炼钢铁水脱硫渣分层隔断方法

一种钢水快速脱硫方法技术钢水脱硫是炼钢过程中的重要步骤，旨在降低钢中的硫含量。

常见的钢水脱硫方法有氧化法、石灰法、电渣处理法等。

然而，传统的钢水脱硫方法存在着处理周期长、脱硫效果不稳定和设备投资高等问题。

为了解决这些问题，研究人员提出了一种新型的钢水快速脱硫方法技术，以下将对其原理和工艺进行详细解释。

该新型钢水快速脱硫方法是基于氧化还原反应原理的，主要通过添加特定的脱硫剂来加速钢水中的硫酸盐的分解，从而达到快速脱硫的目的。

具体工艺如下：1.脱硫剂选择：根据不同的钢水成分和工艺要求，选择合适的脱硫剂。

常用的脱硫剂有氧化钙、氧化铝、氧化镁等，它们可以与钢水中的硫酸盐发生反应生成相对稳定的硫酸盐。

2.脱硫剂添加：将脱硫剂以适当的比例加入钢水中，并进行充分搅拌，使其充分与钢水中的硫酸盐接触。

3.初次混炼：将钢水进行初始的混炼过程，以确保脱硫剂与钢水中的硫酸盐充分反应。

在初次混炼过程中，会产生大量的气体，包括二氧化硫等。

这些气体将通过炉顶排出，以确保工艺安全。

4.反应时间控制：控制反应时间是保证脱硫效果的关键。

反应时间过短会导致脱硫效果不佳，反应时间过长则会增加钢水中的杂质含量。

根据实际情况，确定适当的反应时间，以保证脱硫效果和钢水质量。

5.二次混炼和过滤：在脱硫反应完成后，需要进行二次混炼和过滤，以去除脱硫剂和残余的硫酸盐颗粒。

这些颗粒会影响到钢水的质量和表面质量。

6.控制剂的回收和循环利用：为了减少成本和资源浪费，可以对使用过的脱硫剂进行回收和循环利用。

通过适当的处理，可以实现脱硫剂的再次利用，减少对自然资源的消耗。

通过这种新型的钢水快速脱硫方法技术，可以大大缩短钢水处理周期，提高脱硫效率和稳定性。

相比传统方法，该方法对设备要求较低，投资成本较低，同时还具有节能环保的优势。

总之，钢水快速脱硫方法技术在炼钢过程中具有重要的意义。

通过采用新型的基于氧化还原反应原理的脱硫方法，可以在维持钢水质量的前提下，提高生产效率、降低成本、减少环境污染。

对KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的探讨阐述武钢二炼钢厂投产应用多年的铁水搅拌式脱硫(KR法)装置的概况,简要介绍了国内几家采用喷吹法的应用情况,对两种铁水脱硫工艺进行了分析。

关键词：KR法喷吹法铁水脱硫工艺铁水脱硫是实现现代化炼钢厂优化生产工艺流程即:铁水预处理——顶底复合吹炼转炉——钢水炉外精炼——全连铸和热送热轧的工艺路线的重要环节。

特别是在钢铁市场面临市场激烈竞争的形势下,用户对产品质量,品种的要求不断提高。

硫作为一种有害元素(特殊要求钢种除外),不仅对最终产品的内在质量和机械性能具有显著的影响,而且也增加转炉冶炼的负担和铸坯产生热裂的危险性。

因此,许多炼钢厂即使生产普通碳素钢,也要求入炉铁的含硫量＜0.020%。

又如德国某厂为我国北海油田酸性输气管生产的36×28.4mm的X65钢板,其平均含硫量为0.0008%(质量百分数,标准差为0.00015%。

这说明了铁水脱硫是生产纯净钢的需要,也是市场和企业发展的需要。

1 武钢二炼钢厂KR铁水脱硫装置概况武钢二炼钢厂KR铁水脱硫装置是70年代从新日铁株式会社引进的搅拌式铁水脱硫装置。

设备总重量为650t(不含铁水罐车及渣罐车),国外引进量为270t,占41.5%,其余为国内配套。

当时投资费用为1152万元,其中KR装置为780.86万元。

KR脱硫装置设计年处理量为47.5t,由于铁水进厂次数限制及运输线路的影响,年处理量较低,1990年实际处理量仅28.62万t。

1991年后,通过双罐脱硫改造及改进生产管理组织工作,使处理量逐年提高,到1998年脱硫处理量达到83.9万t,其它指标如脱硫剂耗量、耐材耗量及能耗等也逐年降低,作为脱硫装置的主要消耗部件——搅拌头的寿命已突破500次,单位铁水脱硫成本降为10.17元/t铁。

今年来,武钢二炼钢厂采用Cao+Mg作脱硫剂进行工业试验,也收到初步成效。

目前在国内,只有武钢二炼钢厂采用KR法进行铁水脱硫。

炉后渣洗脱S操作法具体内容炉后钢包脱S操作法是根据转炉出钢过程脱硫剂-钢水间的脱硫反应达到脱S 目的。

利用此时高温钢流的强大搅拌力向钢包内加入脱硫剂对钢水的“渣洗”。

在转炉下渣之前，脱硫剂与钢水间的化学反应迅速达到或接近化学平衡。

此时，脱硫剂-钢水间的脱硫反应可以用下式表示。

[S] +(CaO)=(CaS)+ [O]3 [O]+CaC2=CaO+2CO2 [AI] +3 [O]=AI2O3由于脱硫剂中富含CaO，并含有一定数量的金属铝和碳化钙，可强大钢水脱氧，促进第一个反应的向右进行。

对于铝参与钢水脱氧的脱硫反应过程，脱硫产物（包括脱氧产物）-钢水间的分配系数Ls=w(S)/w[S]。

转炉终渣下渣前w(AI)=0.008％，脱硫钢水温度取1873K。

由此可知在脱氧脱硫混合产物与钢水之间的分配系数为356。

所以，只要转炉出钢的混冲“渣洗”过程接近化学平衡时，能获得较高的脱硫率。

三、操作方法以板坯钢为例a、采用的顶渣物料：石灰、萤石、精炼调渣剂；b出钢碳≤4个时，铝铁分两次加入，第一次在合金加入前与精炼渣一起加入，第二次按正常方式即加入合金后1min左右加入。

c、物料加入方式：d、吹氩控制：总吹氩时间按照15min以上控制，前期5~7min以大流量搅拌为主，后期大于8min时间以中小流量为主；e、钙处理：在吹氩达到6~7min时即从大流量转换为小流量时，喂入300m的CaSi线进行钙处理。

炉后钢包脱S操作，要保证“渣洗”脱硫方法达到良好的脱硫效果，必须注意以下操作问题：（1）选择硫容量较大的脱硫剂；（2）强化钢水与脱硫剂的混冲效果；（3）适度的钢包底吹氩搅拌强度，适当的钙处理，促进脱硫（及脱氧）产物上浮。

（4）为使“渣洗”过程的化学反应接近平衡，以获得较高的脱硫率。

要控制好钢中氧，并注意做好挡渣工作，尽量避免下渣。

此操作法的采用对我们降低钢中S、扩大品种开发、提高钢质、降低成本、减轻了脱S 站、炉内脱S、精炼脱S压力、减少炉衬侵蚀、提高生产的灵活性、稳定性等多方面都有很大的好处。

【本章学习要点】本章学习铁水预处理脱硫的优点，常用脱硫剂种类及其反应特点，脱硫生产指标，KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作，混铁车喷吹脱硫的工艺特点和工艺操作。

第一节铁水预脱硫的概念和优点铁水预处理，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。

广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含V铁水的提V等。

铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术，它已成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。

铁水脱硫的主要优点如下：1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素，在使用各种脱硫剂时，脱硫剂的烧损少，利用率高，有利于脱硫。

2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数，改善脱硫的热力学条件，使硫较易脱致较低的水平。

3.铁水中含氧量较低，提高渣铁中硫的分配系数，有利于脱硫。

4.铁水处理温度低，使耐火材料及处理装置的寿命比较高。

5.铁水脱硫的费用低，如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫，其费用分别是铁水脱硫的2.6、16.9和6.1倍。

6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化，比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。

采用铁水脱硫，不仅可以减轻高炉负担，降低焦比，减少渣量和提高生产率，也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作，因为在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。

因此铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段，是提高钢质量、扩大品种的主要措施。

早期的铁水脱硫方法有很多种：如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底，靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。

也有将脱硫剂加入装有铁水的铁水罐中，然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。

之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。

第二节常用脱硫剂及脱硫指标一、常用脱硫剂经过长期的生产实践，目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物，常用的脱硫剂主要有：Ca系：电石粉（CaC2）、石灰（CaO）、石灰石（CaCO3）等Mg系：金属Mg粉Na系：苏打（Na2CO3）二、常用脱硫剂反应特点1.电石粉碳化钙脱硫反应为用CaC2脱硫有如下特点：1)在高碳系铁水中，CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。

炼钢脱硫反应一、介绍钢铁是重要的工业材料，广泛应用于建筑、汽车制造等行业。

然而，在钢铁制造过程中，炼钢焦炭和铁矿石的还原反应会产生大量的硫化物，如二硫化碳、硫化氢等，这些硫化物会对环境和人体健康造成严重危害。

因此，进行炼钢脱硫反应是非常重要的环保措施。

二、脱硫反应原理炼钢脱硫反应的原理主要是通过化学反应将钢中的硫化物转化为易挥发的硫酸气体或其他化合物，从而实现硫的去除。

常用的炼钢脱硫方法有以下几种：2.1 碱性脱硫法碱性脱硫法主要是通过将碱性物质加入到炼钢过程中，与钢中的硫化物反应生成易溶于钢水中的硫化物，然后再通过钢水的翻搅或其他方式将钢水中的硫化物带出。

常用的碱性脱硫剂有生石灰、氨水等。

2.2 氧化性脱硫法氧化性脱硫法是通过将氧化剂加入到炼钢过程中，将钢中的硫化物氧化成易挥发的二氧化硫气体，从而实现硫的去除。

常用的氧化剂有石灰石、氧气等。

2.3 脱磷脱硫一体化技术脱磷脱硫一体化技术是将脱磷反应和脱硫反应同时进行，通过添加适量的添加剂，使钢中的磷和硫同时被去除。

这种技术可以减少工艺步骤，提高效率。

2.4 脱硫渣处理脱硫渣处理是将脱硫剂加入到钢水中，与钢中的硫反应生成硫化物，然后通过渣化反应，将硫化物转化为易分离的硫化渣。

这种方法可以有效地去除钢中的硫。

三、炼钢脱硫反应的应用与发展炼钢脱硫反应在钢铁制造中得到了广泛的应用，并且随着环境保护要求的提高，脱硫技术也在不断地发展。

3.1 应用领域炼钢脱硫反应主要应用于钢铁冶炼过程中，可以有效去除钢中的硫，提高钢的品质。

同时，炼钢脱硫反应也可以减少对环境的污染，改善工作环境。

3.2 技术发展随着科学技术的不断发展，炼钢脱硫反应的技术也在不断地改进和完善。

新型的脱硫剂和脱硫装置不断涌现，使得炼钢脱硫反应更加高效、安全、环保。

四、炼钢脱硫反应的挑战与展望尽管炼钢脱硫反应取得了显著的进展，但仍面临一些挑战。

4.1 高硫矿石的处理随着矿石资源的日益减少，高硫矿石的使用比例也在增加。