总第165期
2008年第3期HEBEI METALLURGY
To tal165 2008,N u m ber3
收稿日期:2008-04-25邯钢三炼钢厂脱硫扒渣工艺改造
宋依新,李俊杰,郭俊英
(邯郸钢铁公司第三炼钢厂,河北邯郸056015)
摘要:介绍了邯钢三炼钢厂原脱硫扒渣工艺存在的问题,通过用捞渣机取代扒渣机,脱硫铁水量大幅度提高,脱硫指标得到明显改善。
关键词:脱硫;扒渣工艺;改造
中图分类号:TF70316文献标识码:B文章编号:1006-5008(2008)03-0018-02
TECHNOLOGY REF ORM A T I ON
O F D ES U LF UR I ZA T I ON AND SK IMM ING
Song Y ix in,L i Junjie,G uo Juny ing
(N o.3S teel w o rks,H andan Iron and Stee l Com pany,H andan,Hebe,i056015)
A b strac:t T he ex isti ng prob l em s in desulfur i za tion and s k i m m i ng process i n N o13Stee l w o rks are i n tro duced. W it h sco ope r to rep l ace sk i m m er,t he desu l furizati on i ndex go t d isti nguished i m pro ved and quantity o f desu-l furized s m e lti ng iron i ncrea sed.
K ey W o rd s:desulfur i za tion;s k i m m i ng process;re fo r m a tion
1前言
邯钢三炼钢厂于2003年3月引进乌克兰单吹颗粒镁铁水脱硫扒渣技术,同年9月建成投产了年处理能力110万t的铁水预脱硫设备。
由于使用过程中脱硫渣排放困难、天车吊脱硫铁需变钩等原因,脱硫作业率非常低,长期以来基本闲置。
与炼钢脱硫或精炼脱硫相比,铁水预处理脱硫工艺更为简单,具有不可比拟的技术和经济效果,是降低炼铁和炼钢工序脱硫负担、简化操作和提高炼铁、炼钢技术经济指标的有效途径之一。
因此,2006年该厂对原脱硫扒渣工艺进行了改造,通过用捞渣机取代扒渣机,解决了脱硫渣的排放,使得脱硫产量大幅提高,脱硫指标也得到了有效改善。
2改造前的脱硫扒渣工艺
邯钢三炼钢厂单吹颗粒镁脱硫工艺主要由喷吹系统、上料系统、扒渣系统和电气及自动化控制系统等组成,载气为氮气,其工艺流程为:高炉铁水y混铁炉y翻铁y测温、取样y喷吹处理y扒渣y测温、取样y兑入转炉。
3脱硫产量低的原因分析
从2003年9月投产后断断续续只生产了315万,t由于三炼钢厂铁水脱硫站位于转炉炼原料跨转炉炼钢区域和翻铁区域之间,转炉炼钢作业相互干扰,分析认为主要存在以下问题:
311渣盘更换困难
原镁脱硫工艺设计去除铁水脱硫渣采用的是扒渣技术,扒渣操作在脱硫位进行,通过将铁水包倾翻到一定的角度,利用扒渣机将渣子扒到-2m的渣盘中。
由于渣盘在地坑中,不能直接通往渣场,需要天车将渣盘吊至转炉渣罐车牵引车上,通过转炉渣罐车牵引车运到渣场来完成。
而更换渣盘需用原料跨兑铁天车将渣盘吊至转炉渣罐车牵引车上,在转炉生产期间不能完成渣盘更换,只能在转炉生产间隙才能更换,否则将影响转炉生产。
由于渣盘更换不能正常进行,影响了脱硫设备的正常运行。
312铁包的影响
转炉炼钢兑铁用小铁包(100t),脱硫用大铁包(110t),这两种铁包耳轴间距不同,导致原料跨天车吊装脱硫铁水需频繁变换钩距,从而影响生产节奏,造成生产组织困难。
313清理铁渣困难
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河北冶金2008年第3期
脱硫后使用扒渣机进行扒渣时带出的铁水多,
铁渣清理困难,影响脱硫生产的连续性。
4改造方案
411排渣问题的解决
根据原三炼钢厂铁水脱硫预处理现场工艺布置
空间,决定对扒渣系统进行改造,将原脱硫的扒渣
工艺改造为捞渣工艺,并且采用烟台盛利达工程技
术有限公司最新研制的ZH系列铁水高效捞渣机。
排渣的具体方案是:在铁水预处理脱硫设备东
侧,布置1台捞渣机。
铁水包脱硫后,将铁水车从
脱硫位开至吊包位,由捞渣机进行捞渣作业。
捞渣
机捞渣后,旋转90b将渣卸到渣罐,渣罐车可以将
渣罐直接运到渣场换罐。
412铁包问题的解决
针对脱硫用铁包与转炉炼钢兑铁用铁包不统一
问题,技术人员通过调查,三炼钢厂共有大、小铁
包各10个,大铁包分散在各连铸、准备跨作为事
故包用,大铁包数量能够满足脱硫和兑铁用。
此
外,大铁包新包重50,t退役前重量60t左右,而
原料跨兑铁2部天车极限为170,t脱硫铁水重量
110,t通过控制铁包保龄,可以将重包重量控制在
[170,t这样能够满足天车安全运行需要。
论证
后,在20天内完成了铁包的调换,脱硫和兑铁统
一改用大铁包。
5捞渣工艺与扒渣工艺的区别
捞渣机与单吹颗粒镁脱硫系统配合,组成了先
进的、高效的铁水脱硫捞渣工艺。
捞渣工艺与扒渣
工艺的区别见表1。
表1捞渣工艺与扒渣工艺的区别
设备组成捞渣机扒渣机
动力系统液压驱动电动
耙头形状两个对称的半斗单面钢板
去渣动作进入铁水后旋转180b合拢只能前后左右运动
操作方式遥控操作或手动手动
大臂能够上下移动,水平面左右旋转只能上下移动
排渣用渣罐车直接运往渣场地坑,用天车吊渣盘放在1#炉渣车上
6捞渣机的工艺特点
(1)动力系统采用液压驱动。
在捞渣过程中,捞渣机大臂前后左右上下的操作比较连贯,运行稳定,操作比较容易。
(2)捞渣机操作控制方便灵活,既可以在控制室操作,也可以遥控操作。
(3)在捞渣时将耙头下降进入铁水中,然后快速旋转捞渣耙180b,使二者合拢,脱硫渣被装进渣斗中,移动捞渣机到渣罐上方,反方向打开渣斗,使脱硫渣掉入渣罐中。
由于捞渣耙在铁水包内旋转180b,捞渣耙的大小可以根据铁水包直径进行设计。
因此,合适大小的捞渣耙捞渣时会覆盖整个铁包,捞渣效率高,残留在铁水包中的脱硫渣残较少。
(4)由于捞渣机运行稳定,捞渣耙穿过渣层后就可以进行捞渣,加上捞渣耙的特殊设计,底面具有一定的倾斜角度,在捞渣时带出的铁水较少,能够有效地降低铁损。
(5)捞渣机在每次捞渣结束后,将捞渣耙浸入水槽冷却,然后浸入渣耙专用涂料槽中,蘸有涂料的渣耙不粘铁渣,并且能提高渣耙使用寿命。
7改造后的效果
脱硫的扒渣工艺改造为捞渣工艺后,捞渣机具有效率高、铁损少、布置灵活、不用倾翻机构的优势,大大提高了脱硫效率;经过一年多的运行,效果良好。
711脱硫产量提高
通过改造,有效地解决了原工艺更换渣盘困难的难题,统一使用110t大铁包后,大大地释放了脱硫站的脱硫能力。
由改造前的日脱硫10包铁水提高到30包,脱硫产量提高了3倍。
712降低了铁损
使用捞渣机,有效地解决了扒渣带铁多的问题。
从现场捞渣过程看,捞渣过程中由捞渣斗带出的铁水损失很少,主要的铁损是洒落在铁包外的渣耙上粘附的铁水(经过实际测算,在70kg左右)。
脱硫前铁水带渣量115%,如果加上渣中带铁量,可按照约8%(渣中带铁量分析结果平均值)进行计算,每包捞渣时渣中带铁202kg,每包铁水重量按110,t则捞渣时吨铁铁损为118kg。
据文献[1]介绍,扒渣的铁损在5kg/t铁以上,因此至少降低铁损312kg/t铁。
713脱硫铁水冶炼回硫量低
使用捞渣机,捞渣率高,对采用捞渣工艺和扒渣工艺的脱硫铁水入炉冶炼终点回硫量进行统计分析,结果为:扒渣工艺的回硫量为115@10-4,捞渣工艺的回硫量为112@10-4。
从平均回硫情况看,捞渣工艺比扒渣工艺回硫控制水平要高,这说明捞渣工艺去脱硫渣效果好。
(下转第22页)
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表6终渣的化学成分%炉次号TFe C aO M gO
6071207713114716819
60712081121246151012
6040969613124718816
6040909713194612719
6071206714154515918
6071207713194216818
6071206825124619719
(3)优化冶炼枪位。
采用/低-高-高-低0四段枪位法,前期低枪位有利于快速升温减轻因炉渣过热度低造成的成渣困难,同时防止因留渣和加入渣料后带来的结块现象;在前期渣熔化后及时提高枪位,拐点(即时间)要把握好,较基本枪位要高200~400mm,造成软吹提供所需的氧化铁量,减少高熔点物质的生成,中期渣料的加入一定在炉渣充分活跃的情况下,同时配以铁皮球和矿石补充渣中的(Fe O);终点压枪时间要合适,保证终渣的流动性。
41412加料控制
对于正常铁水或硅高铁水一方面提高前期渣碱度,使碱度达到117~210;另一方面,对所有钢种冶炼过程生白云石的加入进行严格规定,对于普碳钢或低合金钢严禁冶炼过程加入生白云石,低碳钢只允许在中期加入生白云石,批量100~200kg,总量控制在500kg以内,主要用于压喷的需要。
5改进后的效果
自2007年5月份进行工艺改进以来,共统计冶炼炉数7215炉,吹炼喷溅与5月份以前相比得到了明显降低(图1),取得了较好的经济效益。
(1)喷溅对生产时间的影响比5月份以前减少了80%,每班多炼钢2~3炉,生产稳定顺行。
(2)钢铁料消耗降低了5kg以上,煤气回收提高了5~10m3/,t合金消耗完成了公司下达的成本指标。
(3)工人的劳动强度明显降低,缓解了钢渣处理对渣场的压力。
(4)环境得到了改善,冒黄烟的现象得到了
明显控制。
图12007年改进前后转炉吹炼的喷溅趋势
6存在的问题
(1)喷溅受铁水条件的影响依然明显,有望通过提高脱硫铁比例减少铁水带渣量。
(2)转炉的高宽比较大,降低供氧强度后,氧射流对熔池的冲击深度不足,熔池的搅拌受到一定影响。
(3)吹氧时间延长,在现阶段转炉作业率74%的情况下可以通过减少辅助时间缩短冶炼周期,但随着钢产量的提高就需要开发高效吹炼氧枪。
参考文献:
[1]杨文远,等1生铁块加入量对转炉吹炼过程的影响[J].钢
铁,2007,(6):21-23.
[2]贾凌云1转炉-连铸工艺设计与程序[M].北京:冶金工业
出版社,2005,10.
[3]黄希祜1钢铁冶金原理[M].北京:冶金工业出版社,
1997.
(上接第19页)
8结语
通过对原脱硫扒渣工艺进行改造和捞渣机的投用,提高脱硫产量3倍以上;采用捞渣机后渣中铁损明显降低,吨铁降低312kg;改造后的脱硫捞渣工艺捞渣率高,转炉冶炼回硫量低。
参考文献:
[1]王守东,高震民,吴雁宾.捞渣工艺的使用和效果[R].
2006年全国炼钢、连铸生产技术会议论文集,2006.
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