KR深脱硫技术的研究

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1、KR深脱硫技术的研究1前言一般来说，硫在钢屮是一种有害元素。硫在钢中的存在对钢的成形性、抗拉强度、抗腐蚀性、抗裂纹性和疲劳性等有着很大的影响，随着科学技术的迅速发展，对钢的性能要求更高，降低钢中p、s等有害元素，提高钢水纯净度是炼钢行业多年来一直研究的课题。目前武钢炼钢总厂二分厂生产的钢种较多。下图1为兑入转炉的铁水［S］含量的分布情况,可以看出，钢种对入炉铁水［S］的要求大部分集中在0.001%-0.005%Zfu］,而且要求在0.001%以下的比重较大。从转炉脱硫效率来看，转炉脱硫最大能力在40%左右，而且当入炉铁水［S］^0.020

2、%时，转炉脱硫能力逐步下降，在［SJW0.001%已无脱硫能力（见图2）,相反，有散状料、转炉操作等多种因素会导致“返硫”。从经济成本来看，同样脱1炖硫，转炉脱硫成本是铁水脱硫的16.9倍。因此把脱硫任务让转炉去完成，既不符合实际，也不经济。图2转炉脱硫能力图把钢水连铸成坯的过程中，含硫量越高，典型拉速降低，内裂等废品增加，与典型拉速相比较，钢水含S量越高，需降速幅度越大，降低硫含量有利于连铸生产和产品质量。从上述情况可以看到，铁水炉外处理深脱硫技术的开发与应用，是适应市场需求的必然趋势，也是降低脱硫成本，促进钢铁生产发展的迫切要求。2制

3、约深脱硫的要因分析存在的难点因素，如高炉渣及脱硫后渣、铁水［S］、脱硫剂的粉化和加入时间、方向、搅拌头的插入深度及如何防止铁水返硫等进行了整合分析，形成下图3oKR悦&效率图3影响脱硫效率因素3深脱硫技术探讨与应用根据上述幣合结果，结合生产实际，对各影响因素进行了探讨分析，并提出了解决办法。分类简述如下。3」渣控技术3.1.1高炉渣CaO脱硫反应也像CaC?—样是固一液反应，但是CaO脱硫反应产物中有游离氧，它容易与铁水中的硅发生反应:2（CaO）+[s]+l/2[Si]=（CaOS）+1/2（Ca2SiO4）,其产物Ca2SiO4是高熔

4、点物质，它容易在石灰表面形成很薄而致密的“包裹层”，阻碍着脱硫反应和脱硫速度。高炉渣（见表1）中含硫量高，而且渣中的（Si02）、（AI2O3）不利于脱硫，如果不扒除高炉渣就进行KR处理，将使脱硫效率进一步降低，因此，尽可能地扒除高炉渣（至少保证使铁水液面裸露21/3以上）提高脱硫效率、确保脱硫效果的前提。表1高炉渣成份表成份CaOSiO2A12O3CaO/SiO2S%4233.614.41.251.23」.2脱硫渣脱硫后渣［S］含量（成份见表2）是铁水中［S］含量的几百倍甚至更高，因此一般来说，后渣扒除越干净，就越能巩固和提高脱硫效果。

5、在生产过程屮，由于脱硫后渣量控制不当而引起兑入转炉冶炼出现“返硫”，使生产受阻、品种难以兑现的现象时有发生。若低硫铁水进出混铁炉顺畅，低硫混铁炉内的铁水［s］基本无返硫现象°但由于工艺特性和生产节奏的原因，低硫混铁炉内会产生渣量过多现彖。对于此种情况，适时加入适量苏打粉进行化渣，保证炉内铁水流畅，可以避免铁水带渣过多引发转炉“返硫。表2脱硫厉渣成份表成份SiOoAI2O3CaOMgOTFeMnOP2O5S%11.181.2263.823.965.300.0660.0452.223.2.1超高硫铁水预处理方法KR铁水脱硫对高炉铁水条件有明确

6、的技术标准，要求铁水fs］^0.070%,温度N1250°C,但是由于工艺、设备等各方面的原因，每年KR脱硫站均要处理大量高硫佚水（即⑸20.070%的超标铁水）。如杲此类铁水的温度、铁量等亦不在正常范围，则更是加大深脱硫处理的难度。根据铁水预处理的特定条件及基本原理，借鉴转炉操作中的“双渣法”，采用分二档次的二次脱硫法，可有效解决高［S］铁水预处理中难以保障深脱硫效果这一技术难题。3.2.2高炉铁水［S］含量在0.070-0.090%的范围内。3.3脱硫剂物理检验与控制CaO基脱硫剂中的石灰粉流动性差，在输送中易堵塞，同时在料仓中也会产

7、生“架桥”而堵料。此外，石灰粉还极易吸潮，吸潮后会发生CaO+H2O=Ca（OH）2反应，其流动性进一步恶化，不仅影响脱硫效果，而且会污染环境。以下从两个方而来探讨解决这一问题的方法。3.3.1物理检验由于生产节奏与成份化验周期之间的差异，在钢厂的实际生产中，等待脱硫剂理化检验结果出来，以此来指导生产是不现实的。长期的实践屮，探索出了“看、摸、化”这一快速、直观又实用的质量判断方式：“看”，即看脱硫剂的颜色是否变黄，有无杂质，粒度的大与小；“摸”，即把脱硫剂放入手屮摸，感觉其是否发热，确定吸潮程度；'“化”，即把水滴入CaO中，观察其开始

8、发生反应所需的时间及反应的剧烈程度，一般水滴入石灰中，5〜8秒后发生反应为最好。3.3.2储存控制脱硫剂从生产厂家到钢厂使用现场（见图4工艺流程示意图），经运输、加工等一般都超过72小时，虽然