攀钢铁水脱硫技术的进步与发展

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1、攀钢铁水脱硫技术的进步与发展摘要：文章对照铁水炉外脱硫工艺发展状况，介绍了攀钢铁水脱硫工艺发展历程和现状，分析了攀钢含钒钛铁水脱硫工艺存在的问题并提出发展建议。关键词：铁水脱硫发展前言常用的铁水炉外脱硫法有转鼓法、摇包法、搅拌法和喷吹法等。20世纪70年代，随着喷射冶金的发展，铁水脱硫工艺技术取得突破，喷吹法（包括：ATH斜插枪法、TDS顶吹法等）脱硫随之出现。我国的炉外脱硫是从20世纪70年代才逐渐发展。攀钢、宝钢、武钢、鞍钢等均建立了炉外脱硫站。攀钢自1978年开始研究含钒铁水喷粉法脱硫工艺，199

2、2年06月建成了两套喷吹脱硫装置，2004引进了镁脱硫技术。目前，年铁水脱硫处理能力已达500万吨。伴随脱硫工艺及方法的不断发展，脱硫剂的开发应用经历了钠系脱硫剂、石灰基复合脱硫剂、电石粉脱硫剂和镁基脱硫剂阶段。近年来，镁基脱硫剂在国外得到了广泛应用，国内的宝钢、鞍钢、本钢等成功应用了镁脱硫技术。攀钢炉外脱硫在投产初期采用纯电石粉作脱硫剂，后陆续开发了50型、80型石灰基脱硫剂和目前推广使用的AD粉脱硫剂、低脱硫剂以及金属镁脱硫剂的铁水脱硫试验，均取得了较好的脱硫效果。1.铁水脱硫工艺的发展1.1铁水脱

3、硫方法脱硫方法主要有：机械搅拌法、喷粉脱硫法、喂线脱硫法，而喷粉法特别是浸没喷粉工艺是广为使用的一种脱硫工艺，特别是浸没喷粉工艺目前已作为铁水脱硫的标准工艺。1.2喷粉脱硫工艺将脱硫粉剂喷人铁水包的工艺方法很多：浸没喷吹工艺；ISID法(钢包侧壁喷粉工艺)；滑动水口喷吹法(通过钢包底部滑动水口喷粉的工艺)；用带有蒸发器的顶吹喷粉枪喷入金属Mg粉。现在各钢厂主要采用的是浸没喷粉工艺，攀钢也是采用这种工艺。（图2-2）：浸没喷粉工艺利用尽可能深地插入铁水中的耐火材料制作的顶吹喷枪将脱硫粉剂喷入铁水中。脱硫粉

4、剂在上浮过程中与铁水实现瞬间接触反应。尽管插入式喷枪的寿命目前还不够长，但经过多年的应用与不断改进，喷枪耐火材料的成本已经大幅度降低。该工艺的优点是其它各种喷粉工艺无法相比的。2浸没喷粉工艺控制技术顶枪喷粉工艺已可以向用户提供最完善的技术，主要包括以下工艺(图2-2)。（1）混合喷粉技术；（2）联合喷粉技术；（3）多段喷粉技术。目前攀钢主要采用的是混合喷粉和联合喷粉工艺。混合喷粉工艺：该工艺仅具备一套喷粉装置，可用于喷吹单一的或多种原料混合的脱硫剂。通常混合脱硫剂中CaC2占5—15％；其余为金属镁粉或

5、含金属镁20一25％的石灰粉。混合喷粉工艺的主要优点是建设成本低，而且喷粉速度的控制系统比较简单。联合喷粉工艺：两个相互独立控制的喷粉系统通过一条输送管道向铁水内喷吹脱硫粉剂。通常采用的脱硫粉剂包括CaC2粉、Mg粉和Mg—石灰混合粉剂。这种工艺有很大的生产灵活性，喷粉速度可根据脱硫周期和处理成本进行灵活调整。其结果可以显著降低脱硫粉剂消耗和缩短处理周期。2.1浸没喷粉脱硫工艺的发展目标早在1963年，Polysius公司(PolysiusAG)出售了第一台采用浸没喷粉枪工艺的铁水脱硫设备。1979年，

6、世界上第一台采用CaC2／Mg复合脱硫剂混合喷粉设备提供给V.1ingen厂。此后，该工艺不断地改进，特别在检测与控制方面进一步完善。伴随着钢铁厂生产工艺的发展，铁水脱硫预处理工艺不断完善，使之更适合工厂采用。随着今后钢铁生产技术的进步，铁水脱硫工艺的发展目标如下：(1)降低脱硫剂成本；(2)减少处理过程中金属的损失；(3)扩大生产能力。2.2降低脱硫成本★计算机控制模型优化为了最大限度地降低脱硫成本，首先必须精确检测各种必要的参数，即精确地记录铁水重量、温度、成分和有关供粉速度的各种控制参数：如送粉量

7、、载气流量等是绝对必要的。其次，应尽可能采用高精度计算机模型控制边界条件，易于达到预定的处理终点铁水硫含量。即要求计算机模型可以精确地控制脱硫过程。在现代化的工厂这一点已经完全能够实现。Polysius公司和MPC公司合作开发的通用控制模型不仅实用而且可以灵活地实现对脱硫过程的最佳控制。这一模型可以根据处理时间要求和处理前后的硫含量以及对处理成本的要求自动选择每套喷粉系统的粉剂配比和输粉流量。★Mg—石灰喷吹与工艺优化降低铁水脱硫成本的一个重要方法是将传统的CaC2—Mg混合喷粉工艺改为石灰—Mg联合喷

8、粉工艺。几个钢厂的生产实践证明，在目前的市场价格下，改为石灰—Mg脱硫剂至少可降低脱硫成本10％。但改为石灰—Mg脱硫剂后喷粉量增大，处理时间延长。Polysius公司已可以提供适用于各种不同的喷粉流量和粉剂配比的过程控制软件，可在大多数请况下完全避免延长处理时间。当喷吹粉剂量增加时，在脱硫扒渣过程中的铁水损失也会增加，必须给予考虑。但是，采用石灰—Mg联合喷粉工艺的最初实践已证明，尽管脱硫剂用量增加，因炉渣组成改变，脱硫过程的铁损并没有增