320雷達罐鐵水脫硫工藝的優化

1延長轉爐有效壽命進入該爐的鐵粉含量的控制一直是旋轉和研磨過程中重要因素之一。它包括對旋轉過程中主要原材料的計算、動態精煉成分的控制、最終環境炎中的氧槍是否標記、鋼是否等待。這可能會延長精煉周期，縮短轉爐的有效使用壽命，并對250噸轉爐計算機的“雙重致命”產生威脅。目前,要求入爐鐵水硫含量較低的鋼種([S]<0.005%)有橋梁鋼、模具鋼、管線鋼、集裝箱鋼、電工鋼、船板鋼、磁軛鋼、壓力容器鋼等,有些鋼種甚至要求入爐硫更低(S<0.003%),如X52-ZB(管線鋼)、HG70(B)等純凈鋼,如遇硫含量超標將被迫更改鋼種計劃,嚴重影響轉爐鑄機節奏,給生產帶來很大影響。2鑄造鐵水預處理鐵水回硫是指經320t魚雷罐脫硫工藝處理過的鐵水,其硫含量已達到所冶煉鋼種的入爐硫要求,但在倒罐站進行勾兌時,鐵水罐中的鐵水取樣發生硫含量回升超標。三煉鋼鐵水預處理采用魚雷罐脫硫工藝,因其機械設備簡單、周轉作業率高、鐵水溫降低、脫硫鐵水處理量大得到廣泛應用,但這種工藝脫硫反應動力學條件差,脫硫劑不可能與全部的鐵水進行反應,存在一定的脫硫死區,使勾兌后的鐵水回硫比例增大。2000年1～6月回硫統計結果見圖1。3鐵水供應的不利因素按原設計資料,脫硫工藝對魚雷罐鐵水條件有一定的要求,見表1。但實際供應鐵水往往很難達到,存在各種各樣的不利因素。在跟蹤分析鐵水回硫的大量原始數據并結合生產實際狀況后發現,引起鐵水回硫主要有以下幾個方面。3.1井筒形渣墻影響魚雷罐在周轉運行過程中,由于高爐鐵水帶渣及脫硫后生成的脫硫渣熔點高、粘度大、流動性差,很容易附結在罐壁上,尤其集中在罐口周圍,產生形似井桶的渣墻,其示意圖見圖2。井筒形渣墻高約500～1000mm,嚴重影響脫硫噴吹流場,脫硫劑不能到達魚雷罐的兩個端頭,形成死區。死區的鐵水硫并沒有降下來,只是脫硫噴槍周圍的鐵水硫含量達到要求值,造成取樣化驗結果誤差,鐵水勾兌時重新混合,硫含量回升。為此,應根據魚雷罐粘渣情況及時清理罐口,打掉積渣結瘤。另外研制試用的魚雷罐稀渣劑有較好的稀釋粘渣作用,在鐵水脫硫之前投入魚雷罐口,可隨鐵水的攪動與鐵渣很好地混合,明顯降低罐內鐵渣的熔點,改善渣子的流動性,便于翻罐倒渣。3.2鐵水溫度分層魚雷罐二次出鐵是指,一個魚雷罐在高爐所裝鐵水是由同一高爐或不同高爐的兩次出鐵裝滿的。一般情況下,高爐兩次出鐵的時間間隔在1～2h,遇高爐生產故障時,間隔時間會更長。魚雷罐第一次所裝鐵水停留時間過長,將會增加鐵水溫降,在第二次出鐵時,不能使兩次出鐵的鐵水很好地混合,造成魚雷罐內的鐵水溫度分層。分層的鐵水在噴粉脫硫攪拌時,脫硫反應只能在上層進行,下層相對靜止或攪動緩慢。統計結果顯示,兩次出鐵引起鐵水回硫的比例大約在73.4%,回硫值在0.003%～0.004%,因此,應積極協調高爐出鐵與魚雷罐裝鐵節奏,煉鐵廠應設法盡可能避免魚雷罐二次出鐵。3.3脫硫劑縱向噴射的脫硫反應特性噴粉脫硫,脫硫劑隨氣體載體(N2)從倒“T”字形的噴槍孔噴出,噴粉氣流沿脫硫罐體縱向噴射?？v向噴出距離隨供氣壓力、供氣量的大小變化,噴氣量過大,則容易形成脫硫噴濺,燒壞鐵路軌道,噴氣量過小則噴射距離縮短。脫硫劑縱向噴射一段距離后,脫硫劑將上浮,繼續完成脫硫反應。噴射過程中脫硫粉劑是被氣體載體(N2)推動著向前運動,氣體攪動鐵水加速了脫硫劑與鐵水間的反應,脫硫劑在鐵水中的上浮過程是脫硫反應的繼續。脫硫噴槍在魚雷罐中的插入深度固定(H4位),這樣,脫硫劑上浮路程隨鐵水液面的高度變化,鐵水量大,則鐵水液面高,脫硫劑上浮路徑長,有利于提高脫硫效率;反之亦然。魚雷罐鐵水裝入量與脫硫劑單耗見圖3。3.4脫硫噴吹時間的影響鐵水脫硫目標值分淺脫([S]<0.01%)和深脫([S]<0.005%)兩種,一般情況下,脫硫劑噴吹速度為35～40kg/min(設計值MAX150kg/m),淺脫鐵水脫硫劑投放量少(600～800kg),噴吹時間短;深脫鐵水脫硫劑投入量多(800～1200kg),噴吹時間長,深脫鐵水中脫硫劑得到了充分地攪拌混合,脫硫反應較完全,引起回硫的可能性較小,而淺脫鐵水則反之。脫硫噴吹時間與鐵水硫含量關系見圖4。為彌補淺脫鐵水的上述不足,在脫硫實際操作中,當計算投放的脫硫劑噴吹完后采用只吹氣(N2)不吹料的方法,稱之為“脫硫后攪工藝”,使已吹入的脫硫得到充分攪拌。在鐵水溫度許可時,延時后攪3～5min。這樣,以減少鐵水回硫幾率。3.5鐵水停留時間較長脫硫后的鐵水硫含量已達到目標硫要求(0.002%～0.008%),鐵水液面爐渣中富集了大量的硫,若停留時間較長,則渣中硫重新向鐵水傳質擴散,造成鐵水回硫。三煉鋼脫硫站距鐵水倒罐站較近,一般從脫硫完畢到鐵水倒罐兌鐵時間約為10～30min,當遇全廠停產檢修則存在預先準備鐵水情況,此時,鐵水停留等待時間較長,回硫現象明顯。因此,應掌握好合適的鐵水預準備節奏,盡可能縮短鐵水停留等待時間,防止渣中硫返回鐵水。4鐵企業采用中小型企業魚雷罐脫硫是近年迅