专利名称：一种高炉炉前铁水脱硫方法
技术领域：
本发明属于高炉炉外铁水脱硫方法，具体涉及高炉炉前出铁场主沟及铁水罐内铁水脱硫。
背景技术：
高炉冶炼工艺中，每冶炼一吨铁水，由焦炭、煤粉、各种矿石和辅料带入硫的质量，称为入炉硫负荷，其中由炉渣带出的硫占入炉硫负荷的85%左右，由煤气带出的硫占15%左右，剩余5%左右的硫进入铁水，高炉冶炼工艺中，煤气和炉渣脱硫过程中都要消耗炉内热量，而且受炉内动力学条件的限制，炉渣脱硫效率只有理论脱硫率的30 50%。 特别是在高炉内煤气流紊乱和下料失常及炉体热负荷大幅度波动时，容易出现铁水化学热 (铁水硅、锰含量下降)和物理热(铁水温度降低)变差，并伴随铁水硫含量大幅都升高的问题，给下工序炼钢生产造成困难。高炉炉外脱硫的脱硫效率和脱硫成本都比高炉内脱硫有优势，现有的炉外脱硫工艺都是在高炉和炼钢炉之间建专用脱硫站，在铁水罐或专用脱硫罐内进行喷粉或喷粉附加机械搅拌脱硫，脱硫后必须及时扒渣以避免回硫，因此，必须配套专用扒渣机，因此，预处理能力受到限制。而且喷吹法脱硫对铁水罐或专用脱硫罐的内衬耐材侵蚀严重，综合运行成本较高。
发明内容
为了降低脱硫成本，本发明提供一种高炉炉前铁水脱硫方法。本发明包括两次脱硫，第一次脱硫是在出铁主沟铁液中，第二次脱硫是在铁水罐内。所述在第一次脱硫是利用出铁场平台和风口平台之间的有限空间，布置喂线机， 将内含脱硫剂的包芯线插入正在出铁的主沟铁液中，同时在包芯线的出线定位装置内， 通入冷却气体对包芯线进行冷却降温，冷却气体的压力为500 700Kpa，流量为1000 5000m3/h，调整喂线机的转速为0. 1 2m/s，使包芯线在铁液中熔化发生脱硫反应。出铁主沟铁液脱硫过程的化学反应式为 [S]+Mg=MgS
MgO+[S] = MgS+
CaO+[S]=CaS+
+C=CO + [C]=C0 个
CaC2+[S]=CaS+2C
CaC2+FeS=CaS+2C+Fe
2FeS+4Ca0+[Si]=2Fe+2CaS+Ca2Si04
2FeS+2Ca0+[Si]=2Fe+2CaS+Si02
3所述的包芯线的外壳厚度为0. 2 0. 3mm，采用低碳薄钢带。所述的冷却气体为氮气或压缩空气。所述的包芯线内含的脱硫剂配料的质量百分比为20%的粒度为0. 5 1. Omm钝化金属镁细粒；30%的CaO ；20%的MgO ； 15%的CaC2 ；5%的CaF2 ；5%的C ；剩余为Si02、MnO5%。所述第二次脱硫是在铁水罐内投放脱硫剂进行化学反应脱硫，脱硫剂的配料质量百分比为钝化金属镁颗粒为50%，苏打粉为30%，高炉重力除尘灰为20%。铁水罐脱硫过程的化学反应式为 [S]+Mg=MgS
Na2C02=Na20+2C02
Na2O+[S] =Na2S+
+C=CO + [C]=C0 个
脱硅化学反应式为
2Fe0+[Si]=2Fe+Si02
Fe3O4+ [Si] +2 [C] =3Fe+Si02+2C0 个
Fe3O4+ [Si] +2C=3Fe+Si02+2C0 个。本发明脱硫渣量少，回硫少，脱硫渣粘度小，可以增大脱硫效率，降低脱硫成本，脱硫效率可达到60%，同时还有一定脱硅作用，可以使铁水含硅量降低0. 03% 0. 1%。本发明脱硫后铁水硫含量可降低到0. 0 %以下，脱硫剂总单耗约0. 6 1. 3公斤 /吨铁，脱硫成本较低，缩短了高附加值钢种的冶炼周期，减少了脱硫温降。
具体实施例方式
实施例本实施例的喂线机技术参数 ⑴喂线速度0. 1 2m/s ； ⑵喂线规格Φ 12 18匪； ⑶配用功率6. 6KW ； ⑷设备重量0.8 1. Ot0第一次脱硫在出铁主沟铁液中脱硫是利用出铁场平台和风口平台之间的有限空间，布置喂线机，将内含脱硫剂的包芯线插入正在出铁的主沟铁液中，同时在包芯线的出线定位装置内，通入冷却气体对包芯线进行冷却降温，冷却气体的压力为500 700Kpa，流量为1000 5000m3/h，调整喂线机的转速为0. 1 2m/s，使包芯线在距离沟底耐火材料 100 200mm时熔化并发生化学反应脱硫撇渣。出铁主沟铁液脱硫过程的化学反应式为 [S]+Mg=MgS
MgO+[S] = MgS+
CaO+[S]=CaS+
+C=CO
+ [C]=C0 个 CaC2+[S]=CaS+2CCaC2+FeS=CaS+2C+Fe 2FeS+4Ca0+[Si]=2Fe+2CaS+Ca2Si04 2FeS+2Ca0+[Si]=2Fe+2CaS+Si02
所述的包芯线的外壳厚度为0. 2 0. 3mm，采用低碳薄钢带。所述的冷却气体为氮气或压缩空气。所述的包芯线内含的脱硫剂配料的质量百分比为20%的粒度为0. 5 1. Omm钝化金属镁细粒；30%的CaO ；20%的MgO ； 15%的CaC2 ；5%的CaF2 ；5%的C ；剩余为Si02、MnO5%。在铁水罐内投放脱硫剂产生化学反应脱硫，该脱硫剂的配料质量百分比为钝化金属镁颗粒为50 %，苏打粉为30 %，高炉重力除尘灰为20 %。铁水罐脱硫过程的化学反应式为 [S]+Mg=MgS
Na2C02=Na20+2C02
Na2O+[S] =Na2S+
+C=CO + [C]=C0 个
脱硅化学反应式为
2Fe0+[Si]=2Fe+Si02
Fe3O4+ [Si] +2 [C] =3Fe+Si02+2C0 个
Fe3O4+ [Si] +2C=3Fe+Si02+2C0 个。
权利要求
1.一种高炉炉前铁水脱硫方法，其特征是包括两次脱硫，第一次脱硫是在出铁主沟铁液中，第二次脱硫是在铁水罐内；所述在第一次脱硫是利用出铁场平台和风口平台之间的有限空间，布置喂线机，将内含脱硫剂的包芯线插入正在出铁的主沟铁液中，同时在包芯线的出线定位装置内，通入冷却气体对包芯线进行冷却降温，冷却气体的压力为500 700Kpa,流量为1000 5000m3/h，调整喂线机的转速为0. 1 2m/s，使包芯线在铁液中熔化发生化学反应脱硫；所述的包芯线的外壳厚度为0. 2 0. 3mm，采用低碳薄钢带，所述的包芯线内含的脱硫剂配料的质量百分比为20%的粒度为0. 5 1. Omm钝化金属镁细粒、30% 的Ca0、20%的Mg0、15%的CaC2、5%的CaF2、5%的C、剩余为Si02、Mn05% ；所述第二次脱硫是在铁水罐内投放脱硫剂进行脱硫，脱硫剂的配料质量百分比为钝化金属镁颗粒为50%、 苏打粉为30%、高炉重力除尘灰为20%。
2.根据权利要求1所述的一种高炉炉前铁水脱硫方法，其特征是所述的冷却气体为氮气或压缩空气。
全文摘要
一种高炉炉前铁水脱硫方法，属于高炉炉外铁水脱硫，第一次脱硫是将内含脱硫剂的包芯线插入正在出铁的主沟铁液中，使包芯线在铁液中熔化发生化学反应脱硫，包芯线内含的脱硫剂配料的质量百分比为20%的粒度为0.5～1.0mm钝化金属镁细粒、30%的CaO、20%的MgO、15%的CaC2、5%的CaF2、5%的C、剩余为SiO2、MnO5％；第二次脱硫是在铁水罐内投放脱硫剂进行脱硫，脱硫剂的配料质量百分比为钝化金属镁颗粒为50％、苏打粉为30％、高炉重力除尘灰为20％。本发明脱硫后铁水硫含量可降低到0.029％以下，脱硫剂总单耗约0.6～1.3公斤/吨铁，脱硫成本较低。
文档编号C21C1/02GK102304601SQ201110236129
公开日2012年1月4日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者安毅, 杨志荣, 王红斌 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司