铁水炉外大幅度脱硫解放高炉操作炼铁新工艺
专利汇可以提供铁水炉外大幅度脱硫解放高炉操作炼铁新工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 铁 水 炉外 脱硫 乃至 高炉 炼铁新工艺,用极其一般的石灰系列脱硫剂,充分利用出铁过程中良好的动 力 学条件,使铁水中0.1%[S]降低90%以上(双零以下)。大幅度减轻高炉、转炉内高代价脱硫负荷。不仅可彻底解放高炉,炼自由铁,而且为解放转炉操作炼纯净 钢 创造极为有利的条件。投资、运转 费用 小见效快,一般厂家均可在短时间内成功实施。，下面是铁水炉外大幅度脱硫解放高炉操作炼铁新工艺专利的具体信息内容。
1、一种高炉炼铁新工艺，现在高炉炼铁为保证冶炼顺利进行，生产出合格的铁水，常常要 求炉渣有较低的熔化温度和熔化性温度及粘度，并且要求具有一定高的碱度，以保证有足够 的脱除铁水中硫的能力，采用各种各样的炉料结构，一般都不进行炉外脱硫，或有炉外脱硫是 对个别号外铁或为减轻下一步炼钢工序脱硫任务而进行的，所用铁水炉外脱硫的方法包括： 将脱硫剂在铁水沟铺撒法和连续加入平面流动法，涡流运动或机械或电磁搅拌或转筒回转法 等，或加撇渣器使脱硫渣与铁水分离，在铁水罐内有加入脱硫剂后摇动法，机械或气泡搅拌 法、气泡泵法，还有喷吹脱硫剂法、插入钟罩或耐火插入杆浸入脱硫剂法、喂丝法、倒罐法、真 空法、电解法等，或其不同方法相互组合，并在入炼钢炉前使脱硫渣与铁水分离。所用脱硫剂 包括苏达、NaOH、石灰、白云石、Ca(OH)2、石灰石、炭、石墨、CaC2、氰氨化钙、硬硼钙石、莹石、 CaCl，AL2O3脱硫脱磷合成渣、丙烷、镁或铝或各种合金等或其不同组成的混合物，本发明的 特征在于利用比较廉价的脱硫剂在炉外处理铁水，大幅度脱除铁水中硫，从而有效减轻高炉 内高代价的脱硫负荷，大幅度降低熔渣碱度，减小渣铁比，并可进一步改善、优化炉料结构使 高炉减耗增效。
2、根据权利要求1所述，本发明的特征在于将廉价的石灰系列脱硫剂均匀连续投撒在撇 渣器后小井所冒出的铁水上，或在其下游的一处或多处，或在铁水分流到各铁水罐的分流处， 或在各铁水罐的铁水流咀前设撇渣器，使脱硫渣与铁水分离，或加用其它扒渣方法除渣，或在 所增设的一处或多处撇渣器或挡渣器或扒渣机后再撒脱硫剂或加入镁或铝或镁合金或铝合 金或钙合金或锰合金或各种合金的混合物，或不设撇渣器到炼钢厂用各种扒渣机或其它扒渣 方法排除铁水罐中的渣，或在铁水倒出铁水罐时设挡渣器挡渣或用其它排除方法使脱硫渣与 铁水分离。
3、根据权利要求1.2所述，本发明的特征在于在所增设的一处或多处撇渣器或挡渣器或 扒渣机使脱硫渣与铁水分离，或加用机械扒除法，或加用气体吹扫法，所排除渣量或多或少或 为无渣情况下排除铁水表面上的硫或其化合物。所用气体或为氮气或为氧气或为空气或为 氢气或为CO2或为CO或为CH4或为丙烷或为焦炉煤气或为高炉煤气或为惰性气体或为其 它适用气体或为上述气体的混合物，气体吹扫法或机械扒除法或在正在接收铁水或已接满铁 水的铁水罐或混铁炉的铁水表面上进行。
4、根据权利要求1.2所述，本发明的特征在于在铁水进入铁水罐前的铁水沟中加入镁或 镁合金的方法是将液态镁或镁合金铸入事先铸好的多孔铸铁块中，冷却后将这种多孔铸镁铸 铁块孔口向下置入铁水沟中，或多块垒起来，或为一定高度的立式的多孔铸镁铸铁块，或为其 它多孔铸镁铁块或铁合金块，或用粗镁代替所铸镁或镁合金。
5、根据权利要求1.2所述，本发明的特征在于在铁水进入铁水罐前的铁水沟中加入镁或 镁合金的方法是将液态镁或镁合金铸入事先做好的多孔耐火砖块中，冷却后将这种多孔铸镁 耐火砖块孔口向下置入铁水沟中，或在其上加一定压力，或做成一定高度的立式的多孔铸镁 耐火砖块，或再加一定压力，或用粗镁代替所铸镁或镁合金。
6、根据权利要求1.2所述，本发明的特征在于高炉炉料结构用较少量的高碱度烧结矿， 配以大量的酸性球团矿或酸性小球烧结矿或天然块矿，或冷固结球团或含碳球团，或不用高 碱度烧结矿，而用酸、碱双球烧结矿或高、低碱度球团烧结矿，用以调整高炉炉渣碱度，使之比 正常炉渣碱度降低的幅度在0.01以上。
7、根据权利要求1.2所述，本发明的特征在于高炉炉料结构用在高碱度烧结矿中夹烧酸 性小球以获得适当终渣碱度的新型高碱度夹烧酸性小球烧结矿，或使高炉熔渣碱度比正常炉 渣碱度降低的幅度在0.01以上。
本发明是涉及高炉炼铁过程中脱硫工艺乃至整个造渣制度、炉料结构的炼铁新工艺。
高沪炼铁过程中造渣制度要求熔渣：(1)在不增加Fe、Mn、Si等元素直接还原的情况下 有尽可能低的熔化温度和熔化性温度及较小的粘度；(2)要具有较高的碱度保证足够脱除铁 水中硫[S]的能力([S]≤0.03％)。有时还要添加一定的MgO，用以提高熔渣的热稳定性和 化学稳定性，适应炉温和炉料成分的波动。这样在冶炼低品位铁矿，脉石中含SiO2较高，原、 燃料含Al2O3较高时，高碱度炼铁势必造成渣铁比升高，有时甚至高达600～900kg/TP乃至 一吨以上，这样就难免使高炉炼铁生产效率低，燃料消耗高，经济效益低下。
本发明的目的就是针对上述问题提出的一种炼铁新工艺。现有炼铁工艺中有各种各样 炉外脱硫方法，但都是为减轻下一步炼钢工序脱硫任务而进行的。再有是仅对偶而出现的号 外铁水进行的脱硫处理。本发明的特征在于用比较廉价的炉外脱硫方法大幅度脱除铁水中 的[S]，不只是减轻炼钢工序脱硫任务，更主要的是减轻高炉内高代价脱硫的负荷，降低熔渣 碱度减小渣铁比，使高炉能从高消耗、低效益中解放出来。
目前铁水炉外脱硫的方法有：将脱硫剂在铁水沟铺撒法和连续加入平面流动法，涡流运 动或机械或电磁搅拌或转筒回转法等，或加撇渣器使脱硫渣与铁水分离，在铁水罐内有加入 脱硫剂后摇动法，机械或气泡搅拌法、气泡泵法，还有喷吹脱硫剂法、插入钟罩或耐火插入杆 浸入脱硫剂法、喂丝法、倒罐法、真空法、电解法等，或其不同方法相互组合。并在入炼钢炉前 使脱硫剂与铁水分离。所用脱硫剂包括苏达粉、NaOH、石灰粉、Ca(OH)2、白云石、石灰石、炭 粉、石墨、CaC2、氰氨化钙、硬硼钙石、莹石、CaCl，Al2O3脱硫脱磷合成渣、丙烷、镁粒、镁焦、镁 合金等及其不同组成的混合物，或另外添加一些加入剂促进或缓冲脱硫反应。比较流行有效 的铁水脱硫方法是往铁水罐中喷入石灰系列脱硫剂后，再计量喷入镁或石灰、镁混合脱硫剂， 以提高镁的利用率和综合深度脱硫效率，已获得很好的脱硫效果(双零以下)。但设备投资 大，又不适宜我国内多数厂家铁水罐较小，铁水温降大，运输紧张等实际条件。如果能充分利 用高炉出铁场大，流动距离长，并且居高冲入铁水罐这一出铁过程良好的动力学条件，把脱硫 剂从撇渣器后冒铁水的小井上方随铁水流连续均匀撒入，使脱硫剂与铁水一起流经铁水沟， 再居高冲入铁水罐，这样就使脱硫剂与铁水能大体上全面接触。试验证明其混合作用不亚于 罐内喷吹，且投资小见效快，用不着花大量投资建脱硫站，一般厂家均可在短期内成功实施， 因此这里推荐这种炉外脱硫方法。其特征在于将廉价的石灰系列脱硫剂连续均匀地投撒或 喷撒在撇渣器后小井所冒出的铁水上，或在撇渣器后小井下游之一处或多处或在向各铁水罐 位分流铁水处，或在各铁水罐的铁水流咀前设贮铁水或不贮铁水式撇渣器，或在所增设的贮 铁水或不贮铁水式撇渣器后，再向铁水流连续均匀投撒或喷撒上述脱硫剂，或加入镁或铝或 镁合金或铝合金或钙合金或锰合金或各种合金的混合物，或不设贮铁水或不贮铁水式撇渣 器，到炼钢厂用扒渣机或其它方式扒除铁水罐中的渣，或在铁水倒出铁水罐时设挡渣器挡渣， 或用其它排除方法使脱硫渣与铁水分离。关于在所增设的一处或多处撇渣器或挡渣器或扒 渣机使脱硫渣与铁水分离，或加用机械扒除法或加用气体吹扫法，所排除渣量或多或少或为 无渣情况下排除铁水表面上的硫或其化合物，所用气体或为氮气或为氧气或为空气或为氢气 或为CO2或为CO或为CH4或为丙烷或为焦炉煤气或为高炉煤气或为惰性气体或为其它适 用气体或为上述气体的混合物，机械扒除法或气体吹扫法或在正在接收铁水或已接满铁水的 铁水罐或混铁炉的铁水表面上进行。关于向铁水罐加入镁或镁合金、镁焦的方法和喷石灰粉 一样，现在多用喷入法或插入钟罩或耐火插入杆浸入法，设备复杂笨重，操作危险性大。热力 学计算和试验均表明铁水温度下镁的蒸气压相当大，急剧产生的大量镁蒸气会发生爆炸，并 将铁水喷溅到铁水罐外。另外由于镁脱硫作用时间越长利用率越高，因此从铁水沟加入镁， 到炼钢厂入炼钢炉前再使脱硫渣与铁水分离就更具优越性。所以这里推荐将液态镁或其合 金铸入多孔铸铁块，再将其多孔口向下置入铁水沟内，以孔的大小和放入铸铁块的多少控制 将溶解于铁水的镁蒸气发生速度在一个适宜水平。使镁随铁水流一起流过长长的铁水沟，居 高冲入铁水罐，再经运输到钢厂过程中长时间的脱硫反应，这样就可取得比上述将镁或镁合 金浸入铁水罐要好的脱硫效果。为防止多孔铸镁铸铁块在铁水沟中上浮，可将多块垒起来， 或将多孔铸铁块做成立式的，具有一定高度，立在铁水沟中。多孔铸铁块可在炉前就地取铁 由专人制作，无需外购，当然也不排除使用其它多孔铸镁铁块或铁合金块。或者将液态镁或 镁合金铸入事先做好的多孔耐火砖块中，冷却后将这种多孔铸镁耐火砖块孔口向下置入铁水 沟中，其上加一定压力，以防在铁水沟中上浮，或做成立式的具有一定高度的多孔铸镁耐火砖 块，或在其上再加一定压力。这种多孔耐火砖块可以使用多次。铸入的镁或镁合金所用镁材 可用粗镁(制镁中间产品)代替，以降低成本。该方法简单易行脱硫效率高，可使高炉熔渣碱 度大幅度降低，并为解放转炉操作炼纯净钢创造极为有利的条件。
现行冶炼过程对熔渣粘度的要求除从高炉顺行出发外，渣铁之间的脱硫反应的需要也是 主要的。AL2O3含量较多时炉渣碱度(二元)或总碱度(三元)还要求稍高一些，这就势必使渣 量增多，使高炉增耗减效。
炉渣能从高炉顺利流出的最大粘度为20-25泊(P)(2.0-2.5Pa·秒)。在实测终渣流出 炉外的1350-1550℃温度范围内，以下图表所示的大多数成分的炉渣(划框的除外)都能符 合上述粘度要求。附图1是表中1组内各渣号不同组分的炉渣在不同温度下所对应的粘度 曲线；附图2是表中2组内各渣号不同组分的炉渣在不同温度下所对应的粘度曲线；附图3 是表中3组内各渣号不同组分的炉渣在不同温度下所对应的粘度曲线；附图4是表中4组内 各渣号不同组分的炉渣在不同温度下所对应的粘度曲线；附图5是表中5组内各渣号不同组 分的炉渣在不同温度下所对应的粘度曲线；附图6是表中6组内各渣号不同组分的炉渣 在不同温度下所对应的粘度曲线；附图7是表中7组内各渣号不同组分的炉渣在不 同温度下所对应的粘度曲线。有些低MgO合成渣再适当增加一部分MgO，尚可进 一步提高其热稳定性和化学稳定性。高炉渣从碱度和总碱度来看最低粘度区都在 0.8-1.2(二元碱度)和1.2-1.4(总碱度)之间。碱度在0.9-1.2的范围，增加 适当的MgO(5-15％)其稳定性会好些。然而碱度小于0.9稳定性会更好些。这种情况 下就完全可以不考虑其脱硫能力，因为有上述廉价的炉外脱硫作保证。最合适的炉渣组 成范围在四元渣系为黄长石、镁蔷薇石、钙镁橄榄石的初晶区。在三元系为硅灰石、硅钙 石和铝方柱石的初晶区。当然具体适宜的碱度尚需根据各地区的原、燃料情况，经过实验 室试验和高炉的生产实践来进一步确定。
经计算用上述廉价脱硫剂炉外脱硫的方法可使高炉熔渣碱度至少降低0.1以上，高 炉产量将提高2.5-3.5％，综合焦比降低2.5-3.5％以上。
比如鞍钢炼铁厂目前所用铁矿石品位比较低，铁矿脉石中SiO2含量高达7-10％以 上(富矿中仅为1-4％)，现通用熔渣碱度1.11。这样象3#高炉渣铁比高达600kg/TP左 右(国外为300kg/Tp上下)。铁矿、熔剂、燃料带入AL2O3占8.5％为50kg/TP左右，稳定 用MgO含量7.2％为45kg/TP左右。如果减少CaO使二元碱度CaO％/SiO2％为1.0， 〔S〕仅从0.019％升高到0.025％，仍然≤0.03％为一级硫铁水，加上炉外脱硫还有很大降 低熔渣碱度的潜力。也就是说高炉炼铁造渣制度完全可以不考虑熔渣脱硫问题，把脱硫 放在炉外，而熔渣碱度的降低幅度将远超过0.1，增加产量降低消耗也远在2.5～3.5％以 上。届时，熔渣浸蚀炉衬的问题就不存在了，熔渣排出炉内碱金属的功能也更大，洗炉也 不需要了，加上不考虑炉内脱硫，只需低温平稳运行，高炉将获得一次大的解放。
为降低熔渣碱度，鞍钢高炉可以采用的炉料结构：一、二排高炉(7#高炉除外)可考虑 用酸、碱双球烧结矿，或高、低碱度球团烧结矿，炉渣成份只需根据炉渣粘度调整。其余炉 子可减少高碱度烧结矿用量，如果酸性球团不足，可适当补充天然块矿(如澳矿)或酸性小 球烧结矿，以便维持较低的高炉熔渣碱度。现阶段鞍钢高炉初步可将碱度降低到过去操 作用过的1.05或者更低，而进行廉价的炉外脱流，以便尽快提高高炉生产经济效益。其 它厂家酸性炉料可考虑采用冷固结球团或含碳球团等。
总之，象鞍钢这样冶炼脉石含SiO2比较高的低品位铁矿的高炉，上述新工艺的经济效 益是显而易见的。
另外为了在降低熔渣碱度时避开用低强度的自熔性烧结矿，这里推荐一种新型烧结 矿，即新型高碱度烧结矿烧夹酸性小球烧结矿。也即在高碱度烧结矿中夹烧酸性小球，以 其中高碱度烧结矿和酸性小球用量的多少来调节碱度，用以获得适当低的高炉终渣碱度。
由于不考虑炉渣的脱硫能力，实行炉外脱硫，造渣制度中就只有一条限制，即要有适 当低的粘度，熔化性温度。这就为各种炉料的高炉冶炼制定造渣制度创造了及其有利的 条件。比如含钡高炉渣、高汰渣、合氟稀土渣、冶炼高铝高镁铁矿等许多情况下已不得已 采用低碱度操作。其脱硫能力较低，如采用炉外脱硫，通过实验室试验和生产实践，一定 会进一步制定出更为适宜有利的造渣制度。 注：1-7组内各种成份合成渣在不同温度下所对应的粘度曲线见附图1-7。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种利用蜈蚣草活化修复砷污染土壤的方法 | 2020-05-11 | 843 |
| 防腐蚀涂料组合物及其涂膜、具有该涂膜的基材及其制造方法 | 2020-05-11 | 263 |
| 现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺 | 2020-05-13 | 508 |
| 一种防治连作障碍的三七专用肥 | 2020-05-15 | 441 |
| 一种防杀线虫一体多功能生物菌肥的制备方法及应用 | 2020-05-18 | 534 |
| 一种环保清洁的DL-2-氨基-4-甲硒基丁酸生产工艺 | 2020-05-20 | 535 |
| 一种利用伴矿景天活化修复镉污染土壤的方法 | 2020-05-11 | 883 |
| 非贵金属催化电极、膜电极及其制备方法 | 2020-05-19 | 846 |
| 一种可降解纤维预植毯的制备工艺 | 2020-05-08 | 314 |
| 一种氰氨化钙的合成方法 | 2020-05-08 | 212 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
