铁水脱硫方法
专利汇可以提供铁水脱硫方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是一种 铁 水 脱硫 方法，是一种改进后的 高炉 铁水炉外脱硫生产工艺，改变了以往 冶金 工业高炉铁水炉外脱硫的工艺流程。本发明脱硫剂 钝化 镁粒的加入采用高 精度 、可 自动调节 供粉量的供料方法实现全过程均匀给料，在喷吹脱硫剂工序中在铁水罐的上方设置水冷烟罩，可有效防止脱硫浮渣和铁水的粘附，脱硫后在同一渣铁分离装置内实现渣铁分离，同时将纯净铁水兑入混铁炉或铁水包，省略了 现有技术 中的扒渣工序。本发明将扒渣工序和兑铁工序合二为一，仅通 过喷 吹钝化镁粒、脱硫、撇渣兑铁等工序就实现了脱硫及渣铁分离。本发明具有投资省、工艺流程简单、生产运行成本低、易于维护的特点，具有良好的推广应用前景。，下面是铁水脱硫方法专利的具体信息内容。
1、一种铁水脱硫方法，其特征是：高炉铁水脱硫过程的具体的 工艺步骤为：
(1)高炉铁水入铁水包；
(2)往铁水包内喷吹钝化镁粒；
(3)在铁水包内脱硫；
(4)撇渣兑铁，即将带渣铁水倒入渣铁分离装置的同时，利用脱 硫渣与铁水的比重差别，实现脱硫浮渣与铁水的分离，并在渣铁分 离的同时，将纯净铁水兑入混铁炉或铁水包。
2、如权利要求1所述的铁水脱硫方法，其特征在于：脱硫剂钝 化镁粒的加入采用高精度、可自动调节供粉量的供料方法实现全过 程均匀给料。
3、如权利要求1所述的铁水脱硫方法，其特征在于：脱硫后的 带渣铁水倒入渣铁分离装置时，利用脱硫浮渣与铁水的比重差别， 在同一渣铁分离装置内，脱硫浮渣与铁水分离，并且在渣铁分离的 同时，纯净铁水从出铁口处自动流出，进入混铁炉或铁水包，而脱 硫浮渣被挡留在渣铁分离装置内，等纯净铁水流净后，脱硫渣再倒 入渣盆。
4、如权利要求1所述的铁水脱硫方法，其特征在于：在脱硫工 作站铁水罐上方设置水冷烟罩，烟罩上方设置有喷枪液压夹持器， 喷枪从水冷烟罩上方穿过进入铁水包内。
5、如权利要求1或4所述的铁水脱硫方法，其特征在于：所述 的水冷烟罩由内外两层组成，水冷烟罩底侧设有供水环管，分多点 向烟罩供冷却水，冷却水在烟罩内沿固定的通道冷却烟罩并流向烟 罩顶部，从多个出水口流出进入回水管。
6、如权利要求1或2所述的铁水脱硫方法，其特征在于：脱硫 剂给料器给料误差与给定值相比小于0.30kg/min。
7、如权利要求1或2所述的铁水脱硫方法，其特征在于：小料 罐内氮气压力P1为静压力，变频调速电机带动给料盘旋转，当给料 盘上受料孔旋转至受料位时，由于P1的作用，受料孔受料；当给料 盘上受料孔旋转至卸料位置时，即受料孔与卸料管口重合时，在送 料气和主吹气的共同作用下，受料孔中钝化镁粒进入输送管道，被 输送入喷枪，进入铁水包，钝化镁粒与铁水进行脱硫反应。
8、如权利要求1、2或6或7所述的铁水脱硫方法，其特征在 于：所述的给料盘上均匀对称分布若干个给料孔，且给料盘快速旋 转，从而实现给料盘全过程均匀给料。
技术领域
本发明涉及用惰性气体向铁水中喷吹钝化镁粒的铁水炉外脱硫 方法，是一种脱硫工艺的改进方法，属于冶金行业铁水炉外预处理技 术领域。
背景技术
在铁水脱硫过程中，常用的脱硫剂喷粉给料系统是混喷方式，其 设备庞大、复杂、占地面积大，脱硫成本高，铁水温降大。还有一种 方式如乌克兰黑色研究所的纯喷钝化镁供料系统，在喷吹罐装有流量 控制装置，能均匀地分配镁粒，可调节单位时间内镁的流量，但给料 调节阀结构复杂。中国酒泉钢铁有限责任公司喷吹钝化镁给料系统， 如公开号为CN1239741A的专利申请，利用传统的流态化喷粉设备调 节助吹N2压力、喷粉罐N2压力及其差值，实现气体流量和镁粒流量 的控制，给料量和给料速度不能精确控制，给料速度不均匀，镁粒消 耗相对偏高，脱硫反应喷溅较大。
在现有的脱硫工艺中，由于脱硫反应强烈，铁水和脱硫渣易产生 喷溅，为防止喷溅，在铁水罐上方设置了防溅烟罩，该烟罩由耐火材 料砌成，喷溅出来的渣子和铁水易粘附在烟罩上，需要定期清理，而 且粘附层较厚，不易清理，由此造成生产成本加大，生产节奏缓慢。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种铁水脱硫方法，其特征是：高炉铁水脱硫过程的具体的工艺 步骤为：
(1)高炉铁水入铁水包；
(2)往铁水包内喷吹脱硫剂钝化镁粒；
(3)在铁水包内脱硫；
(4)撇渣兑铁，即将带渣铁水倒入渣铁分离装置的同时，利用脱 硫渣与铁水的比重差别，实现脱硫浮渣与铁水的分离，并在渣铁分离 的同时，将纯净铁水兑入混铁炉或铁水包。
在往铁水包内喷吹脱硫剂钝化镁粒工序段，脱硫剂加入采用高精 度、可自动调节供粉量的供料方法实现全过程均匀给料。具体是采用 容积式高精度可调的喷粉设备即脱硫剂给料盘，根据输入设定的给料 量数据，变频调速电机自动调节给料盘转速，使脱硫剂给料按设定的 数值全过程均匀给料，给料盘实际给料值与设定值相比，误差小于 0.30kg/min。从而实现脱硫剂高精度可调的全过程均匀给料。
容积式给料盘工作原理见图3，小料罐1内氮气压力P1为静压 力，变频调速电机带动给料盘旋转，当给料盘上受料孔旋转至受料位 时，由于P1的作用，受料孔受料；当给料盘上受料孔旋转至卸料位 置时，即受料孔与卸料管口重合时，在送料气和主吹气的共同作用下， 受料孔中钝化镁粒进入输送管道，被输送入喷枪，进入铁水包，与铁 水进行脱硫反应。由于给料盘上每个受料孔容积较小，每次受料量较 少，因此设计成给料盘上均匀对称分布若干个给料孔，且给料盘快速 旋转，从而实现给料盘全过程均匀给料。所述的若干个给料孔是指根 据现场需要，自行决定设计成多个给料孔。
在脱硫工序段，在脱硫工作站铁水罐上方设置水冷烟罩，烟罩上 方设置有喷枪液压夹持器，喷枪从水冷烟罩上方穿过进入铁水包内。 所述的水冷烟罩由内外两层组成，水冷烟罩底侧设有供水环管，分多 点向烟罩供冷却水，冷却水在烟罩内沿固定的通道冷却烟罩并流向烟 罩顶部，从多个出水口流出进入回水管。因为在脱硫过程中易产生铁 水和渣子的喷溅，此结构的作用是有效地防止了铁水和渣子在烟罩上 的粘附，起到免维护的作用。所述的水冷烟罩的多个进出水口是指根 据现场生产节奏的需要决定水口的数量。
在撇渣兑铁工序段，是指利用脱硫浮渣与铁水的比重差别，在同 一渣铁分离装置内，实现脱硫浮渣与铁水的分离，并且在渣铁分离的 同时，纯净铁水从渣铁分离装置的出铁口处自动流入混铁炉或铁水 包，等纯净铁水流净后，脱硫渣再倒入渣盆。此方法省略了扒渣工艺， 缩短了处理渣铁分离的时间，而且铁水温降小，铁损少。所述的高炉 铁水渣铁分离装置，在装置内部靠近出铁口端设置有两道挡渣墙，所 述的挡渣墙分为上道挡渣墙和下道挡渣墙。带渣铁水倒入渣铁分离装 置中时，纯净铁水与浮渣因比重差别，实现浮渣与铁水的分离，脱硫 浮渣被上道挡渣墙挡留在渣铁分离装置内，不会随铁水流出，而纯净 铁水从上道挡渣墙的下通道口进入下道挡渣墙处涌出，再从出铁口处 流出进入下方的流槽，再进入混铁炉或铁水包。在下道挡渣墙的下部 靠近容器底部内衬墙体处设置有残铁孔，使残留在渣铁分离装置底部 的残留铁水流出，减少了铁损。脱硫渣留在渣铁分离器内，铁水流净 后，现将渣子倒出。
本发明铁水脱硫方法的工艺流程如图6。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明所述的铁水炉外脱硫及渣铁分离方法工艺设备简单， 取消了扒渣工序，既省去了复杂的扒渣设备的投资，还能保证将铁水 中的渣子除尽，而且除渣时铁损量较扒渣时大为减少。
2、钝化镁脱硫剂给料均匀稳定、高精度可调。
3、脱硫效率高，脱硫反应平稳，无喷溅，成渣量小，给后道铁 水和脱硫渣分离创造了便利条件。
4、脱硫喷吹站采用水冷烟罩，生产过程中烟罩不粘渣和铁水， 使用寿命长，免维护。
5、缩短了脱硫时间，整个工艺过程所需时间较传统工艺缩短了 8-10分钟以上。
6、由于处理周期缩短，铁水温降大为减少。
7、本发明具有投资省、工艺流程简单、生产运行成本低、易于 维护的特点。
附图说明
图1是本发明的铁水脱硫方法所涉及的设备示意图；
图2是本发明的铁水脱硫方法的撇渣兑铁站工作示意图；
图3是本发明的铁水脱硫方法的给料器工作示意图；
图4是本发明的铁水脱硫方法的给料盘工作示意图；
图5是本发明的铁水脱硫方法的水冷烟罩工作示意图；
图6是本发明的铁水脱硫方法的流程图。
1—小料罐 2—钝化镁粒 3—变频电机
4—给料器 5—液压夹持器 6—喷枪
7—水冷烟罩 8—铁水罐 9—脱硫渣
10—上道挡渣墙 11—下道挡渣墙 12—残铁孔
13—渣铁分离装置 14—出铁口 15—纯净铁水
16—混铁炉 17—铁水包 18—轴
19—给料盘 20—给料阀 21—传动机构
22—给(受)料孔 23—回水管 24—进水管
25—除尘孔 26—喷枪孔 27—输送管道
28—流槽 29—卸料管
具体实施方式
本发明的工作过程为：将粒度为0.3～1.5mm的钝化镁粒2加入到 带有称量显示的喷粉小料罐1，喷粉用载体气体为氮气，罐内氮气压 力P1为0.2-0.25Mpa，根据铁水量和原始硫含量，目标硫含量，在喷 粉小料罐1上设定总喷粉量、喷粉流量和喷吹时间，由变频调速电机 3根据输入的给料量数据自动调节给料盘19的转速，变频调速电机3 带动给料盘19旋转，当给料盘19上受料孔22旋转至受料位时，由 于P1的作用，受料孔22受料；当给料盘19上受料孔22旋转至卸料 位置时，即受料孔22与卸料管口29重合时，在送料气(压力P2为 0.25-0.35Mpa)和主吹气(压力P3为0.25-0.35Mpa)的共同作用下， 受料孔22中钝化镁粒2进入输送管道27，再被输送入喷枪6。由于 给料盘19上每个受料孔22容积较小，每次受料量较少，因此设计成 给料盘19上均匀对称分布12个规格相同的给料孔22。当给料盘19 快速旋转时，给料盘实现全过程均匀给料。给料盘的给料误差与给定 值相比小于0.30kg/min。
在脱硫工作站铁水罐8上方设置水冷烟罩7，烟罩7上方设置有 喷枪液压夹持器5，喷枪6从水冷烟罩7上方穿过进入铁水罐8内。 所述的水冷烟罩7由内外两层组成，水冷烟罩7底侧设有供水环管 24，分四点向烟罩7供冷却水，冷却水在烟罩7内沿固定的通道冷却 烟罩7并流向烟罩顶部，从四个出水口流出进入回水管23。因为在 脱硫过程中易产生铁水和渣子的喷溅，此结构的作用是有效地防止了 铁水和渣子在烟罩上的粘附，起到免维护的作用。
当喷枪6下降时，助吹氮气接通，其压力P4为0.2-0.25Mpa，以 防喷枪6在插入铁水罐8的过程中被铁水堵塞，喷枪6到达喷吹位， 即喷枪底部与铁水罐8底内表面相距200mm--400mm时，主吹氮气 P3开通，助吹氮气P4关闭，给定流量的钝化镁粒2进入铁水罐8进 行铁水脱硫，罐内脱硫反应平稳。喷枪6到喷吹位后，固定水冷烟罩 7上方液压夹持器5固定把持喷枪6，以防喷枪6在脱硫过程中窜动。 给定镁粉量喷完后，助吹氮气开通，主吹氮气关闭，液压把持器5自 动打开，开始自动提起喷枪6，喷枪6到达待吹位后，助吹氮气关闭。 脱硫后将铁水罐8吊至渣铁分离装置13的上方，带渣铁水倒入渣铁 分离装置13内，利用铁水15和脱硫浮渣9的比重差别，实现铁水和 渣子的自动分离。带渣铁水倒入渣铁分离装置13中时，在装置内部 靠近出铁口17端设置有两道挡渣墙，挡渣墙分为上道挡渣墙10和下 道挡渣墙11。脱硫浮渣9被上道挡渣墙10挡留在渣铁分离装置13 内，不会随铁水流出，而纯净铁水15从上道挡渣墙10的下通道口进 入下道挡渣墙11处涌出，再从出铁口14处流出进入下方的流槽29， 再进入混铁炉10或炼钢铁水包11。在下道挡渣墙11的下部靠近容 器底部处设置有残铁孔12，使残留在渣铁分离装置底部的残留铁水 流出，减少了铁损。脱硫渣9留在渣铁分离器13内，铁水流净后， 再将渣子倒出。
表1是根据本发明的技术方案所作的生产试验结果，共有6个实 施例，可以从中看出脱硫效果和给料精度以及铁水温降数据。
从表1可以看出，本发明的脱硫效果良好，平均脱硫率达87.5％， 最高的一次达91.89％。脱硫后终点硫达到了深脱硫的效果；喷粉流 量控制精度平均达±0.17kg/min；在脱硫过程中铁水温降很小，平均 只有7.2℃，有利于下道炼钢工序。从试验过程分析，在喷粉时，铁 水包中铁水量应当稳定，否则在生产中难以及时调节喷枪行程。
表1 铁水喷镁粒脱硫试验记录 序 号 铁水 初温 ℃ 铁水 末温 ℃ 铁水 温降 ℃ 铁水中 原始硫 ％ 脱硫 时间 S 铁水 量 t 铁水 中终 点硫 ％ 脱硫 率 ％ 供镁 强度 kg/min 供镁 总量 kg 镁单 耗 kg/t 喷粉流量 精度 ±kg/min 1 1325 1319 6 0.021 420 70.0 0.003 85.71 4.0 30.1 0.43 0.30 2 1295 1286 9 0.036 420 70.0 0.004 88.89 4.0 27.8 0.40 0.03 3 1282 1273 9 0.021 420 70.0 0.004 80.95 4.0 29.0 0.41 0.14 4 1318 1312 6 0.033 420 70.0 0.004 87.88 4.0 25.0 0.38 0.43 5 1319 1312 7 0.037 420 70.0 0.003 91.89 4.0 28.0 0.40 0.00 6 1325 1319 6 0.020 420 70.0 0.003 85.00 4.0 29.0 0.41 0.14 平 均 7.2 87.5 0.40 0.17
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