铁水在线连续脱硫处理工艺技术开发与研究[1].pdf

2005No．2设计通

铁水在线连续脱硫处理工艺技术开发与研究

张德国计宝山刘彭涛

摘要：承德钢厂欲建国内第一套铁水沟内进行镁剂脱硫的设施，需要对工艺和主体设备进行设计的技
术开发，结合工程设计情况，提出了开发在线脱硫新工艺的意义和技术开发的重点；对工艺流程及其比
较进行了细致的描述；说明了投产后需解决的技术问题及途径；最后对铁水在线脱硫扒渣工艺流程应用
前景进行了预测。
关键词：在线脱硫连续扒渣纯镁脱硫反应器脱硫剂效率

硫工艺相比，都具有较明显的优势，可减轻高炉
0引言和转炉的负担，是承钢特定的铁水供应条件下最
佳的工艺选择。
承德钢厂为满足新建炼钢厂生产优质铸坯对1．1减轻高炉的负担。使高炉顺行
钢水低硫的要求，减轻高炉和转炉脱硫的负担，在早期的钢铁生产实践中，铁水脱硫任务主
决定在新建的1260m3高炉和1300t混铁炉之间要在高炉中进行。随着时间的推移，钢中允许的
的铁水沟上建设一套铁水在线脱硫和扒渣处理设含硫量降低到了相当低的要求，而高炉低硫原料
施。由于尚没有类似的铁水处理工艺在国内使用，的昂贵价格，也制约着高炉内进行脱硫的发展。
根据承钢公司的多次技术交流意见，北京首钢设另外，用高炉生产低硫铁水主要的缺点是因为高
计院对铁水在线连续脱硫扒渣的工艺流程和装备炉炉内脱硫的主要手段是靠提高碱度来提高炉渣
设施进行了技术开发与研究。根据技术开发研究的脱硫能力，但由于高碱度的炉渣熔点高，需要
的设计成品，承钢将在2005年建成国内第一套在的高炉温会造成焦比增高。因此，在高炉炉内脱
线铁水脱硫扒渣设施。硫显然是不经济的。在高炉炉外的铁水沟内建设
铁水脱硫设施，不但可使高炉采用低碱度低温下
1铁水在线脱硫扒渣工艺选择操作，能够增加高炉炉料的透气性，使高炉平稳
的分析顺行。同时可减轻高炉原料负担，适当放宽高炉
原燃料要求。
技术开发与研究的出发点是按照全国炉外处1．2减轻转炉的负担。使炼钢生产稳定
理技术工作会议提出的的“立足产品、合理选择、在转炉炉外进行铁水脱硫扒渣，可以使转炉
系统配套、强调在线”基本方针¨J。设计和研究生产用的铁水硫含量始终保持在较低水平，因而
人员根据承钢的品种及铁水初始硫、目标硫含量能使转炉生产稳定。生产低硫钢的先决条件是必
的要求，选择了在高炉铁水沟内采用在线喷吹钝须提供含硫很低的铁水，而常规转炉冶炼操作是
化颗粒镁进行连续脱硫扒渣的工艺路线及设计布不可能做到的，一般转炉的脱硫效率仅为3O％
局，配置了颗粒镁储存喷吹设施、可移动脱硫反4O％左右。而且在转炉内及后步精炼中去硫显
应器及在线连续自动扒渣机等主要设施，可以确然也是不经济的。采用在转炉炉外铁水脱硫扒渣
保转炉生产的作业率。铁水在线连续脱硫扒渣工作业，可以减轻转炉在冶炼过程中的负担，从而
艺与传统的在高炉内、转炉内及炼钢铁水包内脱降低造渣原料消耗，降低金属消耗，降低终点氧

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含量，提高转炉炉龄，降低炉衬砖消耗。总之，虽然高温有不利于化学反应过程进行的热力
可使转炉炼钢生产技术达到一个较高的水平】。学条件的一面，但是从动力学条件上讲，高温铁
1．3承钢特定铁水供应条件的需要水使脱硫剂迅速气化，有利于提高脱硫剂扩散速
承钢高炉铁水含硫量平均O．o5％，最高达度，加快扩散传质的进行；而且因铁水落差和流
0．10％，难以保证后步工序对生产高质量钢种的动产生的动能，使脱硫剂和铁水能够充分混合，
要求，制约着钢水精炼及连铸多数钢种的生产，有利于铁水脱硫反应的顺利进行。通过相关研究
所以必须在转炉前将铁水脱硫至O．o2％以下，降结果表明，温度对脱硫剂效率的影响不大，脱硫
低连铸坯内部夹杂及表面裂纹，生产出具有市场剂的效率随铁水温度升高而降低的趋势不很大¨】。
竞争力的高质量连铸坯。综上所述，在线铁水脱硫扒渣工艺是高炉、
承钢在新建高炉和炼钢厂的总图布置上采用转炉间动态有序的界面技术在生产实践中进行应
高炉铁水通过铁水沟直接流入炼钢混铁炉的特定用的一个大胆的尝试。为实现全部铁水予处理、
流程，具备了高炉、转炉间的短流程优越的界面节能降耗、提高效益创造了有利的条件。
条件。这样的流程可以实现降低铁水温降和铁损、
减少铁路运输干扰、减少铁水倒运及天车吊运次2技术开发研究的重点及工艺
数，减少铁水运输设备及维修工作量，故而一直流程的选择
是冶金工作者追求的目标。在此特定的界面条件
下，选择在流入炼钢混铁炉前的铁水沟上建一套2．1技术开发研究重点方向的确定
在线连续铁水脱硫扒渣设施，可以说是既经济又在高炉和混铁炉间的铁水沟内加设在线铁水
合理。与常规炼钢主厂房在铁水包内脱硫扒渣的脱硫扒渣工艺设施，目前国内尚没有类似的设备
设施相比，不但可减少炼钢厂房内占地，炼钢生使用和生产实践经验可以借鉴，所以对一些工