專利名稱：一種鋼包在線噴粉脫硫工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金的鋼水爐外精煉技術領域，特別是提供了一種鋼包在線噴粉脫硫工藝。
背景技術：
目前爐外精煉鋼水脫硫工藝主要有兩種一是LF爐造渣脫硫工藝，往鋼包中加入石灰、螢石、合成渣等脫硫劑，通過電極通電加熱化渣、底吹氬攪拌實現(xiàn)鋼渣界面反應脫硫。 加入脫硫劑10 Mkg/t，精煉周期35 45min，電耗35Kwh/t.鋼，脫硫率在70%左右。二是KIP、IR-UT單獨鋼水噴吹脫硫站工藝，即在浸漬罩內用載氣將脫硫劑(CaO、CaF2, CaSi 粉)噴入鋼水，脫硫劑直接與鋼水反應脫硫。處理周期觀 35!^11，粉劑消耗 15kg/t，脫硫率在60 70%。LF爐脫硫工藝缺點脫硫劑通過固定位置的溜槽加在了鋼水表面，反應速度較慢，處理時間長，精煉周期一般在35 45min，很難與快節(jié)奏轉爐生產相匹配；溫降大，由于處理時間的延長，鋼水處理溫降較大，為保證澆注溫度，必需通電加熱，電耗一般大于 35Kwh/t.鋼，處理電耗成本就增加近20元/t鋼。如按年處理100萬噸計算，則需多排放 3. 5萬噸(X)2 ；另外石墨電極加熱會導致鋼水的增碳、增氮問題，造成對鋼水的污染。KIP、IR-UT噴粉站工藝缺點建設單獨的噴粉脫硫站，需要配套建設相應的煙氣除塵設施，投資成本很大；脫硫浸漬罩直徑僅為鋼包直徑的1/3 1/2，還有1/2 2/3鋼液面暴露在大氣中，噴粉過程中該部分鋼液面翻騰將會帶來較大溫降，也易造成鋼液吸氮與二次氧化；浸漬罩需插入鋼水中操作，其耐材維護及消耗成本較大；從低碳節(jié)能角度來講， 單獨噴粉脫硫站不適用于大規(guī)模生產普碳及低合金鋼時脫硫工藝，因此國內某大型鋼廠引進該工藝后應用也不是很多。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼包在線噴粉脫硫工藝，鋼水在出鋼過程中通過加入小粒狀石灰進行渣洗預脫硫后，在精煉站噴槍通過爐蓋插入鋼水包底部再噴入鈍化石灰粉進行脫硫，整個工藝在出鋼線上實現(xiàn)。實現(xiàn)了高效、低成本對鋼水進行脫硫處理，充分利用已有在線設施，僅增加噴槍及噴吹系統(tǒng)，開發(fā)快節(jié)奏、低碳節(jié)能的鋼水脫硫工藝。實現(xiàn)本發(fā)明的設備(現(xiàn)場已具備)包括鋼包蓋升降裝置、噴槍、氣封裝置、喂絲機、鋼包、帶有除塵口與加料口的鋼包蓋、底吹透氣磚、噴吹罐、噴吹管路等組件。轉爐出鋼后，裝有鋼水的鋼包放置在出鋼線上的鋼水車上，鋼包上方安裝有鋼包蓋，鋼包蓋開有噴吹孔和除塵孔。在鋼包蓋上方設置噴槍、氣封裝置、噴吹罐、噴吹管路和喂絲機。其中噴槍由帶加強肋鋼管作為內管，外部采用含耐熱鋼纖維增強的高鋁質澆注料打結，耐火材料 Al2O3彡70%, SiO2 < 5%, CaO^ 1%，耐熱鋼纖維含量彡4%，體積密度彡2.9g/cm3，噴槍內管直徑DN32，采用單孔直筒形槍頭，具有強度高、壽命長的特點。本發(fā)明可充分利用了現(xiàn)有在線精煉站設施如鋼包、鋼包車、鋼包蓋及提升、喂絲機、除塵管路等設備，節(jié)省大量設備
3投資。本發(fā)明的工藝步驟為(1)轉爐出鋼時，先往鋼包內加入含鋁渣料進行鋼水脫氧，保證鋁含量達到 0. 03 0. 05重量％，提高后續(xù)噴粉脫硫率。(2)在鋼包內渣洗預脫硫出鋼過程中往鋼包內加入小粒狀石灰，利用出鋼過程中鋼水的沖擊力，將小粒狀石灰與鋼水充分混合攪拌進行脫硫反應，小顆粒石灰加入量 5 6kg/1鋼，顆粒度為3 5mm。(3)調整鋼包底吹氬流量鋼水中的硫與小顆粒石灰反應，硫進入渣相逐步上浮在鋼水表面；此時將鋼水通過運輸車運輸到精煉跨在線精煉站，測溫取樣后，降下鋼包蓋， 把底吹氬流量從150 300Nl/min調整到50 100Nl/min，維持1 !Bmin底吹氬。(4)鋼包內噴粉脫硫設定噴吹參數后，啟動噴粉脫硫裝置，開始噴粉脫硫過程。 脫硫過程控制的工藝參數如下1)噴吹參數噴吹壓力0. 25 0. 35MPa，載氣流量設定35 50Nm7h ；噴吹速度 40 100kg/min ；噴吹脫硫劑4 6kg/t鋼水；噴槍距包底300 500mm。2)噴吹粉劑鈍化 CaO 粉；CaO 粉劑成分>95% CaO, < 2% MgO, <0.5% H2O ；粉劑粒度95%< 63μπι,100%< 1_。3)噴吹速度40 100kg/min。4)載氣氬氣，純度> 99.9%。5)噴粉脫硫溫降出鋼溫度控制在1650 1700°C，噴粉前的平均溫度為， 噴粉過程的平均溫降為41°C，結束的溫度為1567 1587°C。6)脫硫效果對于鋼水平均硫含量0. 032%，渣洗和噴粉脫硫工藝可使鋼水平均硫含量降到0. 009%,脫硫率70 72% ；5脫硫劑噴完后自動提槍、提包蓋。對于鋁鎮(zhèn)靜鋼種和低碳硅脫氧鋼種，需要喂絲進行氧活度調節(jié)時，可在線進行喂絲處理。處理后鋼包車開到鋼水接收跨送下道工序。本發(fā)明的優(yōu)點本脫硫工藝與傳統(tǒng)LF爐脫硫工藝比較，可以減少二氧化碳排放量30 40kg/t 鋼。該工藝充分利用現(xiàn)有精煉站在線設施，如鋼包、鋼包車、鋼包蓋及除塵設施等，結合轉爐出鋼良好的動力學條件進行渣洗預脫硫，加上精煉站內噴粉進一步脫硫，鋼水的脫硫率達 70%以上，而且使用的脫硫劑僅為簡單易得的CaO粉，有效的降低生產和設備成本。由于處理時間短，整個周期在ISmin以內，小于一般常規(guī)轉爐冶煉周期35min，適合在線布置在轉爐出鋼線上，實現(xiàn)轉爐-在線噴粉-連鑄快節(jié)奏生產模式。
圖1為鋼包在線噴粉脫硫工藝實施裝置示意圖。其中包括鋼包蓋升降裝置1、噴槍 2、氣封裝置3、喂絲機4、鋼包5、帶有除塵口與加料口的鋼包蓋6、底吹透氣磚7。
具體實施例方式本發(fā)明適用80_300t鋼包在線噴粉脫硫工藝。
實例在IOOt轉爐車間內鋼包在線噴粉脫硫裝置上實施。1轉爐出鋼時，先往鋼包內加入含鋁渣料進行鋼水脫氧，平均鋁含量達到0. 03%, 提高后續(xù)噴粉脫硫率。2渣洗預脫硫在出鋼過程中加入小粒狀石灰渣洗預脫硫，小顆粒石灰加入量^g/t鋼，顆粒度為3 5mm。3調整底吹氬把底吹氬流量從150 200Nl/min調整到50 75Nl/min，維持1 !Bmin底吹氬。4噴粉脫硫參數控制如下1)噴吹參數噴吹壓力0. 27MPa，載氣流量設定35Nm7h ；噴吹速度40kg/min ；噴吹脫硫劑^g/t鋼水；噴槍距包底300mm。2)噴吹粉劑鈍化 CaO 粉；CaO 粉劑成分>95% CaO, < 2% MgO, <0.5% H2O ；粉劑粒度95%< 63μπι,100%< 1_。3)噴吹速度40kg/min。4)載氣氬氣，純度> 99.9%。5)噴粉脫硫溫降出鋼溫度控制在1658°C，噴粉前的平均溫度為1618°C，噴粉過程的平均溫降為41°C，結束的溫度為1577°C。6)脫硫效果對于鋼水平均硫含量0. 032%，渣洗和噴粉脫硫工藝可使鋼水平均硫含量降到0. 009%，脫硫率71. 88% ；5脫硫劑噴完后自動提槍、提包蓋，冶煉A42 (1010)鋼種時，喂入CaSi線Ukg/ t.鋼，鋼水氧活度控制在0.0015 0.002%。處理后鋼包車開到鋼水接收跨送下道工序。
權利要求
1.一種鋼包在線噴粉脫硫工藝，其特征在于，工藝步驟為(1)轉爐出鋼時，先往鋼包內加入含鋁渣料進行鋼水脫氧，保證鋁含量達到0.03 0. 05重量％ ；(2)在鋼包內渣洗預脫硫出鋼過程中往鋼包內加入小粒狀石灰，利用出鋼過程中鋼水的沖擊力，將小粒狀石灰與鋼水充分混合攪拌進行脫硫反應，小顆粒石灰加入量5 m^g/t鋼，顆粒度為3 5mm;(3)調整鋼包底吹氬流量鋼水中的硫與小顆粒石灰反應，硫進入渣相逐步上浮在鋼水表面；此時將鋼水通過運輸車運輸到精煉跨在線精煉站，測溫取樣后，降下鋼包蓋，把底吹氬流量從150 300Nl/min調整到50 100Nl/min，維持1 !Bmin底吹氬；(4)鋼包內噴粉脫硫設定噴吹參數后，啟動噴粉脫硫裝置，開始噴粉脫硫過程；脫硫過程控制的工藝參數如下噴吹參數噴吹壓力0. 25 0. 35MPa，載氣流量設定35 50Nm7h ；噴吹速度40 100kg/min ；噴吹脫硫劑4 6kg/t鋼水；噴槍距包底300 500mm ；噴吹粉劑鈍化CaO粉；CaO粉劑成分>95% CaO, < 2% MgO, < 0. 5% H2O ；粉劑粒度95%< 63μπι,100%< Imm ；噴吹速度40 100kg/min ；載氣氬氣，純度> 99.9% ；噴粉脫硫溫降出鋼溫度控制在1650 1700°C，噴粉前的平均溫度為16^°C，噴粉過程的平均溫降為41°C，結束的溫度為1567 1587°C ；脫硫效果對于鋼水平均硫含量0. 032%，渣洗和噴粉脫硫使鋼水平均硫含量降到0. 009 %，脫硫率 70 72 % ；(5)脫硫劑噴完后自動提槍、提包蓋。
2.根據權利要求1所述的鋼包在線噴粉脫硫工藝，其特征在于，對于鋁鎮(zhèn)靜鋼種和低碳硅脫氧鋼種，需要喂絲進行氧活度調節(jié)時，在線進行喂絲處理；處理后鋼包車開到鋼水接收跨送下道工序。
全文摘要
一種鋼包在線噴粉脫硫工藝，屬于鋼鐵冶金的鋼水爐外精煉技術領域。鋼水在出鋼過程中通過加入小粒狀石灰進行渣洗預脫硫后，在精煉站噴槍通過爐蓋插入鋼水包底部再噴入鈍化石灰粉進行脫硫，整個工藝在出鋼線上實現(xiàn)。該工藝具有脫硫節(jié)奏快，整個周期在18min以內；生產成本低，與傳統(tǒng)LF爐脫硫工藝比較，可以減少處理成本約20元/t鋼。對于鋼水平均硫含量0.032％，經過脫硫工藝可使鋼水平均硫含量降到0.009％，脫硫率71.88％。對于大規(guī)模處理[S]＜0.01％的普碳及低合金鋼種，該工藝具有低碳節(jié)能的顯著特點。
文檔編號C21C7/064GK102559998SQ20121002406
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權日2012年2月3日
發(fā)明者張國棟, 張德國, 黃云 申請人:北京首鋼國際工程技術有限公司