铁水预处理工艺.doc

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1、高效铁水预处理工艺开发新日铁公司君津制铁所采用将运送铁水的鱼雷罐车(TPC)作为精炼容器的ORP铁水预处理工艺，为大量生产高纯净钢奠定了基础。然而，因从高炉出铁至转炉出钢的时间长，铁水处理中产生大量泡沫等问题限制了操作。为此，该所一炼车间于1999投产了由KR（机械搅拌式脱S设备）和转炉型铁水P处理工艺（LD-ORP）组成的新工艺。与原TPC型ORP工艺按在高炉出铁场脱Si、排除脱Si渣、喷粉脱P脱S的多段式分开处理不同，新工艺是在高炉出铁后到铁水包里采用KR工艺脱S，再用转炉的LD-ORP工艺脱S

2、i脱P的2段式处理工艺，从而集中了处理场所并改善了炼钢物流。而且，从热力学的观点重新配置了各种预处理反应，还分别采用了各种专用精炼容器的强搅拌（机械和全体搅拌）处理从而提高了精炼速度和效率。整个工艺流程的产能为220t/炉次。其中，KR的搅拌叶转速为100~120r?p?m（转/分），处理时间为9~11分钟；LD-ORP的顶吹氧最大为150Nm3;/小时?t，底吹CO2流量8Nm3;/小时?t，处理时间8分钟。较之原工艺，新流程缩短了各精炼工序时间，从而将从出铁~出钢的全程时间从原300~450分钟

3、减少到240~350分钟，缩短了25%；还大幅度降低了铁水在运送中的温度，提高了设备周转率，降低了生产费用。采用转炉渣对铁水脱P神户制钢?加古川制铁所从1999年开始，在铁水全量脱P处理中大量配用转炉炼钢熔渣，从而提高了脱P效率，缩短了脱P时间。该厂的铁水预处理工艺流程为首先在高炉出铁场脱Si并除渣后，将铁水送往预处理站进行用转炉渣+生石灰（CaO）+铁矿石（FeO）的脱P处理，再用生石灰和碳化钙（CaC2）脱S。转炉渣配合率与脱P处理后渣中游离CaO（即freeCaO简称f-CaO）密切相关，既提

4、高转炉渣配合率将大大减少渣中f-CaO，当转炉渣配合率由0%提高到50%时，f-CaO由25%减少到5%左右。这样就改善了炉渣的熔融特性，从而可提高脱磷效率，当转炉渣配合率由0%提高到50%以上时脱磷效率可由0.06～0.07提高到0.13～0.14既提高一倍。由于增加了喷吹设备，根据处理前铁水Si、目标P来调整脱磷剂组成，进行二次搅拌；且将脱磷剂的喷吹速度从原来的500公斤/分提高到800公斤/分。另外，在提高转炉渣配合率促进成渣性的基础上，减少了稀渣用氟化钙加入量（将其浓度控制在3%以下），从而

5、抑制了喷吹过程中渣的喷溅。在上述一系列改进措施的基础上，铁水脱磷的处理时间从原来的42.3分/炉缩短到23.5分/炉,大大提高了效率。(.E021W03011.)2.2铁水预处理方案　　750m3高炉铁水脱硫、脱磷工艺布置见图1。图1750m3高炉铁水预处理工艺布置　　莱钢炼钢厂铁水脱硫站有两个扒渣工位、两个喷吹工位，处理能力不能满足4座750m3高炉铁水的全量处理，需在炼钢现脱硫站再增加1个喷吹工位、4个扒渣工位，并对上料系统、喷粉系统、除尘系统、成分分析及传输系统进行适应性改造。3主要工艺技术参

6、数选定3.1脱硅3.1.1脱硅剂的配制与物化指标脱硅剂自行研制，采用除尘灰为主要原料。除尘灰物化性能：堆比重1.8t/m3，粒度0.05～0.1mm，TFe含量大于56%，水分小于1%。脱硅过程中极易产生泡沫渣，因此脱硅剂中要考虑消除气泡从而抑制炉渣的形成，粉剂中可适当配以部分锰矿、铝粉等。3.1.2脱硅剂用量与脱硅效率　脱硅载气为氮气，不考虑气体脱硅部分，因此，脱硅反应主要为脱硅剂中氧与硅的反应，即：2/3Fe2O3+[Si]=4/3Fe+SiO2　ΔG1=-187620（1）　　2FeO+[Si

7、]=SiO2+2Fe　　　ΔG2=-138510（2）　　2Fe2O3+[Si]=4FeO+SiO2　　ΔG3=-285840（3）　　该反应温度、碱度（0.35）下渣中FeO含量在20%左右。经计算脱硅剂中的Fe2O380%生成Fe，20%生成FeO时，渣中FeO含量为19.26%。处理100kg铁水，铁水[Si]由0.45%脱至0.20%，脱硅剂消耗量为1.78kg，生成金属铁0.616kg，终渣碱度0.31。3.1.3出粉速度选定　按吨铁消耗脱硅剂17.8kg计，每次出铁160～180t，则每

8、次出铁消耗脱硅剂2.848～3.204t，出粉速度为56.96～64.08kg/min。3.1.4喷粉罐容积选定　选择原则为每班加一次脱硅剂，脱硅剂上料时间以电子称显示为准。喷粉罐两个，容积为5m3。3.1.5高位料仓容积选定　高位料仓主要作用是粉剂加入喷粉罐前的中间过渡，由电子称显示罐内粉剂重量。高位料仓的最小容积为运料车料罐的容积，尽量减少装料次数及投资。容积选定为8m3。3.1.6氮气储气罐　为稳定氮气压力，设氮气储气罐。粉气比为20kg/m3，计算气体流量2.