國內(nèi)鐵水脫硫預(yù)處理工藝對(duì)比介紹

    日本新日鐵君津廠是KR法的首創(chuàng)者。將脫硫粉劑直接加入鐵水中，使攪拌頭下降至鐵水中攪拌進(jìn)行脫硫處理。

　　武鋼二煉鋼KR法已應(yīng)用生產(chǎn)20多年，生產(chǎn)技術(shù)水平和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較原設(shè)計(jì)有大幅度的提高。濟(jì)鋼三煉鋼KR法脫硫2003年3月投產(chǎn)，在鐵水初始硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí)，處理后硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)0.010%以下。

　　單吹顆粒鎂工藝是單一噴吹鈍化了的顆粒鎂進(jìn)行脫硫。顆粒鎂的給料是通過轉(zhuǎn)子給料計(jì)實(shí)現(xiàn)精確給料，給料強(qiáng)度范圍為6～15 kg/min.噴槍端頭帶一個(gè)氣化室，創(chuàng)造了鎂氣化溶于鐵水中的良好條件。對(duì)大型鐵水罐，也使用直簡型噴槍。

　　太鋼二煉鋼2002年引進(jìn)了烏克蘭單吹顆粒鎂脫硫技術(shù)，建設(shè)了一套鐵水脫硫裝置。每罐鐵水重量近80t，顆粒鎂噴吹強(qiáng)度為8～10 kg/min，用作粉劑輸送的氮?dú)饬髁繛?30rn3/h，初始硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.031%，目標(biāo)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.003%，金屬鎂消耗為0.807kg/t，溫降為11℃，渣量一般在0.6～1.4 t.湘鋼新煉鋼也采用了這種工藝，2005年6月熱試成功。在鐵水129.4 t時(shí)，初始硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.018%，終點(diǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%，顆粒鎂用量為41.2 kg，溫降14℃。首鋼、唐鋼等也采用了單吹顆粒鎂脫硫技術(shù)。

　　鎂基脫硫劑復(fù)合噴吹工藝

　　鎂基脫硫劑復(fù)合噴吹法，是將兩種以上脫硫粉劑分別在不同的噴吹罐內(nèi)流態(tài)化，通過調(diào)節(jié)氫氣壓力按比例使其在輸送管路中均勻混合后，噴吹至鐵水中發(fā)生脫硫反應(yīng)。

　　南鋼引進(jìn)日本Diamond公司鎂基復(fù)合噴吹技術(shù)，建設(shè)的1套鐵水脫硫預(yù)處理裝置于2004年。順利投產(chǎn)，設(shè)計(jì)年脫硫處理鐵水能力120萬t，脫硫周期小于30 min.生產(chǎn)過程中鎂噴吹速度15～20kg/min，石灰噴吹速度60～100kg/min.從2005年6月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)看，當(dāng)鐵水原始硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.042%，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)引0.005%時(shí)，每噸鐵脫硫劑消耗純Mg為0.433kg，石灰為3.163 kg，噴吹時(shí)間9.4 min.溫降為13℃。鞍鋼2003年引進(jìn)德國Polysius公司鎂基復(fù)合噴吹技術(shù)，建設(shè)4套脫硫裝置的大脫硫車間，年處理鐵水440萬t.鎂噴吹速度7～17 kg/min，石灰噴吹速度20～50 kg/min，當(dāng)鐵水原始硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.040%，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.010%時(shí)，脫硫劑消耗純Mg為0.388 kg/t，CaO為1.737 kg/t，噴吹時(shí)間9 min.大脫硫投產(chǎn)}以來，鞍鋼相繼開發(fā)出多種轎車用鋼材，生產(chǎn)的轎}車面板達(dá)到德國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的O5等級(jí)要求。因此鞍鋼新區(qū)也采用了這一技術(shù)。安鋼，天鐵，北臺(tái)錐鐵公司均采用了Danieli Corus的鎂基復(fù)合噴吹脫硫技術(shù)。

　　幾種處理工藝的比較

　　實(shí)踐證明，這幾種工藝技術(shù)都能滿足鋼鐵創(chuàng)業(yè)鐵水深脫硫的要求。幾種工藝都能得到鐵水終點(diǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.002%，甚至更低的水平，也能滿足轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)周期的要求。他們之間的優(yōu)劣都只是相對(duì)而言的，而且所涉及的因素是多方面的。

　　KR法工藝能將硫降到很低的水平，而且不回硫，基本沒有噴濺。在鐵水溫度高的條件下，脫硫效率高。KR法的關(guān)鍵設(shè)備是攪拌頭及其提升旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它是需要變壓變頻控制的，其液壓系統(tǒng)仍需要引進(jìn)，設(shè)備復(fù)雜并且較為龐大，一次性投資較大。攪拌頭是價(jià)格不匪的消耗件，它的維修制造需要費(fèi)用和時(shí)間。處理過程渣量大。由于提高攪拌速度可促進(jìn)脫硫反應(yīng)，加強(qiáng)攪拌，會(huì)使鐵水溫降較大，這就對(duì)鐵水溫度要求就比較高。

　　單吹顆粒鎂工藝的核心是針對(duì)鐵水條件實(shí)現(xiàn)顆粒用量的精確計(jì)算和精確給料，實(shí)現(xiàn)噴吹及顆粒鎂在鐵水脫硫反應(yīng)中的充分利用和平穩(wěn)進(jìn)行。關(guān)鍵設(shè)備是計(jì)量給料罐及其控制系統(tǒng)。處理過程鐵水溫降小，渣量少。但是這種工藝的噴槍壽命較低，維修比較麻煩，噴槍系統(tǒng)設(shè)備較為復(fù)雜，需要兩支噴槍實(shí)現(xiàn)在線橫移快速換槍。噴槍在噴吹時(shí)采用1個(gè)液壓夾持器來避免噴槍震動(dòng)。由于渣量少，并且渣較稀，扒渣操作較為困難，不容易快速扒掉脫硫渣，易造成回硫。特別是大批量生產(chǎn)超低硫鋼時(shí)，回硫問題會(huì)十分嚴(yán)重，雖然有些廠采取了撒稠渣劑等措施，但效果不盡人意。

　　鎂基復(fù)合噴吹設(shè)備一次性投資與單吹顆粒鎂噴吹工藝相差不大。這種技術(shù)的核心是粉劑的最佳配比，粉劑的流態(tài)化程度，粉劑在線混合的均勻性，不同粉劑的噴吹速度的精確控制和調(diào)節(jié)，關(guān)鍵設(shè)備是噴吹罐及下料喉口調(diào)節(jié)閥。實(shí)際生產(chǎn)中，鐵水條件很不穩(wěn)定，針對(duì)每罐鐵水的噴吹模型選擇及對(duì)噴吹設(shè)備的精確控制非常重要，這是保證以最經(jīng)濟(jì)的粉劑消耗來達(dá)到脫硫目的的關(guān)鍵所在。鎂基復(fù)合噴吹可以使用不同的鎂和石灰的配比，也可以單獨(dú)噴吹石灰，溫降小，產(chǎn)生的渣子容易扒除，不易產(chǎn)生回硫現(xiàn)象。