川威煉鋼廠實(shí)習(xí)報(bào)告

重慶科技學(xué)院

學(xué)生實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）總結(jié)報(bào)告

學(xué)院:冶金與材料工程學(xué)院專業(yè)班級(jí):冶金####-01學(xué)生姓名:____#####__學(xué)號(hào):__201*######_實(shí)習(xí)(實(shí)訓(xùn))地點(diǎn):四川成渝釩鈦科技有限公司（川威集團(tuán)）報(bào)告題目:__關(guān)于煉鋼-連鑄工藝過程的生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告_報(bào)告日期：20##年#月##日

指導(dǎo)教師評(píng)語:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

成績(jī)（五級(jí)記分制）:_____________

指導(dǎo)教師（簽字）:_____________________實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）總結(jié)報(bào)告的寫法及基本要求

一、實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告一般由標(biāo)題和正文兩部分組成

1.標(biāo)題:標(biāo)題可以采取規(guī)范化的標(biāo)題格式，基本格式為，“關(guān)于××的實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告”。

2.正文:正文一般分前言,主體,結(jié)尾三部分。

(1)前言：主要描述本次實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）的目的意義、大綱的要求及接受實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）任務(wù)等情況。

(2)主體：實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告最主要的部分,詳述實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）的基本情況,包括：項(xiàng)目、內(nèi)容、安排、組織、做法，以及分析通過實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)，接受了哪些實(shí)踐鍛煉，搜集到哪些資料，并從中得出一些具體認(rèn)識(shí)、觀點(diǎn)和基本結(jié)論。

(3)結(jié)尾：可寫出自己的收獲、感受、體會(huì)和建議，也可就發(fā)現(xiàn)的問題提出解決問題的方法、對(duì)策；或總結(jié)全文的主要觀點(diǎn),進(jìn)一步深化主題；或提出問題,引發(fā)人們的進(jìn)一步思考；或展望前景,發(fā)出鼓舞和號(hào)召等。

二、對(duì)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告的要求

1.按照大綱要求在規(guī)定的時(shí)間完成實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容必須真實(shí),不得抄襲。學(xué)生應(yīng)結(jié)合自己所在工作崗位的工作實(shí)際寫出本行業(yè)及本專業(yè)（或課程）有關(guān)的實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告。

2.校外實(shí)習(xí)報(bào)告字?jǐn)?shù)要求：不少于800字每周，累計(jì)實(shí)習(xí)3周及以上的不少于201*字。用A4紙書寫或打印(正文使用小四號(hào)宋體、行距1.5倍。其余排版要求以美觀整潔為準(zhǔn))。校內(nèi)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告字?jǐn)?shù)要求可適當(dāng)減少，具體要求由學(xué)院依據(jù)課程特點(diǎn)規(guī)定。3.實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告撰寫過程中需接受指導(dǎo)教師的指導(dǎo),學(xué)生應(yīng)在實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）結(jié)束之前將成稿交實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）指導(dǎo)教師。關(guān)于轉(zhuǎn)爐煉鋼-連鑄工藝過程的生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

前言：

1、實(shí)習(xí)目的及意義：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)實(shí)習(xí)是完成專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的重要計(jì)劃，通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，聯(lián)系實(shí)際，積極實(shí)踐，熟悉和掌握煉鋼過程的工藝特點(diǎn)、操作技術(shù)及主要設(shè)備的性能及作用，了解煉鋼技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向；加強(qiáng)對(duì)自己工程意識(shí)和生產(chǎn)習(xí)慣的培養(yǎng)，促進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，鞏固和加深課堂上所學(xué)的理論知識(shí)，提高分析問題和解決問題的能力；同時(shí)，通過實(shí)踐培養(yǎng)組織紀(jì)律觀念，養(yǎng)成良好的勞動(dòng)習(xí)慣。

2、實(shí)習(xí)任務(wù)：重點(diǎn)為熟悉轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外精煉、連續(xù)鑄鋼等工序的主要設(shè)備與工藝，了解鋼鐵廠廠區(qū)大體分布、原料供應(yīng)、電力設(shè)施、交通運(yùn)輸設(shè)施等。

主體：

1、成渝釩鈦科技有限公司簡(jiǎn)介

成渝釩鈦科技有限公司（原威遠(yuǎn)鋼鐵有限公司）位于四川省威遠(yuǎn)縣連界鎮(zhèn)。公司成立于201*年3月，注冊(cè)資金1億7仟萬元，是中國企業(yè)500強(qiáng)、四川省十佳民營(yíng)企業(yè)，201*年與香港合創(chuàng)集團(tuán)成為合資公司。公司主要經(jīng)營(yíng)含釩鋼鐵冶煉、釩渣提煉，含釩鋼鐵壓延加工等。

擁有年產(chǎn)含釩高強(qiáng)度棒材310萬噸，以及與之配套的含釩鐵水290萬噸、含釩鋼水300萬噸、焦炭110萬噸等的生產(chǎn)能力，含釩鋼鐵業(yè)設(shè)備工藝先進(jìn)，產(chǎn)鋼規(guī)模居四川省第二位。是中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的全國大型鋼鐵骨干企業(yè)。

公司煉鋼廠為中冶賽迪設(shè)計(jì)承建，占地180086，年產(chǎn)鋼270萬噸，鑄坯265萬噸；含有4個(gè)600t套筒窯，一座800t回轉(zhuǎn)窯，一座1300t混鐵爐，2套120t雙工位KR鐵水預(yù)處理裝備，3座120t頂?shù)讖?fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐（其中1#為提礬，2#，3#轉(zhuǎn)爐用語半鋼冶煉），2座120t雙工位LF精煉爐，2臺(tái)7機(jī)7流10m半徑弧形連鑄機(jī)。

2、轉(zhuǎn)爐車間工藝與設(shè)備簡(jiǎn)介I、鐵水預(yù)處理工藝及設(shè)備簡(jiǎn)介

威剛鐵水預(yù)處理單一脫硫100個(gè)左右，KR鐵水脫硫（機(jī)械攪拌脫硫）。

鐵水預(yù)處理工藝流程簡(jiǎn)圖：鐵水→混鐵爐→鐵包→測(cè)溫取樣→扒前渣→攪拌脫

（加脫硫劑）→扒后渣→測(cè)溫取樣→轉(zhuǎn)爐

采用的脫硫劑是石灰粉、鎂粉，石灰脫硫的反應(yīng)式為：

⑴

CaO(

固

)+[S]+[C]=(CaS)+{CO}(2)

4Cao(

固)+

2[S]

+

[Si]=2(CaS)+(Ca2SiO4)鎂脫硫反應(yīng)式

⑴Mg(s)→Mg(l)→Mg(g)→[Mg]⑵Mg(g)＋[S]＝MgS(s)⑶[Mg]＋[S]＝MgS(s)

II、轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝及設(shè)備簡(jiǎn)介

威鋼采用的為半鋼冶煉，即鐵水經(jīng)過預(yù)處理（脫硫）之后，鐵水進(jìn)入1#轉(zhuǎn)爐進(jìn)行提釩處理，鐵水加入轉(zhuǎn)爐之后，造渣等一系列工作完畢之后，開始吹氧，吹氧初期，Si、Mn等活潑性元素同樣會(huì)迅速氧化，在吹氧過程中應(yīng)控制溫度上升過快，以抑制C的迅速氧化從而促進(jìn)V的氧化。提釩過程吹氧時(shí)間大概在38min，耗氧量在1000201*m3,當(dāng)鋼液中的V被氧化后，其中轉(zhuǎn)爐中的提釩反應(yīng)式為：［V］+O2＝(V2O5)將轉(zhuǎn)爐中的鋼液倒入鋼包中，此時(shí)出的鋼水成分中離標(biāo)準(zhǔn)的鋼水還有一定的差距，C含量還較高，溫度也還較低，但相對(duì)于常規(guī)的鐵水C碳含量又比較低，溫度較高，故稱此時(shí)的鋼液為半鋼。將鋼包中的半鋼通過行車調(diào)運(yùn)到2#，3#轉(zhuǎn)爐進(jìn)行下一步吹煉，而當(dāng)1#爐中的渣含量達(dá)到一定量時(shí)也將轉(zhuǎn)爐中的渣倒在渣罐中，此時(shí)渣中含有V的氧化物（V2O5，V2O3），含量大概在12%15%在進(jìn)行一系列的提純轉(zhuǎn)換等工作（該工作非煉鋼廠任務(wù)，此處不再做詳細(xì)介紹）。

半鋼進(jìn)入2#轉(zhuǎn)爐或者3#轉(zhuǎn)爐之后，繼續(xù)吹氧吹煉，由于半鋼在1#轉(zhuǎn)爐進(jìn)行提釩操作時(shí)Si、Mn已大部分被氧化，P也將在提礬操作時(shí)被大部分氧化，而在進(jìn)行鐵水預(yù)處理時(shí)幾乎已經(jīng)完成了所有的脫硫任務(wù)，所以2#或者3#轉(zhuǎn)爐吹煉的主要任務(wù)就是脫碳和升溫。相對(duì)于常規(guī)的脫碳任務(wù)，由于威鋼采取了提礬措施，在提釩期間也會(huì)有一部分的C被氧化，因而半鋼中的C含量相對(duì)于普通的鐵水會(huì)偏低，溫度稍高，所以在吹煉過程中耗氧量和吹煉時(shí)間都會(huì)相應(yīng)的減小。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2#或3#轉(zhuǎn)爐的吹氧時(shí)間大概在1116min左右，耗氧量大約在40005000m3，吹煉結(jié)束一般情況下會(huì)進(jìn)行一次倒?fàn)t測(cè)溫取樣。出鋼時(shí)采用的是擋渣球擋渣，出鋼時(shí)間一般在58min，出鋼溫度在16301660℃。出鋼結(jié)束向爐內(nèi)加入一定量的改質(zhì)劑，調(diào)好爐中渣的堿度、黏度、MgO含量以及FeO含量以便進(jìn)行濺渣護(hù)爐操作。進(jìn)行濺渣護(hù)爐操作時(shí)選用的氣體為N2，氣體壓力在1.0Mpa1.1Mpa之間，槍位控制在7002200mm之間，濺渣時(shí)間一般在36min之間。另外，觀察到轉(zhuǎn)爐爐襯冷卻水進(jìn)水壓力在0.6Mpa左右，進(jìn)水溫度27℃，出水溫度32℃，出水流量90100t/h。底吹原件6個(gè)，基本成正六邊形分布，每一個(gè)底吹支管流量在30m3/h，底吹壓力在0.10.5Mpa之間不等。III、精煉工藝及設(shè)備

威鋼采用的精煉方式為常見的LF精煉，具有2座120t雙工位LF精煉爐。LF爐工藝操作流程為：鋼水進(jìn)站→吹氬→測(cè)溫、取樣→根據(jù)鋼種要求喂絲→下電極加熱、造渣、調(diào)成份→測(cè)溫、取樣→喂絲→軟吹氬→停吹加保溫劑→吊包上連鑄。精煉時(shí)間一般在3050min之間，電耗在5080Kwh/t之間。

3、連鑄車間工藝操作及主要設(shè)備簡(jiǎn)介

威鋼有兩臺(tái)7機(jī)7流10m半徑弧形連鑄機(jī)，鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)均為蝶式，鋼包大小

為120t，中間包是懸臂式的40t中間包，滑動(dòng)水口為JK-35-2。結(jié)晶器高度為90mm,振動(dòng)頻率在36360次/min之間，振幅為6mm，其中1#連鑄機(jī)振動(dòng)方式為非正弦，2#連鑄機(jī)振動(dòng)方式為正弦式振動(dòng)。兩臺(tái)連鑄機(jī)工作拉速均在2.03.5之間，連鑄機(jī)機(jī)速在0.54.0之間，送引錠桿最大速度為5m/min,連鑄機(jī)每一流之間的距離為1250mm。1#連鑄機(jī)主要生產(chǎn)160×160mm2的普碳鋼、優(yōu)碳鋼以及低合金結(jié)構(gòu)鋼等鋼種，2#連鑄機(jī)除生產(chǎn)160×160mm2的鑄坯外，也會(huì)生產(chǎn)一定的220×220mm2的鑄坯，生產(chǎn)的鋼種還有熱軋帶肋鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)他素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等。兩臺(tái)連鑄機(jī)平均澆注時(shí)間都在37分鐘/分左右，平均準(zhǔn)備時(shí)間40min，金屬收得率在97%98%之間，2#連鑄機(jī)作業(yè)率80%左右，1#連鑄機(jī)作業(yè)率78%左右，每一臺(tái)連鑄機(jī)生產(chǎn)能力在133萬噸/年左右。

1#連鑄機(jī)大部分時(shí)間用于生產(chǎn)普碳鋼，對(duì)澆注過程中氧化程度要求不是非常嚴(yán)格，故采用的是無保護(hù)澆注，鋼液直接從中間包流入結(jié)晶器；2#連鑄機(jī)生產(chǎn)的鋼種要求氧含量嚴(yán)格，故采用保護(hù)澆注，鋼液從中間包流入結(jié)晶器時(shí)套有浸入式水口。鋼液到達(dá)鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的溫度一般為1560℃1580℃,鋼液從流進(jìn)中間包到流出中間包的時(shí)間一般為810min，建筑鋼在中間包時(shí)溫度一般保持在1520℃1530℃，焊條鋼在中間包溫度一般保持在1540℃1550℃之間。切割鑄坯采用的是火焰切割，燃料為天然氣和氧氣混合氣體。

澆注前要將中間包烘烤后放在澆注臺(tái)上安裝好，用塞桿擋住水口，在結(jié)晶器下放好引錠桿，檢修好連鑄機(jī)設(shè)備，確保無故障之后在開澆。

結(jié)語：

這次實(shí)習(xí)使我們受益匪淺，使我們對(duì)鋼鐵廠的生產(chǎn)工藝、設(shè)備及操作有了一個(gè)比較全面的了解和認(rèn)識(shí)，我們通過現(xiàn)場(chǎng)觀看知道了比書本上更豐富的知識(shí)，也讓我們較早地對(duì)即將從事的工作有了了解，增強(qiáng)了我們對(duì)本專業(yè)的熱愛，樹立了為冶金事業(yè)奮斗的目標(biāo)和信心。這次實(shí)習(xí)也為即將開始的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。

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重慶科技學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

題目川威煉鋼廠鐵水預(yù)處理工藝

實(shí)踐與優(yōu)化

院（系）冶金與材料工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱評(píng)閱教師職稱

201*年6月8日注意事項(xiàng)

1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：

1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明

3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）

6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝

9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）

2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬字。

3.附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：

1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫

2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上

5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序

1）設(shè)計(jì)（論文）

2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明

本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）：

年月日

重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文摘要

摘要

鐵水預(yù)處理，煉鋼生產(chǎn)中主要是指鐵水在進(jìn)入轉(zhuǎn)爐之前的脫硫處理。廣義的鐵水預(yù)處理是指包括對(duì)鐵水脫硫、脫硅、脫磷的三脫處理，另外還有特殊鐵水的預(yù)處理，如含V鐵水的提V等。

隨著科技的日益進(jìn)步，市場(chǎng)需求越來越高，對(duì)材料的要求也越來越高，同時(shí)考慮到高爐的原料情況和提高生產(chǎn)效率，并且為適應(yīng)轉(zhuǎn)爐提高質(zhì)量的要求，在裝料前，普遍對(duì)鐵水進(jìn)行預(yù)處理。鐵水預(yù)處理包括對(duì)鐵水中的硅、錳、磷、硫、氮進(jìn)行處理。其中，為冶煉低硫鋼種而進(jìn)行的鐵水預(yù)脫硫處理以被廣泛采用。實(shí)際操作中采用與硫親和力大的物質(zhì)作為脫硫劑，如鈣、鎂、稀土金屬以及Na2CO3、CaC2、鎂焦、氮化石灰及生石灰等。

川威集團(tuán)為了降低鐵水中的硫含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高集團(tuán)的效益，為企業(yè)增加收益，著力滿足客戶需求，努力建立科學(xué)的生產(chǎn)體系。運(yùn)用企業(yè)資源，以科學(xué)的角度改進(jìn)生產(chǎn)工藝，保證生產(chǎn)效益，以明確的目標(biāo)加強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：鐵水預(yù)處理脫硫提高質(zhì)量效益

Ⅰ

重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文ABSTRACT

ABSTRACT

Hotmetalpretreatment,mainlyreferstotheproductionofsteelinthehotmetaldesulfurizationprocessbeforeenteringtheconverter.Generalizedhotmetalpretreatmentisintendedtoincludethehotmetaldesulfurization,silicon,dephosphorizationofthethreeoffprocess,inadditiontherearespecialhotmetalpretreatment,suchasreferencestoVVcontainingmoltenironandsoon.

Withtechnologicaladvancesmadesincethemarketdemandincreasinglyhigh,thematerialrequirementsarealsoincreasing,takingintoaccountthesituationandtheblastfurnacerawmaterialstoincreaseproductivityandimprovequalitytomeettherequirementsoftheconverter,beforeloading,generallyhotmetalpretreatment.Includingmoltenhotmetalpretreatmentofsilicon,manganese,phosphorus,sulfur,nitrogenandprocessed.Amongthem,thelowsulfursteelsmeltingandhotmetalpre-desulfurizationprocessconductedastobewidelyadopted.Sulfurusedinpracticegreataffinitysubstanceasadesulfurizationagent,suchascalcium,magnesium,rareearthmetalsandNa2CO3,CaC2,magnesiumcoke,limeandquicklimenitride.

ChuanWeiGroupinordertoreducethesulfurcontentinhotmetal,improveproductquality,improveourefficiency,increaserevenuefortheenterprise,effortstomeetcustomerneedsandstrivetoestablishascientificsystemofproduction.Useofcorporateresourcestothescientificpointofviewtoimproveproductionprocesses,toensureproductionefficiency,clearobjectivestoenhanceproductionquality.

Keywords：hotmetal;pretreatment;desulfurization;improvequality;benefit

Ⅱ

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目錄

摘要......................................................................................................................................ⅠABSTRACT.............................................................................................................................Ⅱ1緒論......................................................................................................................................11.1鐵水預(yù)處理介紹..............................................................................................................11.2鐵水預(yù)處理的發(fā)展及展望.............................................................................................11.3鐵水預(yù)脫硫.....................................................................................................................21.3.1KR法的發(fā)展.............................................................................................................21.3.2KR脫硫工藝在國內(nèi)的發(fā)展.....................................................................................31.3.3攪拌法脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn)......................................................................................31.4鐵水預(yù)脫硅.....................................................................................................................41.5鐵水預(yù)脫磷.....................................................................................................................41.6鐵水預(yù)脫釩.....................................................................................................................51.7鐵水預(yù)處理的設(shè)備..........................................................................................................51.8國內(nèi)外脫硫劑的研究成果.............................................................................................71.9研究本課題的目的及意義.............................................................................................81.10本課題的任務(wù)...............................................................................................................82鐵水脫硫的熱力學(xué)................................................................................................................92.1鐵水脫硫預(yù)處理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo).........................................................................................92.1.1脫硫效率(η（s）)........................................................................................................92.1.2脫硫劑效率(Ks).......................................................................................................92.1.3脫硫劑的反應(yīng)率ηM.................................................................................................92.1.4脫硫分配比Ls................................................................................................102.2脫硫劑的種類...............................................................................................................102.3脫硫劑的反應(yīng)特點(diǎn).......................................................................................................102.3.1電石粉CaC2....................................................................................................102.3.2石灰粉脫硫............................................................................................................112.3.3用Mg粉脫硫.........................................................................................................112.4如何選擇脫硫劑...........................................................................................................12

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2.5影響鐵水脫硫效果的因素...........................................................................................132.5.1脫硫劑種類.............................................................................................................132.5.2粒度........................................................................................................................132.5.3噴吹氣體流量及噴粉速度....................................................................................132.5.4噴槍的插入方式和插入深度................................................................................133川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述..............................................................................153.1原料要求標(biāo)準(zhǔn)................................................................................................................153.1.1鐵水條件.................................................................................................................153.1.2脫硫劑采用CaO.....................................................................................................153.2預(yù)處理脫硫操作參數(shù)統(tǒng)計(jì)............................................................................................163.3預(yù)處理脫硫操作工藝流程............................................................................................163.4對(duì)原料條件的狀況分析................................................................................................173.4.1石灰.........................................................................................................................173.4.2瑩石粉.....................................................................................................................183.4.3釩鈦鐵水................................................................................................................193.5預(yù)處理脫硫原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)........................................................................................203.6脫硫效率分析................................................................................................................234川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化..............................................................................244.1KR法處理工藝優(yōu)化方案.............................................................................................244.1.1方案一：調(diào)渣技術(shù)方案........................................................................................244.1.2方案二：高電石型脫硫調(diào)渣技術(shù)方案................................................................244.1.3方案三：低電石型脫硫調(diào)渣技術(shù)方案.................................................................254.2試驗(yàn)條件及應(yīng)用方法...................................................................................................254.2.1試驗(yàn)采用的工藝流程。如下圖4.1......................................................................254.2.2脫硫調(diào)渣劑制備....................................................................................................254.2.3試驗(yàn)過程KR脫硫主要工藝參數(shù).........................................................................264.2.4試驗(yàn)方法................................................................................................................264.3試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析....................................................................................................264.3.1脫硫效果.................................................................................................................264.3.2KR脫硫前后鐵水碳、釩成分變化.......................................................................32

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4.3.3脫硫渣..................................................................................................................324.4經(jīng)濟(jì)效益分析...............................................................................................................334.4.1經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算依據(jù)................................................................................................334.4.2經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算........................................................................................................334.5本章小結(jié).......................................................................................................................345結(jié)論......................................................................................................................................35參考文獻(xiàn)..................................................................................................................................36致謝........................................................................................................................................37

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1緒論

1.1鐵水預(yù)處理介紹

鐵水預(yù)處理，主要是指在煉鋼生產(chǎn)中鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐之前進(jìn)行脫硫、脫硅、脫磷處理，廣義的鐵水預(yù)處理包括從鐵水中提取有價(jià)金屬，如鐵水提釩、提鈮等[1]。

鐵水預(yù)處理主要任務(wù)是脫硫、脫磷、脫硅。少量工藝需要脫釩。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力的不斷增加，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)成本不斷增大，尤其是最近幾年鋼鐵產(chǎn)能迅速增加，為了在產(chǎn)能得不斷增加下保持著高效率、高品質(zhì)、低成本的鋼鐵生產(chǎn)，鐵水預(yù)處理技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境惡劣下得到了快速的發(fā)展。

1.2鐵水預(yù)處理的發(fā)展及展望

現(xiàn)在對(duì)低硫鋼要求特別的苛刻，對(duì)鐵水預(yù)脫硫處理被絕大多數(shù)的鋼廠廣泛采用。生產(chǎn)過程中企業(yè)都采用與硫親和力較大的物質(zhì)作為脫硫劑，如鎂、鈣、CaC2、鎂焦、稀土金屬以及生石灰、氮化石灰及Na2CO3等。脫硫方法從噴吹法發(fā)展到了現(xiàn)在大多數(shù)鋼廠用的機(jī)械攪拌法主要是為了從提高脫硫劑的效率，流動(dòng)性和提高爐渣堿度，增加反應(yīng)界面等反面考慮。

由于現(xiàn)在對(duì)材料在性能上的要求越來越高，比如汽車用鋼、石油管線鑰、硅鋼、海上采油平臺(tái)用鋼等，以前的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出來的材料根本達(dá)不到這些材料需要的性能，那么在這種情況下迫使企業(yè)對(duì)工藝的改進(jìn)，所以鐵水預(yù)處理就由然而生，鐵水預(yù)處理能提高材料的性能和純潔度，從而滿足特殊材料用鋼，同時(shí)鐵水預(yù)處理對(duì)新品種開發(fā)也起到了助推作用，轉(zhuǎn)爐冶煉的航空用鋼、高鉻鋼、防腐鋼、焊條鋼、不銹鋼、高碳鋼、無縫鋼管用鋼及鋼軌鋼等都是用鐵水預(yù)處理后開發(fā)出來的新鋼種，鐵水預(yù)處理使鋼種的種類不斷增多[2]。

我國的鋼產(chǎn)量從之前的1億噸發(fā)展到現(xiàn)在的8.1億噸，在最近幾年我國大約建設(shè)了將近八十套預(yù)處理裝置，處理能力達(dá)到近7000萬噸。鐵水脫硫預(yù)處理工藝現(xiàn)在主要的方法是ＫＲ法和噴吹法進(jìn)行脫硫，處理容器是轉(zhuǎn)爐鐵水罐,鐵水脫硫預(yù)處理的脫硫劑主要為金屬鎂和石灰，脫硫劑既可以單獨(dú)用一種粉劑作脫硫劑的，也有以一種粉劑為基礎(chǔ)的復(fù)合粉劑作脫硫劑的，比如武鋼一煉鋼，邯鋼三煉鋼等就是單獨(dú)一種粉劑作脫硫劑，而包鋼，梅鋼等是復(fù)合劑作脫硫劑[3]�，F(xiàn)在有80%以上的鋼廠用的都是鎂基復(fù)合劑，所以鎂脫硫發(fā)展得非常迅速。國內(nèi)大部分引進(jìn)先進(jìn)北美、西歐的鎂基復(fù)合噴吹技術(shù)，烏克蘭的單吹顆粒鎂噴吹技術(shù)，日本的ＫＲ法等國外新進(jìn)的脫硫預(yù)處理工藝設(shè)備。

我國在國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)并加以改進(jìn)成為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)也發(fā)揮著作用。如國內(nèi)開發(fā)的純鎂噴吹技術(shù)在行業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用(如馬鋼等)。有很多企業(yè)是對(duì)舊

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的生產(chǎn)線和落后工藝進(jìn)行改造和替代。如武鋼一煉鋼201*年以純鎂噴吹替代原有鎂、石灰混合噴吹工藝；太鋼改造原三脫設(shè)施。也有在原生產(chǎn)線基礎(chǔ)上的增建。如本鋼201*年引進(jìn)Danielicorus鎂基復(fù)合噴吹技術(shù)；武鋼二煉鋼增建1套ＫＲ法脫硫裝置。

上世紀(jì)的脫硫方法在市場(chǎng)上占很大比例的是引進(jìn)改良的ＫＲ法、鎂基復(fù)合噴吹法，后面烏克蘭的顆粒鎂噴吹技術(shù)進(jìn)入我國后也發(fā)展得十分迅速。其后，鞍鋼新區(qū)的260ｔ轉(zhuǎn)爐脫硫車間采用了德國Polysius公司的鎂基復(fù)合噴吹技術(shù)。

在未來，我國將繼續(xù)在預(yù)處理脫硫技術(shù)上加以發(fā)展及改進(jìn)，提高脫硫能力，煉高質(zhì)量的鋼，努力趕超國際先進(jìn)水平。

1.3鐵水預(yù)脫硫

現(xiàn)代化煉鋼廠鋼廠的重要標(biāo)志就看鐵水預(yù)處理工藝是否先進(jìn)和效率高，近代國際上先進(jìn)的鋼鐵廠一般都采用了全量鐵水脫硫，像歐美、日本絕大多數(shù)鋼廠都采用全量鐵水“三脫”(脫P(yáng)、S、Si)處理[4]。

隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，鐵水爐外脫硫技術(shù)的研究與實(shí)踐正風(fēng)糜全球。在一般情況下，硫是鋼中的有害元素。高爐提高渣的爐溫和堿度能獲得了低硫鐵水，但這樣的話就會(huì)使高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下降。轉(zhuǎn)爐由于爐內(nèi)冶煉過程中熱力學(xué)條件的限制，脫硫率一般都不高。因此，為保證鋼的質(zhì)量，爐外對(duì)鐵水進(jìn)行脫硫預(yù)處理就成了必要工序。鐵水爐外脫硫技術(shù)從本世紀(jì)30年代開始投入應(yīng)用、經(jīng)過幾十年蓬勃發(fā)展至今，處理工藝方法也是層出百窮，方法還在不斷的改進(jìn)中，在國外已趨成熟，在實(shí)際生產(chǎn)中已大量的應(yīng)用在企業(yè)[5]。

鐵水預(yù)處理脫硫工藝經(jīng)過多年的積累和對(duì)技術(shù)的改進(jìn)先后發(fā)明的工藝有搖動(dòng)法，包括瑞典的單向偏心搖動(dòng)鐵水罐法和日本神戶川崎鐵廠的可逆旋轉(zhuǎn)式DM搖包法，機(jī)械攪拌法有原西德DO(Demag-Ostberg)法、RS(Rheinstahl)法和赫歇法，日本新日鐵的KR(KambaraReactor)法和千葉的NP法，吹氣攪拌法有新日鐵的PDS(底噴)法CLDS(頂噴)法，鐘罩壓入法，主要有美國JanesLaughlin公司的鎂焦法和其它鎂系脫硫法，噴吹法有原西德Thyssen的ATH(斜插噴槍)法和新日鐵的TDS(頂噴)法，爐前鐵水溝連續(xù)脫硫法，噴粉法，由德國博克默維賴因工廠的波爾等人研制，主要是向鐵水噴粉脫硫法，噴粉脫硫法應(yīng)用于魚雷罐車。

機(jī)械攪拌法脫硫主要有KR法、RS法和DO法。在這幾種方法中在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中運(yùn)用的最多的還是KR法，下面重要介紹下KR法。

[4]

1.3.1KR法的發(fā)展

鐵水預(yù)處理逐漸已成為現(xiàn)代化的主要煉鋼生產(chǎn)工藝，現(xiàn)在用戶對(duì)鋼材質(zhì)量要求越來越苛刻，一般要求鋼中的硫含量控制在0.015％以下，有的甚至要求達(dá)到“雙零”的超低硫水平，考慮到減輕轉(zhuǎn)爐的冶煉任務(wù)和減少轉(zhuǎn)爐原料的消耗，使各冶煉設(shè)備發(fā)揮各自

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的作用，因此近年來國內(nèi)新建轉(zhuǎn)爐鋼廠都配備了鐵水脫硫裝置，老廠也經(jīng)過改造配備了脫硫裝置[7]。KR法作為一種主流脫硫工藝，在國內(nèi)許多鋼廠得到了廣泛應(yīng)用。

1.3.2KR脫硫工藝在國內(nèi)的發(fā)展

KR攪拌法是日本新日鋼鐵廠于1965年用于工業(yè)生產(chǎn)的鐵水爐外脫硫技術(shù)，早在1976年武鋼二煉鋼就從日本新日鐵引進(jìn)了國內(nèi)第一臺(tái)攪拌脫硫裝置，單罐處理能力為7080t，處理周期約85min，采用CaC2基作為脫硫劑，由于當(dāng)時(shí)該套裝置的消耗指標(biāo)及運(yùn)行成本均比較高，處理周期也長(zhǎng)，所以這套裝置并沒有在國內(nèi)得到推廣。攪拌法脫硫工藝隨著時(shí)間的推移經(jīng)過近二十年的發(fā)展，已形成為一種成熟穩(wěn)定的脫硫工藝，在消耗指標(biāo)、運(yùn)行成本、處理周期上都大大的降低了。

在201*年武鋼二煉鋼對(duì)第一套攪拌法脫硫工藝進(jìn)行消化改進(jìn)，聯(lián)合原武漢鋼鐵研究設(shè)計(jì)總院自主設(shè)計(jì)和建造了第二套攪拌脫硫裝置。201*年寶鋼集團(tuán)一鋼公司從日本川崎重工引進(jìn)兩套150t攪拌脫硫裝置，201*年原武漢鋼鐵研究設(shè)計(jì)總院又在昆鋼建造了兩套55t的攪拌脫硫裝置，201*年原上海冶金設(shè)計(jì)研究院在寶鋼集團(tuán)上鋼三廠建造了兩套40t的攪拌脫硫裝置[7]。武鋼在201*年新二煉鋼新建兩套200t、馬鋼四煉鋼新建兩套300t攪拌脫硫裝置。韶鋼新一鋼工程在建兩套130t攪拌脫硫裝置，這樣在國內(nèi)已形成了300t、200t、150t、130t、80t、55t、40t大、中、小系列的攪拌脫硫。

攪拌法脫硫工藝的原理就是將用耐火材料燒鑄烘烤而成的十字形攪拌頭，插人到鐵水罐中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使鐵水形成運(yùn)動(dòng)的漩渦，然后將脫硫劑通過振動(dòng)給料加入到旋轉(zhuǎn)的鐵水中。脫硫劑被漩渦卷入鐵水中，在攪拌過程中與鐵水中的硫充分接觸反應(yīng)，從而達(dá)到脫硫的效果。影響脫硫速度的因素主要有脫硫劑種類和動(dòng)力學(xué)條件�，F(xiàn)在的攪拌法脫硫工藝大多數(shù)是用石灰作為脫硫劑，再配入少許螢石、鋁渣作為助熔劑。當(dāng)鐵水中的硅含量在0.05％以上時(shí)，脫硫反應(yīng)為：

2CaOfs+[s]+1／2[si]=(ca2s)(B)+1／2(Ca2SiO4)(1.1)當(dāng)鐵水中的硅含量很低時(shí)，脫硫反應(yīng)為：

CaO+[S]+[S]=(Ca2S)+(CO)(1.2)反應(yīng)生成的CO氣體對(duì)鐵水起到攪拌作用，更加快了脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。因?yàn)楦郀t鐵水中的硅含量一般均大于0．05％，因此脫硫反應(yīng)均為(1.1)式。在反應(yīng)式(1.1)中生成的Ca2SiO4層將石灰顆粒包住，此層質(zhì)地緊密，且熔點(diǎn)高，阻礙了鐵水中的硫透過它向深部擴(kuò)散，使脫硫速度變緩，且生成的致密層包住新加入的石灰，增加了石灰的消耗，因此向脫硫劑中配入螢石等助熔劑，生成低熔點(diǎn)物質(zhì)，從而使鐵水中的硫進(jìn)一步與石灰反應(yīng)，能提高脫硫效率約20％。部分鋼廠向鐵水中加入鋁渣，從而降低氧勢(shì)，達(dá)到提高脫硫效率。

1.3.3攪拌法脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

1.3.3.1攪拌法脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)

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①脫硫效率高而穩(wěn)定

KR法脫硫工藝脫硫效率高且穩(wěn)定，并且回硫少，動(dòng)力學(xué)條件及重現(xiàn)性都非常的良好。國內(nèi)某廠，采用KR攪拌法一個(gè)班處理了8爐鐵水，7爐達(dá)到0.001％，1爐為0.002％，采用石灰加鎂粉的噴吹法則達(dá)不到這個(gè)水平，且還會(huì)產(chǎn)生回硫[7]。

②脫硫劑

采用脫硫劑是石灰基脫硫劑，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都不需特殊裝置和措施，鎂基噴吹法脫硫工藝所用鎂粉需鈍化處理，且運(yùn)輸和儲(chǔ)存需有防護(hù)措施[7]。

③運(yùn)行成本

預(yù)處理的主要運(yùn)行成本為脫硫劑和耐材。攪拌法的攪拌裝置的攪拌頭經(jīng)過多年的改進(jìn)，壽命已經(jīng)大大提高，目前通常大于250爐，有的壽命高達(dá)500多爐，而噴吹法的噴槍壽命通常在60多爐；攪拌裝置采用石灰基的脫硫劑，來源廣泛，價(jià)格低廉，而鎂基脫硫劑價(jià)格很高，且受市場(chǎng)的波動(dòng)影響較大，通過對(duì)國內(nèi)某廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，在鐵水終點(diǎn)硫≤0.005％時(shí)，攪拌法比噴吹法運(yùn)行成本低，而當(dāng)鐵水終點(diǎn)硫>0.005％，噴吹法比攪拌法運(yùn)行成本低[7]。

1.3.3.2攪拌法脫硫工藝的缺點(diǎn)①設(shè)備較大，占用面積較多。②一次性投資較大。③鐵水的溫降較大。④鐵損較大。⑤處理周期較長(zhǎng)。

1.4鐵水預(yù)脫硅

鐵水預(yù)處理“三脫”中的硅是一個(gè)比較穩(wěn)定的物質(zhì)，在鐵水中硅含量過高或過低都會(huì)對(duì)鐵水帶來影響，并將損害煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從而增加生產(chǎn)成本。所以，為了提高鋼材的質(zhì)量，世界各國都在預(yù)處理過程中增加了脫硅工序。脫去鐵水中的硅能減少轉(zhuǎn)爐冶煉的渣量、提高煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。轉(zhuǎn)爐需要較低量的硅含量，那么就需要在轉(zhuǎn)爐冶煉前對(duì)鐵水中的硅進(jìn)行處理。當(dāng)鐵水中的硅含量在1.15%時(shí)脫硫劑首先與硅起作用，就會(huì)影響脫硫，脫硅就去處脫硫的影響。所以脫硅不僅是對(duì)減少渣量有關(guān)，而且對(duì)脫硫脫磷也有聯(lián)系，為進(jìn)一步提高鋼材質(zhì)量打好基礎(chǔ)。經(jīng)過近十年的發(fā)展，脫硅也逐漸成為了鐵水預(yù)處理的必要環(huán)節(jié)了，為提高鐵水純度提供很大幫助。

1.5鐵水預(yù)脫磷

磷是鋼中的有害元素,在晶界容易產(chǎn)生偏析,引起鋼的低溫脆性和回火脆性。高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼對(duì)鋼中磷含量的要求很嚴(yán)格,低溫用鋼、抗氫致裂紋鋼、海洋用鋼都要求[P]小于

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0.01%或0.005%，鐵水預(yù)處理脫磷具有低溫的有利條件,常用的鐵水脫磷劑要求要有高堿度、高氧化性，采用鐵水預(yù)處理脫磷,既減輕了轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷任務(wù),實(shí)現(xiàn)少渣或無渣煉鋼,改善了轉(zhuǎn)爐煉鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),又為冶煉低磷優(yōu)質(zhì)鋼、實(shí)現(xiàn)全連鑄、連鑄連軋?zhí)峁┙?jīng)濟(jì)的技術(shù)保障，鐵水預(yù)脫磷處理分為還原脫磷和氧化脫磷,目前,各鋼廠普遍采用氧化脫磷工藝[8]。脫磷方法根據(jù)脫磷劑不同分為鐵水罐法、SARP法、轉(zhuǎn)爐法、ORP法和NRP法等。

1.6鐵水預(yù)脫釩

提釩過程是鐵水中的鐵、釩、碳、硅、錳、鈦、磷、硫等元素的氧化反應(yīng)過程。主要方法就是向轉(zhuǎn)爐噴吹氧氣把釩氧化為高價(jià)的釩氧化合物，從而制取釩渣的物理化學(xué)過程。

1.7鐵水預(yù)處理的設(shè)備

鐵水預(yù)處理過程是從高爐出鐵水到轉(zhuǎn)爐煉鋼中間這個(gè)過程，主要設(shè)備由鐵水罐車、電動(dòng)渣罐車、扒渣機(jī)、攪拌系統(tǒng)升降小車、定位夾緊裝置、升降導(dǎo)軌及框架、升降小車卷揚(yáng)裝置、攪拌頭、除塵煙罩提升裝置、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、脫硫劑輸送裝置、測(cè)溫取樣裝置以及電氣自動(dòng)化控制設(shè)備等，設(shè)備的先進(jìn)與否直接影響到鐵水預(yù)處理的效果。

扒渣在鐵水預(yù)處理中是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它為轉(zhuǎn)爐煉鋼去處鐵渣，使煉鋼在少渣的環(huán)境中運(yùn)行，冶煉高質(zhì)量的鋼材，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)爐起保護(hù)作用。

扒渣是除去鐵水預(yù)處理后在鐵水表面產(chǎn)生的高硫渣,是控制入爐鐵水含硫量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，扒渣設(shè)備也是迅速的發(fā)展著，下面重要介紹扒渣設(shè)備。

1)氣動(dòng)扒渣機(jī)

全氣動(dòng)小車走行式扒渣機(jī)的動(dòng)力源是利用壓縮空氣來完成,在扒渣小車上按裝著上下擺動(dòng)的扒渣臂裝置、扒渣板位置微調(diào)裝置、扒渣臂夾緊裝置和扒渣臂旋轉(zhuǎn)裝置，扒渣機(jī)行走、回轉(zhuǎn)、扒渣等所有動(dòng)作的完成都通過氣缸氣體的運(yùn)動(dòng)，該扒渣機(jī)是從日本引進(jìn)的KR法鐵水脫硫裝置的扒渣機(jī)，再結(jié)合我國國情進(jìn)行改進(jìn)，是國內(nèi)使用較早的鐵水罐除渣設(shè)備[9]。平面圖見圖1.1。

圖1.1氣動(dòng)扒渣機(jī)

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氣動(dòng)扒渣機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。氣動(dòng)扒渣機(jī)的氣體工作介質(zhì)采用氮?dú)?氮?dú)獾目蓧嚎s性較強(qiáng),扒渣時(shí)不好控制，且操作不平穩(wěn),扒渣時(shí)耙頭下砸力大,使得渣鐵不易分離,從而造成扒渣時(shí)間比較長(zhǎng)、扒渣還不那么徹底,且鐵損大等缺點(diǎn)[9]。

2)液壓扒渣機(jī)

通過對(duì)氣動(dòng)扒渣機(jī)缺點(diǎn)的研究,消化引進(jìn)國外液壓扒渣機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主設(shè)計(jì)制造了液壓扒渣機(jī),主要有液壓小車行走式扒渣機(jī)形式與氣動(dòng)小車行走扒渣機(jī)兩種形式,所有的動(dòng)作主要靠液壓驅(qū)動(dòng)，設(shè)備主要部分由液壓站、扒渣臂上下擺動(dòng)裝置、小車行走裝置、扒渣板初始位置微調(diào)裝置、電氣控制系統(tǒng)、扒渣機(jī)左右擺動(dòng)裝置等組成，液壓小車行走式扒渣機(jī)行走系統(tǒng)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),通過比例閥控制油缸來完成扒渣、左右旋轉(zhuǎn)、初始位置調(diào)整等動(dòng)作，液壓扒渣機(jī)具有結(jié)構(gòu)形式牢固,工作穩(wěn)定且操作性好、扒渣力度大等優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)是設(shè)備占地面積大,液壓設(shè)備要求高[9]。結(jié)構(gòu)見圖1.2。

圖1.2液壓扒渣機(jī)

3)小車式三抓扒渣機(jī)

山東煙臺(tái)盛達(dá)利公司為了降低鐵損和提高清渣效率開發(fā)了一種扒渣方法，就是小車式三抓扒渣機(jī)，其特點(diǎn)是具有三個(gè)能打開和合攏的扒渣抓板,操縱渣耙在合攏狀態(tài)下進(jìn)

圖1.3小車式三抓扒渣機(jī)

入鐵水液面一定深度扒渣,然后再使兩個(gè)活動(dòng)渣耙向兩邊打開,聚攏渣子后將其扒出，具體操作方法是:首先將回轉(zhuǎn)式撈渣機(jī)的渣耙浸入鐵水包中渣聚集較多的位置，然后操縱兩渣耙打開呈一條直線,向包口水平運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中操縱兩渣耙逐漸合攏聚渣,最后將渣從

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包口扒出,或者利用扒渣機(jī)的升降功能將渣夾住后撈出[9]。此扒渣機(jī)的特點(diǎn)是既可以扒渣也可以用于撈渣。其結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。

1.8國內(nèi)外脫硫劑的研究成果

脫硫劑經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，種類變得越來越多，如今國外多數(shù)工業(yè)上使用的脫硫劑主要有：蘇打(Na2CO3)、電石(CaC2)、石灰(CaO)、金屬鎂以及以它們?yōu)榛�礎(chǔ)的復(fù)合脫硫劑。

我國攀鋼采用CaC250%～55%+CaO30%～45%+CaF24%～10%+焦炭1%～5%，原始硫0.078%左右，脫硫率大于70%。

德國發(fā)明的鈣鎂混合脫硫法由CaC266%～86%+干煤粉(揮發(fā)份不小于15%)+細(xì)鎂粉10%～30%組成，由鎂粉和電石組成使脫硫效果大大的增加�，F(xiàn)在CaC2、Mg作為復(fù)合脫硫劑的基本組成，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。當(dāng)然CaC2和Mg粉可單獨(dú)順序使用,也可混合使用。

美國LTV公司在[S]不小于0.045%和[S]不大于0.007%時(shí)采用CaC2，在其間采用Mg粉。北美地區(qū)鎂基脫硫劑基本上采用Mg+CaC2(或CaO),其中Mg為10%～90%。噴入方法有聯(lián)合順序噴入和混合噴入。聯(lián)合順序噴入一般有二支噴槍,最多三支噴槍,每支噴槍噴入一種脫硫劑。如一支噴(CaC2+CaO)作為載劑,一支噴Mg，載劑：鎂為3∶1或4∶1。脫硫劑用量0.686kg/t、噴吹時(shí)間3.4min,原始[S]為0.030%時(shí),可將硫脫至0.015%。脫硫劑用量1.267kg/t,噴吹時(shí)間6.3min,可將硫脫至0.005%。

土耳其伊茲密爾鋼鐵廠用的脫硫劑組成為Mg48%～52%+MgO1%+Al30%～40%+SiO25%～10%，脫硫劑粒度0.2～1.0mm，脫硫劑用量0.427kg/t，噴吹時(shí)間6～8min。

我國主要是對(duì)CaO基脫硫劑進(jìn)行研究，主要研究它的石灰活性和添加劑。東北大學(xué)與鞍鋼第三煉鋼廠對(duì)活性度的聯(lián)合研究下，發(fā)現(xiàn)活性石灰的脫硫率一般不小于90%，而普通石灰脫硫率小于70%,而且隨著活性石灰用量的增加脫硫率也會(huì)隨著增加,用量從6kg/t增至10.5kg/t，脫硫率從81%增至92%～97%。寶鋼與東北大學(xué)對(duì)粗晶粒的石灰石在加食鹽下煅燒制得的石灰對(duì)脫硫的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，不加食鹽煅燒的石灰活性度比沒有加食鹽的高,而且脫硫率平均提高24.02%。經(jīng)研究認(rèn)為:加食鹽煅燒后的活性石灰中CaO(n)結(jié)構(gòu)數(shù)量增加，石灰顆粒的缺陷多，比表面積大,鋼鐵研究總院對(duì)脫硫劑的添加物進(jìn)行了深入研究，除CaF2外對(duì)添加CaCO3、天然堿、CaCl2進(jìn)行了對(duì)比,在脫硫劑用量1%的情況下，吹煉8min，加CaCl2的為63%，加天然堿的脫硫率最高(73%),加CaCO3的為44%[10]。用量為1.5%時(shí),加天然堿的脫硫率為87%。天然堿的主要成份為Na2CO382%、Na2SO45%、SiO23.2%。之所以加入天然堿后脫硫率較高，是由于Na2CO3脫硫能力比CaO、CaCl2和CaCO3都要高。

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文1緒論

1.9研究本課題的目的及意義

研究鐵水預(yù)處理主要目的是為了降低鐵水中的有害元素(硫、硅和磷)含量，為轉(zhuǎn)爐煉鋼提供較純的鐵水，最終生產(chǎn)出合格的高質(zhì)量的鋼材。

如今，中國的鋼鐵產(chǎn)量和生產(chǎn)能力持續(xù)遞增，而隨著煉鋼技術(shù)的發(fā)展和國內(nèi)外的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)鋼材的質(zhì)量和生產(chǎn)的技術(shù)都提出了很高的要求。

開展鐵水預(yù)處理研究的意義是增加優(yōu)質(zhì)鋼材產(chǎn)量、提高鋼材質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、促使企業(yè)發(fā)展，這是當(dāng)下我國冶金行業(yè)在高產(chǎn)能的情況下面臨的亟需解決的問題。傳統(tǒng)的高爐煉鐵轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝很難滿足鋼中P、S含量達(dá)到“雙零”的要求。鐵水預(yù)處理包括三脫：脫硫、脫磷、脫硅。鐵水預(yù)處理脫磷的主要目的是為了冶煉低磷鋼和超低碳鋼，以用于一些特殊場(chǎng)合。研究表明，進(jìn)行預(yù)處理脫磷必然先脫硅，碳也會(huì)有一定程度的降低。預(yù)處理雖然會(huì)造成熱量一定程度的減少，但由可以使轉(zhuǎn)爐煉鋼只有較少的渣，轉(zhuǎn)爐就避免了用于化渣的熱量，兩者幾乎可以相抵消,在日本、美國、西歐一些鋼鐵工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家的鐵水預(yù)處理技術(shù)發(fā)展非�？�，鐵水預(yù)處理量基本上在70%~80%以上，有的企業(yè)已達(dá)100％[10]。

1.10本課題的任務(wù)

為提高川威KR法鐵水預(yù)處理脫硫的效果，降低脫硫劑的消耗，在現(xiàn)有工藝條件下，研究脫硫劑各組分對(duì)脫硫效率和綜合成本的影響。根據(jù)川威集團(tuán)的鐵水主要為釩鈦鐵水的實(shí)際情況，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的操作條件，通過調(diào)整脫硫劑成分，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，得到優(yōu)化的鐵水脫硫方案。

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文2鐵水脫硫的熱力學(xué)

2鐵水脫硫的熱力學(xué)

2.1鐵水脫硫預(yù)處理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

2.1.1脫硫效率(η（s）)

η（s）=（[s]前-[s]后）/[s]前×100%（2.1）式中：[s]前預(yù)處理前鐵水含硫量，％[s]后預(yù)處理后鐵水成品含硫量，％

通過公式脫硫效率反映出脫硫工藝對(duì)鐵水脫硫的直接影響，在工藝操作中起著很重要的作用，ηs值越大，說明脫硫效果就越好，ηs值的大小與原始含硫量有關(guān)系，如脫硫前原始硫很高，那么ηs值較大，所以不能說明成品硫就很低。但公式中沒有脫硫劑的使用量，所以該公式不能反映出脫硫劑的脫硫效果。

2.1.2脫硫劑效率(Ks)

Ks=d[s]／dw（2.2）式中：w脫硫劑的消耗量，kg/t鐵

假設(shè)在脫硫反應(yīng)過程中，脫硫劑的效率不變，則：Ks=[S]前-[S]后／W（2.3）脫硫劑效率Ks的意義是單位脫硫劑的脫硫量，雖然不能準(zhǔn)確地表述出脫硫劑的脫硫能力的大小，但在實(shí)際生產(chǎn)操作中有著實(shí)際意義。在掌握脫硫數(shù)據(jù)的情況下，就可以按照要求加入所需要的脫硫劑的數(shù)量。

2.1.3脫硫劑的反應(yīng)率ηM

鐵水中加入的脫硫劑，并不是所有的脫硫劑都參與了脫硫反應(yīng)并起到了脫硫作用，為了便于比較脫硫工藝中脫硫劑參與脫硫反應(yīng)的程度，可用脫硫劑的理論消耗量和實(shí)際消耗量的比值來表示脫硫劑的反應(yīng)率

ηM=QT／QP×100%（2.4）

式中：QT脫硫劑的理論消耗量，kg/t鐵QP脫硫劑的實(shí)際消耗量，kg/t鐵例如：用電石粉的脫硫劑的反應(yīng)率CaC2+[S]=CaS+2C

ηCaC2=1000×[S]前－[S]后×64/32／QCaC2×KCaC2（2.5）式中：64CaC2的分子量32S的分子量

QCaC2電石粉的單耗，kg/t鐵KCaC2電石粉中CaC2的含量，％

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文2鐵水脫硫的熱力學(xué)

2.1.4脫硫分配比Ls

脫硫的產(chǎn)物必須進(jìn)入渣中，從而使鋼中的硫減少，其反應(yīng)式簡(jiǎn)化為：[S]=S。爐渣的脫硫能力，通常用硫在渣鐵中的分配比式中：

Ls硫在渣鐵中分配比(S)渣中硫的含量，％[S]鐵中硫的含量，％

Ls值的大小說名了爐渣脫硫能力的強(qiáng)弱，越大則脫硫能力越強(qiáng)，一般而言，像高爐渣由于FeO低，Ls可達(dá)100，電爐還原期Ls可達(dá)30～50，而轉(zhuǎn)爐渣僅為5～10。

（2.6）

的大小來表示，Ls=（S）/[S]

2.2脫硫劑的種類

實(shí)際生產(chǎn)中，鐵水預(yù)脫硫常用的脫硫劑有4種：石灰粉系、碳化鈣系、鈍化鎂系、蘇打粉系。脫硫劑是決定脫硫率和脫硫成本的主要因素。選擇脫硫劑主要需要考慮成本、脫硫效率、環(huán)境保護(hù)、資源、脫硫產(chǎn)物形態(tài)、對(duì)罐體耐火材料的侵蝕和安全等眾多因素。這4種脫硫劑特點(diǎn)的對(duì)比見表2.1。

表2.1鐵水預(yù)脫硫熔劑的比較

脫硫劑石灰粉系優(yōu)點(diǎn)價(jià)格便宜,脫硫?qū)�罐體耐材侵蝕少,扒渣容易碳化鈣系脫硫效率高，渣量少，溫降小易于防止回硫易受潮，易產(chǎn)生爆炸，對(duì)運(yùn)輸，貯存和使用要求高,高溫時(shí)，脫硫效率低，要求噴入鐵水的深度大，價(jià)格高鈍化鎂系脫硫能力強(qiáng)，耗量少渣量少，鐵損低溫降小蘇打系價(jià)格便宜渣很稀，扒渣困難脫硫效率低，溫差大，污染環(huán)境缺點(diǎn)脫硫效率低,溫降大，鐵損大易受潮失效從表2.1可看出，使用一種脫硫劑，都達(dá)不到完全滿意的效果。隨著工業(yè)鐵水預(yù)脫硫技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在企業(yè)主要傾向于CaO-Mg基熔劑和CaC2-Mg基熔劑兩種脫硫劑方案。

2.3脫硫劑的反應(yīng)特點(diǎn)

2.3.1電石粉CaC2

碳化鈣脫硫反應(yīng)為CaC2+[S]=CaS+2C

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文2鐵水脫硫的熱力學(xué)

ΔG°=-359245+109.5tj/mol用CaC2脫硫有如下特點(diǎn)：

①在高碳鐵水中，CaC2分解出的Ca離子與鐵水中的硫有極強(qiáng)的親和力。因此CaC2

有很強(qiáng)的脫硫能力故用量少，渣量也較少。

②用CaC2脫硫反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，有利于減少鐵水溫度降低。

③用電石粉脫硫形成電石粉，同時(shí)還有少量的C2H2產(chǎn)生，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，所以必須得有除塵設(shè)備。

④該反應(yīng)的脫硫產(chǎn)物為CaS，其熔點(diǎn)2450℃，熔點(diǎn)高，因此脫硫后，在鐵水面上形成的是疏松的固體渣，能有效的防止回硫，且對(duì)混鐵車內(nèi)襯浸蝕較輕，扒渣作業(yè)方便。

⑤電石粉易吸潮，吸潮時(shí)產(chǎn)生如下反應(yīng):CaC2+H2O=CaO+C2H2CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2

這個(gè)反應(yīng)會(huì)大大降低電石的脫硫能力，而且放出的C2H2是屬易爆氣體，不便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。

2.3.2石灰粉脫硫

石灰脫硫的反應(yīng)式為：

CaOs+[S]+[C]=CaSS+COgΔG°=86670-68.69Tj/molCaOs+[S]+1/2[Si]=CaSS+1/2Ca2SiO4sΔG°=-251930+83.36Tj/mol用CaO脫硫有如下特點(diǎn)：

①在一定含硅量和高C的鐵水中，脫硫能力較強(qiáng)，在1350℃時(shí)，用CaO脫硫，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，鐵水中硫含量可達(dá)3.7×10-5，比CaC2的脫硫能力要弱得多。

②石灰粉資源廣、價(jià)格低、易加工，使用安全。

③脫硫渣為固體渣，扒渣方便，對(duì)混鐵車、鐵水缶侵蝕較小，但用量比較大，形成的渣量也大，鐵損也較高，鐵水溫降也較大。

④在實(shí)際中，由于石灰粉的流動(dòng)性差、在料罐中也可能會(huì)堵料、在輸送中也易堵塞，而且石灰容易吸潮，吸潮后其流動(dòng)性基本不行，吸潮后會(huì)生成物為CaOH2，不僅影響了脫硫效果，而且還會(huì)污染環(huán)境，因此，石灰必須在干燥的條件下進(jìn)行加工運(yùn)輸和貯存，通常也采用氮?dú)饷芊夂洼斔蚚11]。

2.3.3用Mg粉脫硫

用Mg粉脫硫，其反應(yīng)式為：

Mgg+[S]=MgSsΔG=-427367+180.67Tj/mol鎂粉脫硫有如下特點(diǎn)：

①M(fèi)g的沸點(diǎn)為ll07℃，Mg加入鐵水后，變成Mg蒸氣，形成氣泡，使Mg的脫硫反

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文2鐵水脫硫的熱力學(xué)

應(yīng)在氣液相界面上進(jìn)行，另外由于金屬M(fèi)g變成Mg蒸氣．使得反應(yīng)區(qū)附近的流體攪拌良好，大大增強(qiáng)Mg的脫硫效果[12]。

②Mg有很強(qiáng)的鐵水脫硫能力，1350℃時(shí)，用Mg粉脫硫，反應(yīng)的平衡常數(shù)為3.17×105，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，鐵水中含硫量可達(dá)l.6×10-7，大大高于Ca0的脫硫能力[12]。

③Mg能溶解一部在鐵水中，鐵水經(jīng)過Mg溶解飽和后能有效的防止回硫，飽和的Mg在鐵水處理后的運(yùn)送過程中仍能對(duì)鐵水起到脫硫作用。

④Mg的價(jià)格雖然昂貴，但只要Mg混合脫硫劑配比合適，使用量就會(huì)減少少，而且鐵水溫降小，渣量少，鐵損也少等優(yōu)點(diǎn)，綜合起來成本也不一定高，而且用量少，處理周期也短，對(duì)于高節(jié)奏的轉(zhuǎn)爐來說是有利的，所以Mg基復(fù)合脫硫劑已被越來越多的企業(yè)采用[12]。

⑤當(dāng)Mg進(jìn)入鐵水后就會(huì)發(fā)生氣化，并且反應(yīng)非常劇烈，所以一般都不使用純Mg，而與其他材料混合一起組成復(fù)合脫硫劑噴入，現(xiàn)在大多數(shù)與Ca0一起混合后組成混合脫硫劑。

除鎂的其他脫硫劑，像石灰石（CaCO3）脫硫效果差而且鐵水溫降太大，蘇打（Na2CO3）脫硫效果好，但是資源短缺，而且脫硫產(chǎn)物呈液態(tài)對(duì)罐襯侵蝕比較嚴(yán)重，降溫也很大，因此這些脫硫劑在鐵水脫硫生產(chǎn)中采用較少。

2.4如何選擇脫硫劑

過去普遍采用鈣系脫硫劑，即CaO+CaF2+C或CaO+CaC2+CaF2。當(dāng)鎂進(jìn)入鐵水后在高溫下就會(huì)發(fā)生汽化并與鐵水中的硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生氣體對(duì)鐵水形成攪拌，加強(qiáng)鐵水的流動(dòng)性，使脫硫反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件比其他單純固液兩相反應(yīng)條件要好，另一方面從熱力學(xué)角度看，鎂和硫在鐵水中的溶度積隨溫度下降而下降，所以處理后鐵水在運(yùn)送過程中還可以對(duì)鐵水進(jìn)行二次脫硫，防止鐵水回硫[12]。在對(duì)鎂劑的研究過程中，有些研究者就將鎂制成鎂鋁、鎂焦、鎂白云石等固體塊狀物加入鐵水中，然后隨著發(fā)展近些年來又出現(xiàn)了喂絲法，脫硫效果都取得了很好的成效，但還是由于鎂的價(jià)格比較昂貴，所以沒能得到大規(guī)模的廣泛應(yīng)用。

鐵水預(yù)處理噴吹法如今有鈣系脫硫劑工藝、純鎂粒脫硫劑工藝和復(fù)合鎂脫硫劑工藝三種工藝，鈣系要達(dá)到進(jìn)一步的脫硫也要靠大量的原料來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)就會(huì)產(chǎn)生大量的爐渣，處理周期的會(huì)很長(zhǎng)并且鐵水的溫度損失會(huì)很大，尤其對(duì)鐵水的損失最大，長(zhǎng)的處理周期和過高的處理成本使鈣系脫硫劑在鐵水深脫硫領(lǐng)域基本被淘汰。雖然復(fù)合鎂脫硫劑相對(duì)于純鎂粒脫硫劑相比又遜一籌，純鎂粒的物質(zhì)全是鎂，脫硫效果更強(qiáng)，對(duì)鐵水反應(yīng)更劇烈，在工藝使用量上消耗最少，產(chǎn)生的渣量和煙氣量也最小，載氣耗量最小，處理周期最短，不產(chǎn)生毒害物質(zhì)，鐵水溫降最小，金屬損失亦最少，操作更簡(jiǎn)便，脫硫深度是其他方法所不及的，不論“深脫硫”或“淺脫硫”其綜合成本都是最低的[12]。

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選擇好的脫硫劑是預(yù)處理脫硫的關(guān)鍵，所以選擇脫硫劑不僅要考慮脫硫劑的脫硫效率，同時(shí)還要考慮到脫硫劑的原料來源，價(jià)格，運(yùn)輸存儲(chǔ)，對(duì)環(huán)境的危害，是否產(chǎn)生大量的渣，對(duì)鐵水是否有影響等因素。脫硫劑的選擇就直接影響到鐵水脫硫效果和經(jīng)濟(jì)效益。

2.5影響鐵水脫硫效果的因素

2.5.1脫硫劑種類

CaC2的脫硫效果明顯優(yōu)于Ca0基脫硫劑，其對(duì)比試驗(yàn)見下表：

表2.2CaC2和Ca0脫硫效果比較

脫硫(％)脫硫劑原始SCa0基粉劑0.019CaC2粉劑0.022處理后0.0050.006脫硫率76.4575.3處理時(shí)間(min)20.915.1溫降(0C)3725脫硫劑量(kg／t鐵)10.84.3噴吹速度(kg／min)15080可見，CaC2的脫硫能力比Ca0基強(qiáng)，而且溫降也小，處理時(shí)間也縮短，因此，如果要求鐵水硫要重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文2鐵水脫硫的熱力學(xué)

脫硫效率，對(duì)設(shè)備也有好處，同時(shí)能為轉(zhuǎn)爐提供低硫少渣的鐵水。

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述

3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述

KR法脫硫工藝是以一個(gè)外襯耐火材料的攪拌器侵入鐵水罐內(nèi)，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)鐵水，使鐵水產(chǎn)生漩渦，同時(shí)加入脫硫劑（CaO+CaF2）使其卷入鐵水內(nèi)部進(jìn)行充分反應(yīng)，從而達(dá)到鐵水脫硫的目的。反應(yīng)式為：(CaO)+[S]=(CaS)+[O]

3.1原料要求標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1鐵水條件

鐵水溫度：T≥1200℃鐵水硫含量：[S]≤0.140%渣層厚度：δ＜50mm

處理鐵水量：Q=73-76噸/罐次

3.1.2脫硫劑采用CaO

3.1.2.1重量配比活性石灰：90%;瑩石粉：10%

石灰要求條件：CaO≥80%，SiO2≤5%,S≤0.030%,活性度≥300ml，H2O≤0.1%瑩石要求條件：CaF2≥80%,(原料緊張時(shí)可適當(dāng)放寬，最低不低于60%，SiO2≤2.8%，S≤0.050%，粒度0.1~2.0mm,H2O≤0.5%

3.1.2.2粒度要求，如下表3.1：

表3.1脫硫劑粒度要求

規(guī)格比例>1mm重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述

61~70≤40≤20≤1071~80≤40≤20≤1081~90≤40≤20≤1091~100≤40≤20≤10101~110≤40≤20≤10＞110≤40≤20≤103.5~4.56.0~8.07.5~9.04.5~7.57.5~9.09.0~10.55.5~7.09.0~10.510.0~12.56.5~8.010.5~11.512.5~13.58.0~9.511.5~12.512.5~14.5≥9.513.0~14.514.5~16.5注：（1）視脫硫劑理化指標(biāo)上升、下降，可將前[S]減少或提高0.02%。(2)前[S]≤0.045%時(shí)，可將前[S]提高0.005~0.010%。

（3）根據(jù)攪拌頭狀況、鐵水帶渣量的多少，脫硫劑加入量可適當(dāng)調(diào)整。（4）特殊情況（如：設(shè)備故障、生產(chǎn)節(jié)奏緊、前硫未及時(shí)分出來）脫硫劑加入量可按照上限含量進(jìn)行處理

3.2預(yù)處理脫硫操作參數(shù)統(tǒng)計(jì)

預(yù)處理脫硫操作參數(shù)，詳見下表3.3：

表3.3KR脫硫主要參數(shù)

鐵水量（t）扒前渣時(shí)間(min)60~80

3~8扒后渣時(shí)間(min)7~10脫硫前溫度℃1200~1300攪拌時(shí)間(min)6~9旋轉(zhuǎn)速度r/min100~1403.3預(yù)處理脫硫操作工藝流程

川威集團(tuán)KR脫硫工藝主要設(shè)備包括：80t脫硫鐵水罐車、電動(dòng)渣罐車、扒渣機(jī)、攪拌系統(tǒng)升降小車、升降導(dǎo)軌及框架、定位夾緊裝置、升降小車卷揚(yáng)裝置、除塵煙罩提

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升裝置、脫硫劑輸送裝置、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、測(cè)溫取樣裝置、攪拌頭以及電氣自動(dòng)化控制設(shè)備等。

KR法工藝流程圖，詳見下圖3.1：高爐鐵水

轉(zhuǎn)爐取后樣測(cè)后硫扒后渣加脫硫劑攪拌圖3.1KR法工藝流程圖

專用混鐵爐脫硫?qū)Ｓ霉奕∏皹影乔霸?.4對(duì)原料條件的狀況分析

3.4.1石灰

以下是石灰的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)情況，如圖3.2~3.4。

數(shù)量百分?jǐn)?shù)/%504540353025201*105060-6565-7070-7575-8080-8585以上圖3.2CaO統(tǒng)計(jì)分布圖圖3.3SiO2含量范圍統(tǒng)計(jì)分布圖重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述

數(shù)量百分?jǐn)?shù)/%201*16141210864200.40-0.700.70-0.800.80-0.900.90-1.001.00-1.101.10-1.201.20-1.301.30-1.401.40以上圖3.4MgO含量范圍統(tǒng)計(jì)分布圖從上圖中不完全統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，石灰中的CaO含量在61.94%~90.84%，平均71.88%；SiO2含量在3.18%~7.41%，平均5.23%；MgO含量在0.41%~1.43%，平均含量0.94%；參照冶金石灰的理化標(biāo)準(zhǔn)YB/T042-201*，四級(jí)以上石灰的比例僅占5.5%，大部分達(dá)不到四級(jí)石灰，同石灰要求條件相比較差8.12個(gè)點(diǎn)，可見石灰質(zhì)量較差；SiO2也達(dá)不到四級(jí)石灰的要求。3.4.2瑩石粉以下是螢石粉的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)情況，如圖3.5~3.6。重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述

圖3.5CaF2含量范圍統(tǒng)計(jì)分布圖

圖3.6水含量范圍統(tǒng)計(jì)分布圖

從上圖中不完全統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，螢石粉中的CaF2含量在66.95%~88.82%，平均含量在78.58%；水的含量在0.1%~1.41%之間，平均含量0.52%；參照瑩石塊礦的理化標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)GB8216-87，五級(jí)以上螢石粉的比例僅占54%，同螢石粉要求條件相比差1.42個(gè)點(diǎn)，可見基本達(dá)到要求。水含量平均為0.52%偏高，0.5~1.0的范圍占了40%，導(dǎo)致石灰的配料中容易吸潮，吸潮的石灰粉輸送起來困難，有時(shí)會(huì)發(fā)生堵塞噴槍，影響生產(chǎn)效果并容易帶來嚴(yán)重事故。

3.4.3釩鈦鐵水

以下是釩鈦鐵水的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)情況，圖3.7所示。

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圖3.7S含量范圍統(tǒng)計(jì)分布圖

從上圖不完全統(tǒng)計(jì)可以看出，釩鈦鐵水中的S含量在0.035%以下的沒有，S含量在0.100~0.120%之間占27.5%，S含量在0.120~0.140%占13.5%，而超過0.140%的占7.5%，由此可見鐵水含S量較高，對(duì)爐外脫硫帶來一定難度。

3.5預(yù)處理脫硫原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)

以下是預(yù)處理脫硫原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)情況，如表3.4~3.5所示。

表3.4采用瑩石粉+石灰工藝脫硫后渣分析結(jié)果

編號(hào)129511295212953129541973719738197391974019741197421974319744197451974619747197481974919750197561975719758198001980819810

CaO55.4161.6950.756.7558.2151.5955.6359.6760.1256.9858.3247.3354.9659.8948.2355.6350.0251.3753.6152.9455.0746.8857.249.8SiO214.8212.0512.7513.9312.6214.3113.513.3914.9216.1115.7813.2914.9812.9912.5413.4714.2316.0212.9913.3913.112.6215.711.68TFe10.258.316.3511.6511.49.811.99.67.59.47.822.9511.38.719.515.91317.717.314.712.720.089.520.520

MgO1.921.771.932.261.532.261.772.742.12.12.421.772.422.421.531.612.741.291.771.932.51.932.262.02MnO0.4210.2680.1240.1750.3810.2060.0930.180.1440.1240.2170.1650.0820.2270.1030.1750.2270.680.1390.1960.2060.3810.330.16MFe4.833.810．057.057.155.67.15.284.155.34.217.86.95.4514.7511.48.513.311.49.9813.55.814.5FeO5.024.828.15.795.215.46.185.044.184.54.126.564.894.056.115.667.596.185.667.596.185.668.464.重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述1981119812198151981719818196741967519676196771967819679196801973419735averminmax50.9248.1252.0453.3946.7755.8658.155.1847.3351.8243.2960.7958.2140.1553.3940.1560.7918.0412.5419.0013.2313.1014.6313.2911.8621.4515.0913.2311.6512.7211.1714.0411.1721.455.9521.28.0515.9227.7210.813.514.611.519.18.110.6530.913.655.9530.92.92.12.422.11.692.422.421.931.933.462.742.422.181.772.161.293.460.1960.2580.2270.160.1960.2580.2270.2680.2270.2060.3920.2060.1750.1860.220.0820.3922.8515.23.91216.15.25.37.810.057.9514.454.255.825.58.992.8525.57.087.725.344.57.593.256.436.695.724.445.984.576.246.435.723.256.69表3.4采用螢石粉+石灰工藝脫硫后渣分析結(jié)果（續(xù)）

編號(hào)129511295212953129541973719738197391974019741197421974319744197451974619747

V2O50.4610.1770.4250.1260.1720.3340.3640.1420.1320.3040.2080.3490.2330.1220.435P0.0450.080.060.0530.0690.0610.0540.0430.0530.0740.040.0620.0590.0420.056S4.226.084.866.346.153.725.245.835.225.385.023.295.334.334.05TiO25.193.946.693.554.566.365.494.094.844.25.335.15.264.137.0721

總重/g495039383957.54737.552.3523244443532.530篩上物/g11.31422.599.322.5168.51115.29201*1612全鐵/g24.4927.9456.1826.726.9138.6335.3224.4822.2130.0628.3350.6225.7944.142.重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述1974819749197501975619757197581980019808198101981119812198151981719818196741967519676196771967819679196801973419735averminmax0.2020.3240.2020.2020.2840.2630.4760.1820.2730.1520.3490.6480.4150.3440.2580.1220.2840.8230.2330.3140.2330.3140.4860.30.1220.820.0480.0550.0750.0630.0730.0840.0750.0460.0650.0310.0710.0420.0650.0710.0540.0720.01030.0540.0410.050.0770.0550.0760.060.0310.15.483.883.824.485.485.514.265.734.942.353.433.064.933.745.715.385.174.893.423.816.024.833.654.72.356.023.637.023.453.744.845.356.784.115.997.665.648.775.445.447.974.464.654.816.7312.264.615.815.855.563.4512.2632.53531.5333632363438.836.5493730.538.53433.533.733323641.73331.838.343041.715101010101217.517131528.51017239.5101015201*10201*14.048.52050.733.5835.2136.3534.1735.2355.3445.5639.838.6758.7127.1755.4860.2528.8930.5832.5832.1946.4059.2335.4424.8156.8338.8922.2159.23表3.5實(shí)驗(yàn)前的原始脫硫數(shù)據(jù)

項(xiàng)目脫硫鐵水量（t）扒前渣時(shí)間扒后渣時(shí)間脫前硫含脫后硫含量%脫硫效率%數(shù)值22

脫硫溫降℃攪拌時(shí)脫硫脫硫劑噸鐵消耗量kg/t脫出單個(gè)硫的脫硫劑消耗量kg.t/Fe間（min）劑加入量kg（min）（min）量%76.13.49.20.1050.0281288.3104113.71.1重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文3川威集團(tuán)KR法鐵水預(yù)處理現(xiàn)狀闡述

3.6脫硫效率分析

采用螢石粉+石灰工藝對(duì)釩鈦鐵水進(jìn)行爐外脫硫，渣流動(dòng)性差，渣鐵分離困難，脫硫單耗高，脫硫率不高，綜合成本較高。

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化

4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化

通過對(duì)川威現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的分析，不難得出川威現(xiàn)在的鐵水預(yù)處理工藝存在很多不足，脫硫效果不佳，綜合成本變得較高，自然就影響廠里的效益，根據(jù)數(shù)據(jù)該如何優(yōu)化呢？

川威集團(tuán)煉鋼用鐵水主要為低溫含釩鈦高硫鐵水，與其他鋼鐵廠相比，鐵水脫硫相對(duì)困難，主要表現(xiàn)在：1、高爐冶煉的原料是釩鈦磁鐵礦，生產(chǎn)的鐵水含硫量高，平均硫含量比其他鋼廠（如寶鋼，鞍鋼）高出0.05%~0.07%。2、鐵水成分和溫度與普通高爐鐵水相比有較大差距，溫度比一般的鐵水低40度到50度，低硅、低溫及釩鈦元素的存在，影響了硫在鐵水中的傳質(zhì)，不利于脫硫反應(yīng)。3、高爐渣為CaO-SiO2-Al2O3-TiO2渣系，渣中含量較高（13%左右），熔渣與含碳飽和的鐵液接觸時(shí)，其中的TiO2被還原，形成相當(dāng)數(shù)量的TiC,TiN,Ti(C,N)及高熔點(diǎn)物質(zhì)，導(dǎo)致爐渣熔化溫度升高，流動(dòng)性差，脫硫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件差[13]。

針對(duì)川威集團(tuán)這一特殊情況，就KR法脫硫處理效率的工藝進(jìn)行優(yōu)化。

4.1KR法處理工藝優(yōu)化方案

在KR法處理后的爐渣成分和鐵水成分變化規(guī)律研究及渣-鐵反應(yīng)的平衡的基礎(chǔ)，針對(duì)現(xiàn)行工藝的問題，根據(jù)川威集團(tuán)鐵水低溫高硫特點(diǎn)，從提高脫硫效率和降溫脫硫生產(chǎn)成本入手，設(shè)計(jì)3個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)方案。

4.1.1方案一：調(diào)渣技術(shù)方案

本方案主要從動(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)，重點(diǎn)針對(duì)KR脫硫渣進(jìn)行調(diào)渣處理，以進(jìn)一步降低脫硫過程鐵損，增加經(jīng)濟(jì)效益。

調(diào)假劑的指標(biāo)見表4.1。試驗(yàn)過程中調(diào)渣劑與現(xiàn)有石灰脫硫劑的配比為1:9，同時(shí)在使用石灰+螢石配比（9:1）相同。

表4.1調(diào)渣劑理化指標(biāo)表

成分CaO/%S/%P/%H2O/%Al2O3/%發(fā)氣量/L.kg-1數(shù)值≥30≤0.20≤0.15≤0.5≥500≤1.5mm，其中小于0.5mm者不小于60%粒度4.1.2方案二：高電石型脫硫調(diào)渣技術(shù)方案

本案主要是從提高KR法脫硫效率的角度出發(fā)，在方案一實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在調(diào)渣劑中加入一定量的電石等強(qiáng)脫硫劑，提高KR脫硫劑的脫硫效率，同時(shí)，進(jìn)一步針對(duì)KR脫硫渣進(jìn)行調(diào)渣處理，降低脫硫過程鐵損。

在方案二中，高電石脫硫調(diào)渣劑的理化指標(biāo)見表4.2.實(shí)驗(yàn)過程中，高電石脫硫劑

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與現(xiàn)有石灰脫硫劑調(diào)渣劑的配比為2:8，同現(xiàn)在使用的石灰+螢石配比（9:1）有一定不同，作了一定的調(diào)整。

表4.2高電石調(diào)渣劑理化指標(biāo)表

成分CaO/%S/%P/%H2O/%Al2O3/%發(fā)氣量/L.kg-1數(shù)值≥60≤0.20≤0.15≤0.5≥20≥20≤1.5mm，其中小于0.5mm者不小于60%粒度4.1.3方案三：低電石型脫硫調(diào)渣技術(shù)方案

在方案二中，發(fā)現(xiàn)脫硫渣渣態(tài)有時(shí)粘結(jié)，扒渣有一定難度。為了改變這種現(xiàn)象，對(duì)脫硫劑配比做了一些調(diào)整。

調(diào)整后的高電石脫硫劑為低電石脫硫調(diào)渣劑(新型脫硫劑)的指標(biāo)見表4.3。該低電石脫硫調(diào)渣劑作為方案三實(shí)驗(yàn)方案，在方案三實(shí)驗(yàn)過程中，低電石脫硫調(diào)渣劑與現(xiàn)有石灰脫硫劑的配比為2:8，同現(xiàn)在使用的石灰+螢石配比（9:1）有一定不同。

表4.3低電石調(diào)渣劑理化指標(biāo)表

成分CaO/%S/%P/%H2O/%Al2O3/%發(fā)氣量/L.kg-1數(shù)值≥55≤0.20≤0.15≤0.5≥25≥10≤1.5mm，其中小于0.5mm者不小于60%粒度4.2試驗(yàn)條件及應(yīng)用方法

4.2.1試驗(yàn)采用的工藝流程。如下圖4.1。脫前鐵水新型脫硫劑+石灰鐵塊+冷固球團(tuán)石灰+造渣劑

脫硫前扒渣KR脫脫硫后扒渣脫后鐵水80t轉(zhuǎn)爐提釩半鋼80t轉(zhuǎn)爐脫硫前渣脫硫渣釩渣鋼渣圖4.1川威集團(tuán)KR脫硫流程圖

4.2.2脫硫調(diào)渣劑制備

試驗(yàn)前，將脫硫調(diào)渣劑運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。然后，按方案一、二、三要求進(jìn)行脫硫調(diào)渣劑配料。配制的脫硫調(diào)渣劑置于備料倉，試驗(yàn)前送至KR料倉，為本次試驗(yàn)使用。

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4.2.3試驗(yàn)過程KR脫硫主要工藝參數(shù)

試驗(yàn)過程KR工藝主要參數(shù)見表4.4。由表4.4可見，試驗(yàn)過程中，相關(guān)工藝參數(shù)基本未作調(diào)整，與現(xiàn)有工藝相同。

表4.4KR脫硫主要工藝參數(shù)

鐵水量t扒前渣時(shí)間min60~803~8扒后渣時(shí)間min7~10脫硫前溫度℃1200~1300攪拌時(shí)間Min6~9旋轉(zhuǎn)速度r/min100~1404.2.4試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在KR工藝上進(jìn)行，脫前鐵扒前渣后，運(yùn)至KR工位，然后，啟動(dòng)攪拌器至要求速度，并將制好的脫硫劑從輸料管放至鐵水液面。按表4.4工藝參數(shù)攪拌脫硫至要求值，最后扒渣。扒渣的脫后鐵水送至轉(zhuǎn)爐提釩。

4.3試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析

4.3.1脫硫效果

4.3.1.1第一輪試驗(yàn)冶金效果

第一試驗(yàn)是按照方案一進(jìn)行的，共28罐。試驗(yàn)結(jié)果詳見表4.5，由4.5可見，單一采用調(diào)渣劑進(jìn)行調(diào)渣脫硫效果不好，鐵水脫硫率下降，脫硫劑單耗提高�？梢姺桨敢徊靠尚�。

表4.5第一輪試驗(yàn)脫硫?qū)Ρ?/p>

項(xiàng)目脫硫鐵水量扒前渣時(shí)間脫前硫含量脫后硫含量脫硫效率攪拌時(shí)間脫硫劑加入量扒后渣時(shí)間脫硫劑噸鐵消耗量脫出每個(gè)硫的脫硫劑消耗量對(duì)比試驗(yàn)差值76．3751.34.14.4-0.30.0950.096-0.0010.0180.021-0.0381.178.137.28.3-1.18831030-1479.399．280.1111.614.19-2.590.150.18-0.03注：為了減少鐵水計(jì)量誤差對(duì)kR脫硫的影響，脫硫鐵水量在70t以下者，不計(jì)入試驗(yàn)有效數(shù)據(jù)

4.3.1.2第二輪試驗(yàn)冶金效果

為進(jìn)一步提高脫硫效率，開展了高電石型脫硫調(diào)渣劑脫硫試驗(yàn)，共28罐，第二輪KR脫硫試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳見表4.6，試驗(yàn)結(jié)果詳見4.7。

表4.6第二輪KR脫硫試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

脫硫序號(hào)脫硫量（噸）扒前渣時(shí)間（min）

扒后渣時(shí)間26

脫硫前脫硫后前后SX10-5攪拌時(shí)間(min)脫硫劑加入脫硫量X10-脫硫劑消耗(kg/T)脫硫能力kg/t.溫（℃）溫（℃）SX重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化

(min)20608206092061020612206132061420615206162061820619206202062120622206232062420625206262062720628206292063020631206322063320634206352063620637averminmax7675.674.271.172.269.675.678.364.871.574.271.873.973.172.376.976.174.379.777.467.476.27675.778.472.47874.27571.179.733343333433333343334333433343.2349988888998910999101010910109101010101099.2810124412741258126312861253126612551248124912761283127612691314124412711245128612771268125513021251128512521283125912691244131412211245122812481239122712241227-------122812441222126412361247123912781229125412311244124112391221129895112829271100861279565138129821201*113612395111105132981141201*012113697108651401219142118249351715153221817542214649882626311116.24358.6898989999999998999988998989898(kg)8131025655760589816743108079051012701201*8011701025131210258689841000115492710001025111596310807809445101312510.6913.558.8210.688.1511.729.8213.7912.197.1317.116.79.21614.117.0613.411.6812.3412.9117.1212.1613.1513.5414.2213.313.8410.5112.67.1317.1個(gè)0.1280.1450.1290.150.150.1540.1270.1490.1560.1420.1390.1720.150.1420.150.130.1120.160.1270.130.1330.1370.1240.1210.1250.140.1320.1220.1380.1120.172839368715376779278501239761112941311197397991288910611211495105869250131表4.7第二輪試驗(yàn)脫硫?qū)Ρ?/p>

項(xiàng)目

脫硫扒前脫前脫后脫硫攪拌27

脫硫扒后脫硫脫出每溫降重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化

鐵水量t渣時(shí)間min對(duì)比試驗(yàn)差值76．175-1.13.43.2-0.20.1050.1080.0030.020.0208185.24.28.38.60.3硫含量%硫含量%效率%時(shí)間min劑加入量kg1041944-97渣時(shí)間min9.29.20劑噸鐵消耗量13.712.6-1.1個(gè)硫的脫硫劑消耗量0.1610.138-0.0232827-1注：為了減少鐵水計(jì)量誤差對(duì)kR脫硫的影響，脫硫鐵水量在70t以下者，不計(jì)入試驗(yàn)有效數(shù)據(jù)

由表4.7可見，在KR工藝參數(shù)與遠(yuǎn)工藝基本一致的條件下，試驗(yàn)罐次的脫硫冶金效果很好，具體分析如下：

①試驗(yàn)罐次的鐵水脫硫效率85.2%，比對(duì)比罐次高4.2個(gè)百分點(diǎn)。②脫硫劑噸鐵消耗量12.6kg，比對(duì)比罐次低1.1kg。

③脫單個(gè)的脫硫劑消耗量0.138kg/t鐵，比對(duì)比罐次低0.023kg/t鐵。④脫后鐵水[S]0.016%，完全滿足生產(chǎn)要求。⑤KR脫硫過程溫降27℃，較對(duì)比罐次1℃

根據(jù)上述情況分析可見，第二套方案較為成功，基本達(dá)到目的。

4.3.1.3第三輪試驗(yàn)冶金效果

在第二輪試驗(yàn)基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步考察調(diào)進(jìn)整脫硫渣態(tài)，并穩(wěn)定、重現(xiàn)KR脫硫冶金效果，所以接下來開展低電石新型脫硫調(diào)渣劑脫硫試驗(yàn)，共十六罐，第三輪KR脫硫試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳見表4.8，試驗(yàn)結(jié)果詳見4.9。由表4.9可見，在KR工藝參數(shù)與原工藝基本一致條件下，與表4.7比較，第三輪試驗(yàn)KR脫硫重現(xiàn)性良好。

表4.8第三輪KR脫硫試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)脫硫序號(hào)脫硫量（噸）扒前渣時(shí)間扒后渣時(shí)脫硫前溫脫硫后溫前SX后SX10-5攪拌時(shí)間(min)脫硫劑加入(kg)脫硫量X10-5脫硫劑消耗(kg/T)脫硫能力kg/t.個(gè)（min）間(min)（℃）（℃）13.0712.2113.3214.611.7611.378.6511.620.1590.150.1190.1430.1420.1830.1420.1732687826879268832688426885268892689026891

78.474.576.970.277.572.17377.933333343991010109910127613221292128812561299127512811254129712751269122812691231124892941211209685759728

101391813231430710257910910259102579128820863289058281112102835261重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化

2689226893268942689526880268862688726888averminmax77.278.57776.861.467.259.462.475.870.278.53.08543333343310109109101089.5891013031267129812831282130512901275128712561322128012501274126312661287125812391261122812971221157211981109926610072122162591015211819159307.9279911578102576908110077507987889865228566321157106906310966887447845211214.9813.058.9614.3212.2114.6815.118.3611.338.6514.980.1410.1450.1420.1310.1850.1660.2040．1770.1470.1190.183表4.9第三輪試驗(yàn)脫硫?qū)Ρ?/p>

項(xiàng)目脫硫鐵水量t扒前渣時(shí)間min對(duì)比試驗(yàn)差值76．175.8-1.73.43.1-0.30.1050.1010.020.0168184.28.37.9-0.4脫前硫含量%脫后硫含量%脫硫效率%攪拌時(shí)間min脫硫劑加入量kg1041856-185扒后渣時(shí)間min9.29.60.4脫硫劑噸鐵消耗量13.711.3-2.4脫出每個(gè)硫的脫硫劑消耗量0.1610.138-0.0232825-3溫降-0.004-0.0043.2注：為了減少鐵水計(jì)量誤差對(duì)kR脫硫的影響，脫硫鐵水量在70t以下者，不計(jì)入試驗(yàn)有效數(shù)據(jù)

由表4.9可見，在KR工藝參數(shù)與原工藝參數(shù)基本一致條件下，試驗(yàn)罐次的脫硫冶金效果很好，具體分析如下：

1）試驗(yàn)罐次的鐵水脫硫效率84.2%，較對(duì)比罐次高3.2個(gè)百分點(diǎn)。2）脫硫劑噸鐵消耗量11.3kg，較對(duì)比罐次低2.4kg3）脫單個(gè)硫的脫硫劑消耗，較對(duì)比罐次低0.014kg/t鐵。4）脫后鐵水[S]0.016%，完全滿足生產(chǎn)要求。5）KR脫硫過程溫降25℃，較對(duì)比罐次低3℃。

根據(jù)上述的試驗(yàn)結(jié)論分析可見，方案三的重現(xiàn)性良好，值的進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。4.3.1.4試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)

第二輪、三輪試驗(yàn)脫硫后渣分析結(jié)果，詳見表4.10；鐵樣分析結(jié)果，詳見表4.11。

表4.10第二、三輪試驗(yàn)脫硫后渣分析結(jié)果

樣品名脫硫渣

原樣號(hào)20618CaO/%55.33SiO2/%14.09TFe/%6.0329

MgO/%1.2MnO%0.334MFe/%1.9FCaO/%13.重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化脫硫渣脫硫渣脫硫渣脫硫渣脫硫渣脫硫渣脫硫渣脫硫渣脫硫渣脫后渣脫后渣脫后渣脫后渣脫后渣脫后渣脫后渣脫后渣脫后渣脫后渣AverMinmax2061620615206192061420612206082061320609206102668026684268792688526886268872688826889268902689153.0652.2656.9853.5556.9557.9856.5760.6956.7553.0557.0957.8760.1248.947.1145.9855.4140.384753.6540.3860.6912.6613.3214.0814.5415.2413.8314.9214.3214.4514.2213.8515.9714.2215.0415.4112.4512.2111.3419.0614.2611.3419.064.197.365.957.634.746.36.943.424.9796.66.75.48.19.915.97.8259.68.0773.42257.41.561.111.131.040.9880.9851.030.9252.341.290.9671.613.141.691.052.91.531.691.780.9257.40.5070.3590.2770.4760.2670.2650.2630.3440.330.2210.3630.1420.2210.2860.2980.3240.1560.1680.4930.30.1420.5070.61.450.91.91.31.051.80.50.60.51.71.30.61.555.48.33.316.23.62.720.516.215.213.5716.9414.3614.4717.6115.9816.8214.3613.9114.0214.2418.8410.0910.8813.4619.7413.3512.914.7110.0919.74表4.10第二、三輪試驗(yàn)脫硫后渣分析結(jié)果（續(xù)）

原樣號(hào)20618206162061520619206142061220608206132060920610

FeO/%----------V2O5/%P/%0.3990.5830.6730.4490.80.3870.3170.4370.320.3440.0370.0740.0380.0350.0480.0270.0370.0330.0420.036S/%7.065.356.154.735.296.266.875.887.387.9130

TiO2/%6.655.189.237.017.396.916.556.24.766.15總重/g21.921.121.647.730.631.232.427.22523.6篩上物/g514.515.183.873.942.5全鐵/g22.014.8419.929.1124.9312.120.2714.414.8210.重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化26680266842687926885268862688726888268892689026891AverMinmax11.065.666.825.928.045.799.785.2711.067.467.695.2711.060.4570.3310.1620.1260.6070.6130.5470.1920.4930.8160.450.1260.8160.040.0490.0380.0480.0480.0450.0530.0570.0510.540.050.030.075.36.676.936.654.944.584.955.515.134.225.894.227.918.238.127.315.3910.419.0411.446.29.38.787.514.7611.4439.633.234.324.125.622.927.524.128.824,728.3621.147.79.49.574.87.58.614.41118107.511821.7426.9719.418.4127.4637.1751.0842.8762.3338.5825.924.8462.33表4.11鐵樣分析結(jié)果

樣品名鐵樣鐵樣鐵樣鐵樣鐵樣鐵樣鐵樣鐵樣鐵

原樣號(hào)CSiMnPSVTiCr脫硫率%26879T前3.6826879T后3.6826880T前3.7926880T后3.7926884T前3.7226884T后3.7326885T前3.7826885T后3.7926886T前3.6426886T后3.6226887T前3.8625887T后3.8726888T前4.0426888T后3.7926889T前3.825889T后3.7826890T前4.120.2380.1910.2190.1790.1510.1120.1580.1150.180.1430.1770.1360.1990.1610.1610.1410.250.1640.1880.160.1670.1550.150.1440.1820.1470.1960.201*.1720.1810.2130.150.1770.2190.0870.0890.0890.0920.0830.0860.090.0920.0890.0960.0820.0840.0830.0820.0810.0840.08431

0.0820.0080.0680.0130.110.0170.0910.0070.1020.020.0880.010.0640.0080.080.0310.0670.2280.2280.2250.2310.2270.2250.2070.2070.2240.2270.2510.2510.2650.240.240.2430.2620.1440.1080.1370.0980.1070.0430.0830.050.1060.060.1340.0790.2210.0920.0960.0590.2290.1290.1230.290.280.1370.1340.1180.1130.1130.1230.1260.1320.1290.1260.120.1320.13889.2780.8884.5592.280.3988.6487.561.重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化樣鐵樣26890T后4.0826891T前3.7626891T后3.76平均值0.2220.1580.1370.2260.1290.1690.0850.090.0950.0110.0890.270.2570.1890.1930.1530.0790.0490.150.1060.11183.5569.0684.24.3.2KR脫硫前后鐵水碳、釩成分變化

本次統(tǒng)計(jì)了全部試驗(yàn)典型樣的脫硫前后鐵水碳、釩成分對(duì)比情況，共計(jì)30個(gè)樣，詳見表4.12。由表4.12可見，KR脫硫后，試驗(yàn)罐次的鐵水碳、釩含量與脫硫前基本相當(dāng)，沒有發(fā)生損失。優(yōu)化后的KR脫硫工藝技術(shù)對(duì)保V、C無任何不利影響。

表4.12試驗(yàn)罐次脫硫前后鐵水碳、釩對(duì)比項(xiàng)目數(shù)值平均最小最大3.83.644.123.793.624.080.2320.1890.2650.2320.1930.257脫硫前[C]/%脫后[C]/%脫前[V]/%脫后[V]/%4.3.3脫硫渣

4.3.3.1脫硫渣硫含量

表4.13為方案二和方案三的脫硫渣主要成分匯總。由表4.13可見，川威集團(tuán)KR脫硫渣為含鈦型脫硫渣。渣中硫含量高達(dá)5.89%，較原硫脫渣的S含量提高25.3%（5.89-4.70/4.70=25.3），說名試驗(yàn)渣的脫硫能力很強(qiáng)，渣的硫容更大，KR過程脫硫效果好，另外，脫硫渣中fCaO為14.71%，還比較高，脫硫渣還有脫硫能力。

表4.13脫硫渣的主要成分

成分項(xiàng)目平均最小最大53.6540.3860.6914.2611.3419.060.0450.0270.0745.894.227.9114.7110.0919.742.82.530．450.130.827.514.7611.44CaOSiO2PSfCaOFV2O5TiO24.3.3.2脫硫渣鐵含量

試驗(yàn)過程脫硫渣渣態(tài)較好，渣中TFe含量低，脫硫鐵損也較低。表4.14為試驗(yàn)和對(duì)比脫硫渣中鐵份的含量對(duì)比。表4.14可見，試驗(yàn)罐次的脫硫鐵損明顯低于對(duì)比罐次。①試驗(yàn)脫硫渣中MFe含量平均為2.75%，較對(duì)比脫硫渣中MFe含量（8.99%）低6.27%。②脫硫渣中TFe平均為8.08%，較對(duì)比脫硫渣TFe（13.65%）低5.57%。

表4.14脫硫渣中鐵含量

成分%項(xiàng)目32

MFeTFeFeO重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化

對(duì)比試驗(yàn)平均最小最大平均最小最大8.992.8517.82.750.516.2","p":{"重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文4川威集團(tuán)KR預(yù)處理效率的工藝優(yōu)化

=5.64元/t鐵（3）總的經(jīng)濟(jì)效益Q

Q=Q1+Q2=-1.70+5.64=3.94元/t鐵

按照川威集團(tuán)年脫硫篩鐵水180萬噸計(jì)算，采用低電石新型脫硫劑脫硫后，年可創(chuàng)收效益709.2萬元

4.5本章小結(jié)

通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析：川威集團(tuán)采用新型脫硫調(diào)渣劑進(jìn)行KR脫硫工藝可行，操作簡(jiǎn)單，可推廣應(yīng)用；新型脫硫調(diào)渣劑應(yīng)用于KR脫硫試驗(yàn)效果較好，可滿足煉鋼生產(chǎn)工藝要求；鐵水脫硫前后碳、釩含量相當(dāng)；脫硫效率高并且穩(wěn)定；脫硫劑單耗小；新型脫硫調(diào)渣劑渣態(tài)較好；經(jīng)濟(jì)效益顯著。

34

重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文5結(jié)論

5結(jié)論

通過對(duì)鐵水預(yù)處理的研究，從而對(duì)川威集團(tuán)鐵水預(yù)處理工藝進(jìn)行優(yōu)化，整個(gè)過程井然有序的進(jìn)行，最后總結(jié)如下：

1、緒論是對(duì)鐵水預(yù)處理進(jìn)行理論的研究，掌握鐵水預(yù)處理需要哪些工藝，鐵水預(yù)處理在國內(nèi)外的發(fā)展和展望，國際上出現(xiàn)了哪些先進(jìn)的方法和哪些先進(jìn)的設(shè)備，全面了解鐵水預(yù)處理的情況。

2、通過對(duì)鐵水預(yù)處理需要的原料、脫硫劑效率、經(jīng)濟(jì)效益等條件進(jìn)行理論的計(jì)算，了解各種脫硫劑的反應(yīng)特點(diǎn)和反應(yīng)效率，從而得出如何選擇脫硫劑才能達(dá)到更好的脫硫效果，通過對(duì)鐵水脫硫的熱力學(xué)條件的分析，近一步的掌握脫硫需要的條件。

3、從川威集團(tuán)現(xiàn)場(chǎng)脫硫數(shù)據(jù)進(jìn)行分析采用螢石粉+石灰工藝對(duì)釩鈦鐵水進(jìn)行爐外脫硫，渣流動(dòng)性差，渣鐵分離困難，脫硫單耗高，脫硫率不高，綜合成本較高。各種的弊端影響著川威集團(tuán)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)促進(jìn)企業(yè)發(fā)展形成阻礙。

4、川威集團(tuán)之所以鐵水預(yù)處理效果不佳，除了沒有合理的采用脫硫劑，還有工藝流程比較單一，沒有合理的設(shè)計(jì)工藝流程。

5、針對(duì)川威集團(tuán)出現(xiàn)的問題，提出了調(diào)渣技術(shù)方案、高電石脫硫劑調(diào)渣方案和低電石脫硫調(diào)渣方案對(duì)KR法進(jìn)行優(yōu)化，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只有低電石型脫硫方案調(diào)渣技術(shù)適合企業(yè)投入生產(chǎn)。

6、經(jīng)過對(duì)川威鐵水預(yù)處理脫硫KR工藝進(jìn)行優(yōu)化，給企業(yè)直接帶來經(jīng)濟(jì)效益將近千萬元，為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展加快了步伐。

7、通過對(duì)川威集團(tuán)鐵水預(yù)處理工藝的優(yōu)化，我進(jìn)一步的學(xué)習(xí)了鐵水預(yù)處理的知識(shí)，也掌握了鐵水預(yù)處理對(duì)鋼鐵廠的影響之重，深刻的認(rèn)識(shí)到鐵水預(yù)處理對(duì)鋼鐵質(zhì)量起著基礎(chǔ)性的作用。

8、在撰寫本論文中遇到種種困難，讓我從困難中學(xué)會(huì)了如何堅(jiān)持下去，同時(shí)讓我學(xué)會(huì)了如何在困難中尋找解決的方法。

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文參考文獻(xiàn)

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重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文致謝

致謝

經(jīng)過三個(gè)多月的努力，終于完成了畢業(yè)論文的寫作，在寫作過程中，遇到無數(shù)的困難和阻礙，都在老師、同學(xué)、川威集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)和朋友的幫助下完成了。在此尤其要感謝我的指導(dǎo)老師楊治立老師，在這三個(gè)多月里，他不厭其煩的給我提出意見批評(píng)，并指導(dǎo)我修改，給與我資料上的幫助，對(duì)我的寫作起到很大的作用，而且還聯(lián)系川威集團(tuán)給予我數(shù)據(jù)支持，讓我的論文能結(jié)合廠里的實(shí)際要求，真正的做到寫以所用。同時(shí)還感謝川威集團(tuán)的領(lǐng)導(dǎo)及工人朋友，感謝他們?cè)跀?shù)據(jù)和試驗(yàn)上給予莫大的支持！

感謝這篇論文涉及到了各位專家學(xué)者。本文引用個(gè)數(shù)位專家學(xué)者的學(xué)術(shù)研究，如果沒有這些專家學(xué)者的研究成果的啟發(fā)，那么我的論文也不能順利的完成。

由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫的內(nèi)容很多的不足之處，也有很多的漏洞，也許里面所采用的方法已有學(xué)者用過或更先進(jìn)，望各位老師批評(píng)指正！謝謝！

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