[发明专利]一种KR铁水脱硫降温新工艺

说明书

技术领域

本发明属钢铁冶金炼钢技术领域，尤其涉及铁水预处理工序。

背景技术

铁水温度对转炉操作影响巨大，首先如果铁水偏高(≥1300℃时)，转炉易造成喷溅，进而影响钢铁料消耗等指标，对成本完成带来很大影响。其次，如果铁水温度偏高，则转炉冷料加入量就大，据统计最多可达10t烧结矿，在此种情况下转炉无法使用自动炼钢，对智能炼钢比例提升造成影响。自2011年以来，山东钢铁莱钢集团炼钢厂入厂铁水温度波动较大(1250-1450℃)，KR脱硫工序处理温降在30℃左右，正常情况下无法保证转炉合适的入炉温度，所以必须研究和设计铁水降温工艺，最大限度保证合适的入炉铁水温度，以稳定转炉操作工艺要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于KR铁水脱硫工序的降温工艺。

KR(Kambara Reactor)搅拌脱硫法是日本新日铁于1963年开始研究，1965年应用于工业生产的一种铁水炉外脱硫技术。这种脱硫方法是以一个外衬耐火材料的搅拌头浸入铁水罐内进行旋转搅动铁水，使铁水产生旋涡，经过称量的脱硫剂由给料器加入到铁水表面，并被旋涡卷入铁水中，与高温铁水混合、反应，达到脱硫的目的。该脱硫方法具有脱硫效率高、脱硫剂消耗少、作业时间短、金属耗损低以及耐火材料消耗低等特点。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：

一种应用于KR铁水脱硫工序的降温工艺，包括下列步骤：

(1)对含铁量在50-57％的烧结矿进行破碎，并加工为3mm以内粒度的烧结矿粉，以满足KR脱硫工艺要求。

(2)将加工好的烧结矿粉运输至KR脱硫工序，然后利用高压氮气将烧结矿粉输送至KR脱硫储料罐内，保证了烧结矿粉加工运输过程中将损失降到最低。

(3)铁水脱硫：通过搅拌器的旋转搅动，使铁水面上的脱硫剂卷入铁水中进行混合脱硫；

(4)铁水脱硫结束后进行测温，若铁水温度超过1300℃时，即利用烧结矿粉进行降温操作。具体为：烧结矿粉从料仓内用氮气通过伸缩溜管喷吹至铁水罐，喷吹压力控制在0.06-0.08Mpa，烧结矿粉加入量一般控制在500-1000kg/每炉。本领域技术人员根据铁水温度不同，可在此范围内进行选择。

(5)加入的烧结矿在搅拌器的搅拌作用下，通过卷吸效果不断吸入铁水中并与铁水发生反应，从而起到降低铁水温度的作用。

步骤1)所述的破碎采用雷蒙机破碎。雷蒙磨粉机又称雷蒙磨，是一种可以代替球磨机的新型、高效、采用闭路循环的高细制粉设备。大块状物料经颚式破碎机破碎到所需粒度后，由提升机将物料送至储料斗、再经振动给料机将料均匀定量连续地送入主机磨室内进行研磨，粉磨后的粉子随风机气流带走，经分析机进行分级，符合细度的粉子随气流经管道进入大旋风收集器内，进行分离收集，再经出粉阀排出即成品粉子。气流由大旋风收集器上端回风管吸入鼓风机。本机整个气流系统是密闭循环的，并且是在正负压状态下循环流动的。

步骤1)所述的运输为通过罐车运输，优选的，所述的运输为通过LCQ5318GFLB专用罐车运输。

步骤1)所述的烧结矿采用现有技术制备。

为了解决KR铁水脱硫工序中铁水温度偏高的问题，我们进行了大量实验。传统的方式是加入转炉冷料进行降温，我们研究了转炉冷料加入的时机、加入的量、加入的方式等各种参数，都没有找到能够完全解决这一问题的技术方案。而在实验过程中，我们吃惊的发现，改变加入转炉冷料进行降温的思路，利用烧结矿粉进行降温操作可取得意想不到的效果。

烧结矿粉主要成分是铁的氧化物，还有少量的CaO、SiO₂、MgO等。当烧结矿粉喷吹进入铁水后，先熔化成游离的[Fe]和[O]，其中的氧元素和铁水中的硅元素发生脱硅反应：[Si]+2[O]＝(SiO₂)。烧结矿粉的熔化吸热使铁水降温，因此本发明中的铁水降温即通过烧结矿粉的物理吸热实现。在脱硅反应中，烧结矿粉中的铁元素被还原进入铁水中，生成的氧化性炉渣不扒除直接兑入转炉都可提高转炉金属收得率，同时由于降低了铁水温度，转炉冷料加入量也相应的减少。根据降温前后铁水温度的测量，采用此工艺后铁水温度可降低20-25℃，对稳定转炉操作提供了一定的技术保障，可有效减少因入炉铁水温度高，转炉热量富余，冶炼过程中发生的喷溅事故，对稳定钢铁料消耗等指标意义重大。