铁水脱硫技术的改进

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铁水脱硫不仅可以减轻高炉脱硫负担，降低焦比，同时可使转炉实现少渣量操作，提高铁的回收率，降低钢铁料消耗，使钢水终点硫控制在较小范围内，因此铁水脱硫已成为炼钢和炼铁之间的重要环节，也是炼钢厂提高钢质、扩大品种和优化炼钢操作的重要手段。

目前通用的铁水脱硫方法主要可分为搅拌法脱硫和喷吹法脱硫。典型的搅拌法脱硫是将浇铸耐火材料及经过烘烤的十字形搅拌头插入铁水罐中旋转，使铁水产生漩涡。经过称量的脱硫剂由给料器加入到铁水表面，并被漩涡卷入铁水中，脱硫剂在不断的搅拌过程中与铁水中的硫产生化学反应，达到脱硫的目的。喷吹法脱硫的基本原理是靠一定压力和流量的氮气，通过管道把脱硫剂输送进喷枪，并从喷枪底侧的喷孔喷射出，在氮气和脱硫剂上浮过程中，带动铁水在铁水罐中作对流运动，从而达到脱硫的目的，

搅拌法脱硫需要的铁水包自由空间大，且不能采用镁粉做脱硫剂，因此，其处理时间长。喷吹法脱硫又分为复合喷吹工艺和单吹颗粒镁工艺。复合喷吹是将两种或几种脱硫粉剂用各自专用的喷吹罐，经称量后再输送到同一根喷枪中进行喷吹，其特点是脱硫粉剂的配比可根据现场的需要灵活调整。单吹颗粒镁是采用带气化室的喷枪，使进入铁水中的Mg先溶解在铁水中，再与铁水中的硫反应。复合喷吹工艺和单吹颗粒镁工艺都可以喷吹镁粉，反应效率高。经试验表明，复合喷吹脱硫最终生成的脱硫产物更稳定，更有利于深脱硫，并且由于它采用两种粉剂，可以单独喷吹石灰，因此它的适应性更强一些。特别是在铁水包自由空间较小的条件下，复合喷吹脱硫法更为适合有效。

济南钢铁公司采用复合喷吹脱硫法，并在调试中对操作参数进行不断的优化，取得了很好的效果。铁水初始w(S)为0.035%，经喷吹脱硫处理后，终点w(S)下降到0.005%。脱硫剂石灰和镁粉消耗分别为1.782kg/t和0.452kg/t。这些指标均优于国内同类钢厂，达到了国内先进水平。

在试验过程中，发现需要解决的主要问题是：随着转炉不断扩容，铁水包偏小，上部自由空间相对不足，因而容易出现粉剂输送不稳定、下料速度难以精确控制、喷溅严重、消耗高等不利情况。经研究发现，出现喷溅主要有三个原因：一是下料速度不稳，部分时段下料速度突然增大，反应加剧而造成喷溅；二是由于管道太粗，为保证粉剂输送的稳定性而不得不提高助吹流量，造成助吹流量太大，使铁水中的气体大量上浮造成喷溅；三是石灰脱硫剂生烧严重，CaCO3和MgCO3在铁水中受热分解产生大量CO2气体上浮造成喷溅。

针对这些情况，济钢调整了工艺参数，适当降低喷吹速度，降低钝化石灰的喷吹速度，适当减小助吹管道和喷枪的内径，改进石灰质量，降低石灰的烧减度。通过以上措施，保证了复合喷吹脱硫工艺的脱硫剂稳定输送，成功解决了喷溅问题。