煉鋼鐵水預(yù)處理用鈣基脫硫劑

武漢鋼鐵有限公司、武漢鋼實(shí)新源材料技術(shù)有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院

陳俊孚、歐陽德剛、李麗坤、李摯剛、齊江華、李明暉、鄧品團(tuán)、魏海麗、余明紅、胡昌富、陳自斌、鄧攀、王楷、彭成漢、王曉遠(yuǎn)2100433B

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鐵水KR機(jī)械攪拌脫硫用鈣基脫硫劑的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、運(yùn)輸、儲存、包裝以及質(zhì)量證明書。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于煉鋼鐵水預(yù)處理用鈣基脫硫劑。

大力開發(fā)高效低污染的清潔燃煤技術(shù)對國家可持續(xù)發(fā)展和能源安全具有重大意義。循環(huán)流化床富氧燃燒是能有效控制燃煤氣體污染物排放特別是溫室氣體CO2減排的一種新型清潔燃燒技術(shù)。本項(xiàng)目對該燃燒方式下各種因素對SO2的形成和鈣基脫硫劑脫硫特性的影響規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)和理論研究，深入研究鈣基脫硫劑在煅燒、燒結(jié)、再碳酸化、硫化反應(yīng)過程中的固體產(chǎn)物孔結(jié)構(gòu)的生成和變化過程，建立脫硫劑煅燒、燒結(jié)和再碳酸化的孔隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，同時利用部分再循環(huán)煙氣和一定量補(bǔ)充水蒸汽對乏脫硫劑進(jìn)行活化來提高其脫硫反應(yīng)性，并對其影響因素和機(jī)理進(jìn)行研究，從而建立循環(huán)流化床富氧燃燒方式下的再循環(huán)煙氣活化鈣基脫硫模型，在此基礎(chǔ)上再探索循環(huán)流化床富氧燃燒方式下經(jīng)濟(jì)高效脫除SO2的優(yōu)化工藝方案。本項(xiàng)目的研究成果將為循環(huán)流化床富氧燃燒鍋爐的開發(fā)和設(shè)計提供理論依據(jù)。

鐵水預(yù)處理是指鐵水進(jìn)入煉鋼爐之前采取的冶煉工藝。鐵水預(yù)處理工藝始于鐵水爐外脫硫，1877年，伊頓(A.E.Eaton)等人用以處理不合格的生鐵。鐵水預(yù)脫硅、預(yù)脫磷始于1897年，英國人賽爾(Thiel)等人用一座平爐進(jìn)行預(yù)處理鐵水，脫硅、脫磷后在另一座平爐中煉鋼，比兩座平爐同時煉鋼效率成倍提高。到20世紀(jì)初，由于人們致力于煉鋼工藝的改進(jìn)，所以鐵水預(yù)處理技術(shù)發(fā)展曾一度遲緩。直至20世紀(jì)60年代，隨著煉鋼工藝的不斷完善和材料工業(yè)對鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的要求開趨嚴(yán)格，鐵水預(yù)處理得到了迅速的發(fā)展，并逐步成為鋼鐵冶金的必要環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的煉鋼方法常將煉鋼的所有任務(wù)放在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的煉鋼工藝中去完成。但是隨著鋼鐵原料、燃料的日趨貧化，造成了這些原料、燃料中的磷、硫含量高，使得煉鋼用鐵水中初始磷、硫含量增加；另外，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展，用戶對煉鋼產(chǎn)品的質(zhì)量、性能的要求越來越苛刻，這就要求鋼中的雜質(zhì)含量如磷、硫含量很低才能滿足用戶的要求。而傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，由于爐內(nèi)的高溫和高氧化性，轉(zhuǎn)爐的脫磷、脫硫能力受到限制。因此為了解決這些矛盾，現(xiàn)代的高爐煉鐵和轉(zhuǎn)爐煉鋼之間采用了鐵水預(yù)處理工藝，對進(jìn)入轉(zhuǎn)爐冶煉之前的鐵水做去除雜質(zhì)元素的處理，以擴(kuò)大鋼鐵冶金原料的來源，提高鋼的質(zhì)量，增加轉(zhuǎn)爐煉鋼的品種和提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鐵水預(yù)處理工藝實(shí)質(zhì)上是把原來在轉(zhuǎn)爐內(nèi)完成的一些任務(wù)在空間和時間上分開，分別在不同的反應(yīng)器中進(jìn)行，這樣可以使冶金反應(yīng)過程在更適合的環(huán)境氣氛條件下進(jìn)行，以提高冶金反應(yīng)效果。鐵水預(yù)處理工藝已經(jīng)發(fā)展到了很成熟的階段，先進(jìn)國家的鐵水預(yù)處理比例高達(dá)90%—100%。

采用鐵水“三脫”處理能給轉(zhuǎn)爐煉鋼帶來一系列優(yōu)點(diǎn)，如減少轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉過程中除去硅、磷所需的石灰造渣料，減少渣量，減少熔渣外溢及噴濺等，熔渣對爐襯的侵蝕也因之減輕，爐齡顯著提高。同時又縮短了轉(zhuǎn)爐的吹煉時間，提高了轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率，降低了鐵損，鋼水質(zhì)量也得到提高。這是轉(zhuǎn)爐采用少渣量操作帶來的優(yōu)點(diǎn)。