鐵水蘇打處理概述

脫硫劑常用的有活潑金屬脫硫劑(金屬鎂)、碳化物脫硫劑(如電行

發(fā)展了一種單吹顆粒金屬鎂的鐵水預(yù)處理脫硫方法。鐵水包單吹顆粒金屬鎂脫硫技術(shù)是為了進(jìn)一步提高脫硫效率和金屬鎂的利用率，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本而在共吹法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型脫硫方法，它取消碳化鈣，而單吹顆粒鎂，比混吹（鎂 石灰）節(jié)省成本，脫硫效率高，可將鐵液中S含量降至0.001%以下，脫硫劑利用率可高達(dá)95%以上。

脫硫機(jī)理：吹入鐵水的顆粒鎂經(jīng)噴槍上的氣化室預(yù)熱，在噴槍出口處迅速得到氣化，并溶人鐵水。氣化上升或溶人鐵水中的鎂在載流氣體攪拌下與鐵水中的硫進(jìn)行充分的接觸，發(fā)生高效的脫硫反應(yīng)，從而達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的脫硫日的。

鎂在鐵液中的行為：

單吹顆粒鎂鐵水脫硫工藝相對于KR攪拌法脫硫工藝而言，設(shè)備用量少，基建投人低，脫硫效率更高，脫硫效果更好，鐵水溫降低，鐵損低。但是噴吹法最大的缺點(diǎn)是動(dòng)力學(xué)條件差。有研究表明：在都使用氧化鈣脫硫劑的前提下，KR攪拌法的脫硫率是噴吹法的四倍。另外，顆粒鎂的高昂價(jià)格也限制了噴吹法的發(fā)展。 2100433B

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(shí)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(shí)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(shí)又縮短了轉(zhuǎn)爐的吹煉時(shí)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)。

鐵水預(yù)處理鐵水預(yù)脫硅

研究表明，鐵水中硅含量為0.3%即可保證化渣和足夠高的出鋼溫度，硅過多反而會(huì)惡化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，有必要開展鐵水預(yù)脫硅處理。

脫硅劑以能夠提供氧源的氧化劑材料為主，以調(diào)整爐渣堿度和改善流動(dòng)性的熔劑為輔。如日本福山廠脫硅劑組成為鐵皮0～100%、石灰0～20%、螢石0～10%；日本川崎水島的脫硅劑為燒結(jié)礦粉75%、石灰25%。脫硅生成的渣必須扒除，否則影響下一步脫磷反應(yīng)的進(jìn)行。

鐵水預(yù)脫硅方法按處理場所不同，可分為高爐出鐵場鐵水溝內(nèi)連續(xù)脫硅法和鐵水罐(或魚雷罐車)內(nèi)脫硅兩種，其中高爐出鐵場是主要爐外脫硅場所。

鐵水預(yù)處理鐵水預(yù)脫硫

除易切削鋼外，硫是影響鋼的質(zhì)量和性能的主要有害元素，直接決定著鋼材的加工性能和適用性能。鐵水脫硫可在高爐內(nèi)、轉(zhuǎn)爐內(nèi)和高爐出鐵后脫硫站進(jìn)行。高爐內(nèi)脫硫技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)性差；轉(zhuǎn)爐內(nèi)缺少還原性氣氛，因此脫硫能力受限；而進(jìn)入轉(zhuǎn)爐前的鐵水中脫硫的熱力學(xué)條件優(yōu)越(鐵水中[C]、[P]和[Si]含量高使硫的活度系數(shù)增大，鐵水中比鋼液中高3—4倍)，性價(jià)比高，成為脫硫的主要方式。

鐵水預(yù)處理鐵水預(yù)脫磷

除易切削鋼和炮彈鋼外，磷是絕大多數(shù)鋼種的有害元素，顯著降低鋼的低溫沖擊韌性，增加鋼的強(qiáng)度和硬度，這種現(xiàn)象稱為冷脆性。

鐵水預(yù)脫磷采用的脫磷劑主要由氧化劑、造渣劑和助熔劑組成，其作用在于供氧將鐵水中磷氧化成，使之與造渣劑結(jié)合成磷酸鹽留在脫磷渣中。工業(yè)上使用較廣的石灰系脫磷劑以為主，配加氧化劑和助熔劑。

鐵水預(yù)脫磷按處理設(shè)備可分為爐外法和爐內(nèi)法。爐外法設(shè)備為鐵水包和魚雷罐，爐內(nèi)法設(shè)備為專用爐和底吹轉(zhuǎn)爐。按加料方式和攪拌方式可分為噴吹法、頂加熔劑機(jī)械攪拌法(KB)和頂加熔劑吹氮攪拌法等，多采用噴吹法。爐外法預(yù)處理后鐵水磷含量不應(yīng)高于0.030%，轉(zhuǎn)爐內(nèi)預(yù)處理后的鐵水磷含量不應(yīng)高于0.01%。，若生產(chǎn)超低磷鋼種時(shí)，處理后鐵水磷含量不應(yīng)高于0.005%。采用爐外法預(yù)脫磷，必須先進(jìn)行預(yù)脫硅處理，鐵水中硅含量不應(yīng)高于0.2%。

鐵水預(yù)處理鐵水預(yù)處理提釩

釩是重要的TAk原料，我國西南、華北、華東等地區(qū)的礦石中含有釩，冶煉出的鐵水含釩較高，可達(dá)0.4%～0.6%。因此，可通過特殊的預(yù)處理方法提取鐵水中的釩。

我國主要采用氧化提釩工藝進(jìn)行含釩鐵水提釩，即先對含釩鐵水吹氧氣，使鐵水中的釩氧化進(jìn)入爐渣，然后對富含的爐渣進(jìn)行富集分離來提釩。

鐵水提釩方法有搖包法、轉(zhuǎn)爐法、霧化法和槽式爐法，德國、南非主要采用轉(zhuǎn)爐法和搖包法，我國主要采用轉(zhuǎn)爐法和霧化法。