kr法脫硫工藝介紹

☆鐵水KR機械攪拌法脫硫概述

☆脫硫站工藝布置及流程圖

☆鐵水條件及脫硫規(guī)模

☆

KR脫硫主體設備及分布

☆KR脫硫示意圖

☆KR法脫硫與噴吹法脫硫工藝特點對比

☆脫硫劑消耗與指標

☆KR脫硫法攪拌與加料操作

☆KR攪拌頭的結(jié)構(gòu)與應用

☆鐵水脫硫后扒渣的重要性

☆環(huán)境保護

☆鐵水預處理脫硫在鋼鐵廠的作用目錄

所謂KR法脫硫，是將澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭，浸入鐵水包熔池一定深度，借其旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漩渦，經(jīng)過稱量的脫硫劑由給料器加入到鐵水表面，并被旋渦卷入鐵水中使氧化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應，達到脫硫目的。

鐵水KR機械攪拌法脫硫概述KR(KambaraReactor)法脫硫，是1963年NipponSteel為了限制對鎂的用量，廣煙廠研究發(fā)明的。1965年應用于工業(yè)生產(chǎn)。脫硫站工藝布置及流程圖鐵水脫硫站工藝布置

在轉(zhuǎn)爐加料跨（DE跨）11#～14#柱間建設3座脫硫站，每座脫硫站采取攪拌和扒渣同工位的生產(chǎn)方式。加料、脫硫、設備維修在脫硫位操作平臺上進行，攪拌頭采用更換方式，攪拌頭熱修補在操作維護平臺上進行。脫硫渣罐車與鐵水包車一體，同向運行。

3座脫硫站各設有1個供料系統(tǒng)，活性石灰采用槽罐車運料，氣體輸送到料倉中，方便靈活。料倉采用高架式，布置在轉(zhuǎn)爐跨（EF跨）14#～16#柱之間。每個料倉容積118m3，可滿足2天的用量要求。脫硫站工藝布置及流程圖KR法脫硫工藝流程圖出鐵前扒渣KR脫硫后扒渣轉(zhuǎn)爐KR法比噴吹法多一次前扒渣與液面測量KR法先扒渣后取樣，噴吹法是先取樣后扒渣

鐵水條件及脫硫規(guī)?！?250≤0.070≤0.100≤1.0≤0.853.5－4.7范圍T/℃[S]/%[P]/%[Mn]/%[Si]/%[C]/%成分1、鐵水條件2、下列條件的鐵水不進行脫硫處理(1)鐵包表面結(jié)殼或者有大型渣塊，渣塊直徑＞1000mm；(2)鐵水溫度＜1250℃。

進KR脫硫站的鐵水，要求從鐵水液面到鐵包上沿的凈空必須大于500mm。鐵水帶渣量約為鐵水量的0.5%。鐵水條件及脫硫規(guī)模脫硫規(guī)模根據(jù)轉(zhuǎn)爐煉鋼要求，脫硫規(guī)模為340萬噸/年。脫硫水平比鐵水目標硫全部在0.010%以下，其中：0.002%S～0.005%S， 約占75%0.001%S～0.002%S， 約占15%≤0.001%S， 約占10%KR法脫硫主體設備KR脫硫主體設備及分布攪拌裝置新攪拌頭更換小車攪拌頭鐵水車鐵水包渣罐扒渣機新攪拌頭烘烤裝置檢修用電葫蘆除塵煙道電動翻轉(zhuǎn)檢修平臺KR脫硫主體設備及分布主要設備的分布KR脫硫示意圖KR攪拌脫硫示意圖KR攪拌脫硫示意圖攪拌系統(tǒng)畫面KR攪拌脫硫示意圖備料加料系統(tǒng)畫面KR攪拌脫硫示意圖液壓系統(tǒng)畫面KR法脫硫與噴吹法脫硫工藝特點對比脫硫工藝特點對比不足是，設備復雜，一次投資較大，脫硫鐵水溫降較大。KR機械攪拌法，是將澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭，浸入鐵水包熔池一定深度，借其旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漩渦，經(jīng)過稱量的脫硫劑由給料器加入到鐵水表面，并被旋渦卷入鐵水中使氧化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應，達到脫硫目的。其優(yōu)點是動力學條件優(yōu)越，有利于采用廉價的脫硫劑如CaO，脫硫效果比較穩(wěn)定，效率高(脫硫到≤0.005%)，脫硫劑消耗少，適應于低硫品種鋼要求高、比例大的鋼廠采用。其反應方程式如下：[CaO]+[S]=[CaS]+[O]低，操作靈活，噴吹時間短，鐵水溫降小。相比KR法而言，一次投資少，適合中小型企業(yè)的低成本技術改造。其反應方程式如下：[Mg]+[S]=[MgS]噴吹法，是利用N2氣氣體作載體，將顆粒鎂脫硫劑由噴槍噴入鐵水中，載氣同時起到攪拌鐵水的作用，使噴吹氣體、脫硫劑和鐵水三者之間充分混合進行脫硫。其優(yōu)點是設備費用有研究表明，在都使用CaO基脫硫劑的情況下，KR法的脫硫率是噴吹法的四倍。噴吹法不足是，動力學條件差。KR法脫硫與噴吹法脫硫工藝特點對比脫硫劑種類與優(yōu)、缺點缺點：(1)耗量大，渣量大；(2)流動性差，在料罐中易“架橋”堵塞；(3)極易吸潮，降低反應效果，且使運輸、貯存較為困難。缺點：(1)價格昂貴；(2)加工運輸貯存、使用都有安全問題，操控較困難。Mg基（顆粒鎂）CaO基(石灰粉)優(yōu)點：(1)反應速度快，脫硫效率高，并且不容易回硫；(2)消耗量小，產(chǎn)生渣量少；(3)脫硫處理時間短，鐵水溫降小。優(yōu)點：(1)有較強的脫硫能力；(2)脫硫產(chǎn)物疏松，扒渣方便，對包襯侵蝕輕；(3)資源廣，價格低，易加工，使用安全。

脫硫劑消耗與指標脫硫劑配比與成分要求脫硫劑的組成配比：石灰90%，螢石10%，其中石灰和螢石的質(zhì)量標準如下表。其中粒度在0.5－1.0mm之間的比例大于80%，粒度小于0.3mm和大于1.2mm的比例要求≤10%。

在鐵水初始硫含量和溫度正常的情況下,KR法鐵水脫硫工藝能夠保證在35min將鐵水硫含量降到0.003%以下。與轉(zhuǎn)爐的冶煉周期達到較好的匹配。脫硫劑消耗與指標脫硫劑的加入量及攪拌時間鐵水脫硫劑消耗與指標鐵水脫硫主要消耗指標

KR脫硫法攪拌與加料操作攪拌操作KR鐵水脫硫時的攪拌速度是根據(jù)鐵水硫含量、鐵水溫度以及攪拌頭狀況確定的。鐵水溫度與含硫量一定值時,在一定范圍內(nèi)攪拌器轉(zhuǎn)速越高脫硫效率越高。但攪拌器轉(zhuǎn)速過高,在攪拌時會造成脫硫鐵水包內(nèi)鐵水嚴重噴濺,同時加速攪拌頭的磨損。使用新攪拌頭時,同樣的攪拌效果,設定其轉(zhuǎn)速可比已經(jīng)使用一段時間的攪拌器降低10～20r/min。加入脫硫劑時攪拌器轉(zhuǎn)速應比正常轉(zhuǎn)速降低2～5r/min,在投料剩余100kg時,開始均勻增速到所需的正常轉(zhuǎn)速(80-100r/

min),以防止在加入脫硫劑時出現(xiàn)噴濺。KR脫硫法攪拌與加料操作攪拌操作注意事項（1）確認鐵水包中心線對準攪拌頭中心線，正負誤差≤50mm。攪拌頭的隔熱板不能進入到鐵水中，攪拌頭葉輪不能出鐵水面。（2）新攪拌頭在使用前50次時，必須進行預烤，將攪拌頭葉片浸泡到鐵水中燒結(jié)3-5min。（3）鐵水液面在控制在3600～4200mm間方可進行攪拌操作，攪拌過程中注意觀察電流值及轉(zhuǎn)速波動情況和相關信號反應。（4）每處理完一包鐵水要對攪拌頭進行檢查確認，攪拌頭耐火材料損壞或脫落≥50mm或有槽溝、孔眼、凹陷情況必須進行熱修補后才能使用。（5）攪拌結(jié)束前3min實施必要的均勻減速，但轉(zhuǎn)速不得低于65r/min

。

（6）處理后硫含量達不到要求時，當鐵水溫度≥1250℃，方可進行二次脫硫。KR脫硫法攪拌與加料操作加料時機⊙脫硫劑加入過早,即渦流未形成時,脫硫劑不能隨渦流充分彌散到鐵水中,部分脫硫劑粘于攪拌頭的軸部,生成“蘑菇”,影響脫硫效果,增加人工處理“蘑菇”的次數(shù),對生產(chǎn)組織造成影響?！鸭尤脒^晚,高速攪拌時(此時渦流形成,流動速度較快),易產(chǎn)生飛濺,使脫硫劑利用率降低。加入時間應控制在1.5～2min,待脫硫劑加完后,再根據(jù)攪拌頭的狀況,適當提高旋轉(zhuǎn)速度。KR脫硫法攪拌與加料操作攪拌頭插入鐵水液面深度現(xiàn)場操作時依靠觀察攪拌鐵水時產(chǎn)生的鐵水火花、亮度判斷攪拌效果。通常鐵水包口火花飛濺強烈、包口亮度高，表明攪拌速度偏快；包口無火花飛濺、且亮度昏暗，表明攪拌速度偏慢。攪拌頭插入深度，必須適中，如果太深既不會產(chǎn)生漩渦也不能使脫硫劑擴散到鐵水中，脫硫效果較差，如果攪拌頭插入太淺，鐵水飛濺嚴重，同樣也不會產(chǎn)生旋渦，脫硫效果也較差。攪拌頭插入深度在800-1000mm時，脫硫效果最好。在測試攪拌頭插入深度的過程中應盡可能測準，并要考慮到鐵渣的厚度與攪拌頭葉片下部是否“結(jié)瘤”。KR攪拌頭的結(jié)構(gòu)與損壞KR攪拌頭是由金屬攪拌芯與耐火材料工作襯組成的復合結(jié)構(gòu)體。攪拌頭的結(jié)構(gòu)攪拌頭破損主要集中在攪拌葉，尤其是攪拌葉的棱角部位，主要破損形式是龜裂，熔渣或鐵水沿裂紋滲透引起耐火材料工作襯的結(jié)構(gòu)剝落，燒損金屬攪拌芯等，最終因攪拌葉大面積破損而中止使用。KR攪拌頭的結(jié)構(gòu)與損壞KR攪拌頭的損壞造成攪拌頭損壞的主要因素KR攪拌頭的結(jié)構(gòu)與損壞鐵水脫硫過程中造成攪拌器損壞的原因主要有3個：即應力破壞、鐵水磨損和化學侵蝕?！?/p>

應力包括熱應力、機械應力和結(jié)構(gòu)應力，急冷急熱會使攪拌頭耐火材料剝落；※

鐵水磨損主要是攪拌器插入鐵水中旋轉(zhuǎn)攪拌時，因克服鐵水阻力與旋轉(zhuǎn)狀況下鐵水的沖刷造成的磨損；※

化學侵蝕是在高溫條件下，鐵水、熔渣對攪拌器澆注層的化學侵蝕。2、攪拌頭修補(1)每爐處理結(jié)束后，把攪拌頭升高到操作平臺上方檢查，確認是否需要進行修補。(2)判斷攪拌頭需要修補的標準：攪拌頭葉面，軸部澆注層出現(xiàn)局部侵蝕≥50mm，形成孔洞、溝槽、凹陷時，必須進行修補。KR攪拌頭的結(jié)構(gòu)與損壞攪拌頭維護1、攪拌頭預熱⑴檢查螺栓和軟管連接情況。⑵檢查熱包或熱烤包，把攪拌頭降到熱包內(nèi)烘烤

5分鐘進行預熱。鐵水脫硫后扒渣的重要性脫硫扒渣機介紹性能參數(shù)扒渣桿行程：

7500mm2)扒渣桿伸縮速度：

0-1.05m/sec3)扒渣力：

2t4)打渣力：

2.5t5)扒渣桿傾角：

18°(向上9.5°，向下8.5°)6)扒渣桿轉(zhuǎn)動角度：102.5°(左12.5°右90°)7)扒渣桿俯仰速度：

0-100mm/sec8)扒渣臂升降行程：1000mm鐵水脫硫后扒渣的重要性因此，只有經(jīng)過扒渣的脫硫鐵水才允許兌入轉(zhuǎn)爐。要求鋼水硫越低，相應要求扒渣時扒凈率越高，盡量減少鐵水帶渣量。鐵水脫硫后的扒渣：經(jīng)過脫硫處理后的鐵水，須將浮于鐵水表面上的脫硫渣除去，防止轉(zhuǎn)爐煉鋼時因產(chǎn)生逆反應造成回硫，渣中MgS或CaS會被氧還原，即：(MgS)+[O]=(MgO)+[S](CaS)+[O]=(CaO)+[S]鐵水脫硫后扒渣的重要性脫硫扒渣的重要性扒除脫硫后渣是穩(wěn)定脫硫效果防止回硫的關鍵。在生產(chǎn)過程中，由于脫硫后渣成分[S]含量很高(是脫硫后鐵水硫含量的幾百倍甚至上千倍)，因此在生產(chǎn)低硫、超低硫品種鋼時，少量未扒除的脫硫渣進入轉(zhuǎn)爐都會造成轉(zhuǎn)爐“回硫”，給轉(zhuǎn)爐操作造成困難。

脫硫渣的扒出是脫硫處理過程的重要環(huán)節(jié)。完成這一操作與以下因素有關：扒渣機的性能、脫硫渣的性能和狀態(tài)、帶高爐渣的多少。KR攪拌法和噴吹法所使用的扒渣機和帶高爐渣的量都是可控的，它們的不同點