kr法脱硫工艺介绍.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,铁水,KR,机械搅拌法脱硫概述,脱硫站工艺布置及流程图,铁水条件及脱硫规模,KR,脱硫主体设备及分布,KR,脱硫示意图,KR,法脱硫与喷吹法脱硫工艺特点对比,脱硫剂消耗与指标,KR,脱硫法搅拌与加料操作,KR,搅拌头的结构与应用,铁水脱硫后扒渣的重要性,环境保护,铁水预处理脱硫在钢铁厂的作用,目 录,1,所谓,KR,法脱硫，是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，浸入铁水包熔池一定深度，借其旋转产生的漩涡，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使氧化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应，达到脱硫目的,。,铁水,KR,机械搅拌法脱硫概述,KR(Kambara Reactor),法脱硫，是,1963,年,Nippon Steel,为了限制对镁的用量，广烟厂研究发明的。,1965,年应用于工业生产。,2,脱硫站工艺布置及流程图,铁水脱硫站工艺布置,在转炉加料跨（,DE,跨）,11#,14#,柱间建设,3,座脱硫站，每座脱硫站采取搅拌和扒渣同工位的生产方式。加料、脱硫、设备维修在脱硫位操作平台上进行，搅拌头采用更换方式，搅拌头热修补在操作维护平台上进行。脱硫渣罐车与铁水包车一体，同向运行。,3,座脱硫站各设有,1,个供料系统，活性石灰采用槽罐车运料，气体输送到料仓中，方便灵活。料仓采用高架式，布置在转炉跨（,EF,跨）,14#,16#,柱之间。每个料仓容积,118m,3,，可满足,2,天的用量要求。,3,脱硫站工艺布置及流程图,KR,法脱硫工艺流程图,出铁,前扒渣,KR,脱硫,后扒渣,转炉,KR,法比喷吹法多一次前扒渣与液面测量,KR,法先扒渣后取样，喷吹法是先取样后扒渣,4,铁水条件及脱硫规模,1250,0.070,0.100,1.0,0.85,3.5,4.7,范围,T/,S/%,P/%,Mn/%,Si/%,C/%,成分,1,、铁水条件,2,、下列条件的铁水不进行脱硫处理,(1),铁包表面结壳或者有大型渣块，渣块直径,1000mm,；,(2),铁水温度,1250,。,进,KR,脱硫站的铁水，要求从铁水液面到铁包上沿的净空必须大于,500mm,。铁水带渣量约为铁水量的,0.5%,。,5,铁水条件及脱硫规模,脱硫规模,根据转炉炼钢要求，脱硫规模为,340,万吨,/,年。,脱硫水平比,铁水目标硫全部在,0.010%,以下，其中：,0.002%S,0.005%S,，约占,75%,0.001%S,0.002%S,，约占,15%,0.001%S,，约占,10%,6,KR,法脱硫主体设备,KR,脱硫主体设备及分布,搅拌装置,新搅拌头更换小车,搅拌头,铁水车,铁水包,渣罐,扒渣机,新搅拌头烘烤装置,检修用电葫芦,除尘烟道,电动翻转检修平台,7,KR,脱硫主体设备及分布,主要设备的分布,8,KR,脱硫示意图,KR,搅拌脱硫示意图,9,KR,搅拌脱硫示意图,搅拌系统画面,10,KR,搅拌脱硫示意图,备料加料系统画面,11,KR,搅拌脱硫示意图,液压系统画面,12,KR,法脱硫与喷吹法脱硫工艺特点对比,脱硫工艺特点对比,不足是，设备复杂，一次投资较大，脱硫铁水温降较大。,KR,机械搅拌法，,是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，浸入铁水包熔池一定深度，借其旋转产生的漩涡，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使氧化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应，达到脱硫目的。其优点,是动力学条件优越，,有利于采用廉价的脱硫剂如,CaO,，,脱硫效果比较稳定，,效率高,(,脱硫到,0.005%),，脱硫,剂消耗少，适应,于低,硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。其反应方程式如下,：,CaO+S=CaS+O,低，操作灵活，喷吹时间短，铁水温降小。相比,KR,法而言，一次投资少，适合中小型企业的低成本技术改造。其反应方程式如下：,Mg+S=MgS,喷吹法，,是利用,N,2,气气体作载体，将颗粒镁脱硫剂由喷枪喷入,铁水中，载气同时起到搅拌铁水的作用，使喷吹气体、脱,硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。其优点是设备费用,有研究表明，在都使用,CaO,基脱硫剂的情况下，,KR,法的脱硫率是喷吹法的四倍。,喷吹法不足是，动力学条件差。,13,KR,法脱硫与喷吹法脱硫工艺特点对比,脱硫剂种类与优、缺点,缺点：,(1),耗量大，渣量大；,(2),流动性差，在料罐中易,“,架桥,”,堵塞；,(3),极易吸潮，降低反应效果，且使运输、贮存较为困难。,缺点：,(1),价格昂贵；,(2),加工运输贮存、使用都有安全问题，操控较困难。,Mg,基（颗粒镁）,CaO,基,(,石灰粉,),优点：,(1),反应速度快，脱硫效率高，并且不容易回硫；,(2),消耗量小，产生渣量少；,(3),脱硫处理时间短，铁水温降小。,优点：,(1),有较强的脱硫能力；,(2),脱硫产物疏松，扒渣方便，对包衬侵蚀轻；,(3),资源广，价格低，易加工，使用安全。,14,脱硫剂消耗与指标,脱硫剂配比与成分要求,脱硫剂的组成配比：石灰,90%,，萤石,10%,，其中石灰和萤石的质量标准如下表。,其中粒度在,0.5,1.0mm,之间的比例大于,80%,，粒度小于,0.3mm,和大于,1.2mm,的比例要求,10%,。,15,在铁水初始硫含量和温度正常的情况下,KR,法铁水脱硫工艺能够保证在,35min,将铁水硫含量降到,0.003%,以下。与转炉的冶炼周期达到较好的匹配。,脱硫剂消耗与指标,脱硫剂的加入量及搅拌时间,16,铁水脱硫剂消耗与指标,铁水脱硫主要消耗指标,17,KR,脱硫法搅拌与加料操作,搅拌操作,KR,铁水脱硫时的搅拌速度是根据铁水硫含量、铁水温度以及搅拌头状况确定的。,铁水温度与含硫量一定值时,在一定范围内搅拌器转速越高脱硫效率越高。但搅拌器转速过高,在搅拌时会造成脱硫铁水包内铁水严重喷溅,同时加速搅拌头的磨损。使用新搅拌头时,同样的搅拌效果,设定其转速可比已经使用一段时间的搅拌器降低,10,20r/min,。加入脱硫剂时搅拌器转速应比正常转速降低,2,5r/min,在投料剩余,100 kg,时,开始均匀增速到所需的正常转速,(80-100 r/,min),以防止在加入脱硫剂时出现喷溅。,18,KR,脱硫法搅拌与加料操作,搅拌操作注意事项,（,1,）确认铁水包中心线对准搅拌头中心线，正,负误差,50mm,。搅拌头的隔热板不能进入到铁水中，搅拌头叶轮不能出铁水面。,（,2,）新搅拌头在使用前,50,次时，必须进行预烤，将搅拌头叶片浸泡到铁水中烧结,3-5min,。,（,3,）铁水液面在控制在,3600,4200mm,间方可进行搅拌操作，搅拌过程中注意观察电流值及转速波动情况和相关信号反应。,（,4,）每处理完一包铁水要对搅拌头进行检查确认，搅拌头耐火材料损坏或脱落,50mm,或有槽沟、孔眼、凹陷情况必须进行热修补后才能使用。,（,5,）搅拌结束前,3min,实施必要的均匀减速，但转速不得低于,65 r/min,。,（,6,）处理后硫含量达不到要求时，当铁水温度,1250,，方可进行二次脱硫。,19,KR,脱硫法搅拌与加料操作,加料时机,脱硫剂加入过早,即涡流未形成时,脱硫剂不能随涡流充分弥散到铁水中,部分脱硫剂粘于搅拌头的轴部,生成,“,蘑菇,”,影响脱硫效果,增加人工处理,“,蘑菇,”,的次数,对生产组织造成影响。,加入过晚,高速搅拌时,(,此时涡流形成,流动速度较快,),易产生飞溅,使脱硫剂利用率降低。加入时间应控制在,1.5,2min,待脱硫剂加完后,再根据搅拌头的状况,适当提高旋转速度。,20,KR,脱硫法搅拌与加料操作,搅拌头插入铁水液面深度,现场操作时依靠观察搅拌铁水时产生的铁水火花、亮度判断搅拌效果。通常铁水包口火花飞溅强烈、包口亮度高，表明搅拌速度偏快；包口无火花飞溅、且亮度昏暗，表明搅拌速度偏慢。搅拌头插入深度，必须适中，如果太深既不会产生漩涡也不能使脱硫剂扩散到铁水中，脱硫效果较差，如果搅拌头插入太浅，铁水飞溅严重，同样也不会产生旋涡，脱硫效果也较,差。搅拌头插入深度在,800-1000 mm,时，脱硫效果最好。在测试搅拌头插入深度的过程中应尽可能测准，并要考虑到铁渣的厚度与搅拌头叶片下部是否,“,结瘤,”,。,21,KR,搅拌头的结构与损坏,KR,搅拌头是由金属搅拌芯与耐火材料工作衬组成的复合结构体。,搅拌头的结构,22,搅拌头破损主要集中在搅拌叶，尤其是搅拌叶的棱角部位，主要破损形式是龟裂，熔渣或铁水沿裂纹渗透引起耐火材料工作衬的结构剥落，烧损金属搅拌芯等，最终因搅拌叶大面积破损而中止使用。,KR,搅拌头的结构与损坏,KR,搅拌头的损坏,23,造成搅拌头损坏的主要因素,KR,搅拌头的结构与损坏,铁水脱硫过程中造成搅拌器损坏的原因主要有,3,个：即应力破坏、铁水磨损和化学侵蚀。,应力包括热应力、机械应力和结构应力，急冷急热会使搅拌头耐火材料剥落；,铁水磨损主要是搅拌器插入铁水中旋转搅拌时，因克服铁水阻力与旋转状况下铁水的冲刷造成的磨损；,化学侵蚀是在高温条件下，铁水、熔渣对搅拌器浇注层的化学侵蚀。,24,2,、搅拌头修补,(1),每炉处理结束后，把搅拌头升高到操作平台上方检查，确认是否需要进行修补。,(2),判断搅拌头需要修补的标准：搅拌头叶面，轴部浇注层出现局部侵蚀,50mm,，形成孔洞、沟槽、凹陷时，必须进行修补。,KR,搅拌头的结构与损坏,搅拌头维护,1,、搅拌头预热,检查螺栓和软管连接情况。,检查热包或热烤包，把搅拌头降到热包内烘烤,5,分钟进行预热。,25,铁水脱硫后扒渣的重要性,脱硫扒渣机介绍,性能参数,扒渣杆行程：,7500mm,2),扒渣杆伸缩速度：,0-1.05m/sec,3),扒渣力：,2t,4),打渣力：,2.5t,5),扒渣杆倾角：,18(,向上,9.5,，向下,8.5),6),扒渣杆转动角度：,102.5(,左,12.5,右,90),7),扒渣杆俯仰速度：,0-100 mm/sec,8),扒渣臂升降行程：,1000mm,26,铁水脱硫后扒渣的重要性,因此，只有经过扒渣的脱硫铁水才允许兑入转炉。要求钢水硫越低，相应要求扒渣时扒净率越高，尽量减少铁水带渣量。,铁水脱硫后的扒渣：,经过脱硫处理后的铁水，须将浮于铁水表面上的脱硫渣除去，防止转炉炼钢时因产生逆反应造成回硫，渣中,MgS,或,CaS,会被氧还原，即：,(MgS)+O=(MgO)+S,(CaS)+O=(CaO)+S,27,铁水脱硫后扒渣的重要性,脱硫扒渣的重要性,扒除脱硫后渣是稳定脱硫效果防止回硫的关键。在生产过程中，由于脱硫后渣成分,S,含量很高,(,是脱硫后铁水硫含量的几百倍甚至上千倍,),，因此在生产低硫、超低硫品种钢时，少量未扒除的脱硫渣进入转炉都会造成转炉,“,回硫,”,，给转炉操作造成困难。,脱硫渣的扒出是脱硫处理过程的重要环节。完成这一操作与以下因素有关：扒渣机的性能、脱硫渣的性能和状态、带高炉渣的多少。,KR,搅拌法和喷吹法所使用的扒渣机和带高炉渣的量都是可控的，它们的不同点就是脱硫渣的性能和状态。,28,现场的噪音,85db,（,A,）。,室内的噪音长时间有人时,50db,（,A,）。,操作岗位粉尘浓度,8mg/m3,（标况）。,烟囱烟尘排放浓度,20mg/m3,（标况）,KR,脱硫主要环保指标,环境保护,29,1,、实现全量铁水预处理脱硫时，解放了高炉的生产能力。,2,、减轻或消除了吹氧转炉在炼钢时的脱硫负担。,3,、铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段，是连接高炉和转炉之间的桥梁，是提高钢质量、扩大品种的主要措施。,铁水脱硫处理在钢铁厂的作用,30,谢谢！,31,