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铁水预处理技术的创新与实践

来源:未知 佚名 2019-03-13 浏览
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  首钢国际工程公司拥有多项铁水脱磷、脱硫扒渣专利技术,能够结合客户的个性化需求,提供炼钢厂房内、高炉铁水沟、铁水运输线、铁水倒罐站等多个不同位置进行铁水预处理方案,实现生产流程顺捷、减少设备投资、节能环保的目标。目前,这些技术已经成功应用在首钢、承钢、山东宏达、宣钢、邢钢、江苏申特、唐山建龙等工程中,应用效果良好,得到用户一致好评。

  铁水罐喷吹“三脱工艺”的自主创新

  铁水罐喷吹“三脱”(脱硫、脱硅、脱磷)技术起源于日本,该项技术一直被日本公司所垄断,首钢国际工程公司通过自主创新研究,最终实现该项技术的国产化并成功应用,成为首钢国际工程公司自主研发的优势技术,同规模工程投资仅为引进国外技术和设备的1/2—1/3,“三脱”效果良好,尤其脱磷效果达到国际先进水平,终点[P]稳定在<0.007%;该技术还能通过调整操作工艺,将铁水终点[Mn]降低到0.05%—0.10%之间,为开发低锰钢种提供优质铁水。

  技术特点。低净空铁水罐低温铁水脱磷工艺;采用可调喉口阀门控制脱硫剂喷吹速度,实现精确、连续喷吹流量调节;采用动态压差喷吹控制技术,实现稳定喷吹操作;采用双喷枪互为备用的工艺布置,实现喷吹工位连续作业,满足连续生产要求;采用水冷低马赫数氧枪,有效保证保碳软吹氧,达到控制铁水温度的作用;设置水冷盘管加耐材水箱型防溅罩,有效防止铁水喷溅对设备损坏;通过控制操作工艺参数,可将铁水脱锰控制在0.05%—0.10%之间,实现铁水脱锰工艺。

  实际生产效果

  首钢国际工程公司自主研发的铁水罐喷吹三脱工艺与装备2011年顺利投产后,设备运行正常,三脱效果稳定,脱磷效果达到国际先进水平。

  脱磷效果。在现有脱硅、脱磷工艺条件下,统计2011年63炉铁水脱磷结果,铁水成分变化如图1所示,铁水终点P分布情况如图2所示。可以看出经过脱磷站处理的铁水P含量平均为0.007%,远远优于设计指标≤0.015%的水平。

  统计生产实际结果表示:铁水终点P平均为0.007%,最高0.015%,最低0.004%,完全满足所有不锈钢铁水脱P指标的要求,优于设计指标。

  铁水温度控制。该技术应用钢厂的铁水供应比较特殊,需要从较远的另外一个车间的混铁炉出铁后倒运过来,正常的情况下倒运时间大约为30min,铁水在出铁和倒运过程中温降很大,到站铁水温度基本上在1220—1250℃之间,而AOD、EAF对铁水温度的要求是必须大于1300℃,这给喷吹脱磷装备带来了一定挑战。首钢国际工程公司根据铁水温度偏低等工况,调整和优化脱磷喷吹及顶吹氧工艺参数,经过热试后证明,经过调整后的脱磷工艺完全适应低温铁水喷吹脱磷的要求。

  喷吹脱磷处理周期。脱磷处理周期指进脱磷站开始处理到出脱磷站的整个处理时间,包括测温取样时间、扒渣时间、脱硅时间、脱磷时间。影响处理周期的因素与操作工的熟练程度和前后工序的匹配有很大关系,通过对投产期间正常脱磷条件下的脱磷记录进行统计,共统计脱磷63罐,仅计有1炉大于75min,脱磷周期的合格率达到设计要求。

  脱磷剂消耗。脱磷剂的消耗直接影响到不锈钢生产成本,统计目前脱磷剂消耗指标后表明,各种物料实际消耗指标都优于国外技术指标。各种脱磷剂消耗对比情况如图3所示。

  铁水罐车在线喷吹脱硫新工艺

  该工艺把脱硫站建在炼铁厂高炉和炼钢厂之间的铁水运输线上,为国际工程公司专利技术,属国内首创,各项技术指标达到国内同行业领先水平。该工艺能够最大限度地节约占地面积、加快处理节奏、降低铁损和温度损失,对于现有炼钢车间内场地不足而又有建设需要的企业和老厂改造提供一种独特的脱硫方式,具有良好的经济和社会效益。

  技术特点。1)把脱硫站建在炼铁厂高炉和炼钢厂之间的铁水运输线上。利用铁水运输车和高炉铁水包脱硫,可以节省配套大型天车、铁水罐、铁水罐车,并解决了铁水运输问题,具有项目投资少的特点。2)双工位工艺布置。采用横移车与喷枪升降装置相结合,通过创新工艺布置,使得一台喷枪横移车对应两个喷吹脱硫工位,既缩短了处理周期,减少了铁水温降,又节约了设备投资。3)采用铁水捞渣技术,并通过捞渣设备的旋转功能,实现了一台捞渣机对应两个捞渣工位的工艺操作。使用捞渣机捞去脱硫过程产生的铁渣,不需要倾翻铁水罐进行扒渣,适应铁水罐车在线脱硫操作。另外,一台捞渣机对应两个工位的工艺操作,也节约了设备投资。由于捞渣工艺的应用,每处理1吨铁水将降低3.5公斤左右的铁水损耗,产生巨大的经济效益,同时具有明显的节能减排效益。4)喷枪升降横移车的定位装置,为自主创新技术,为保证喷枪升降横移车的精确对位,自主研发设计了一套锁紧机构,使得几十吨重的喷枪横移车的定位精度达到±20mm,到达停车位后自动锁死,不会因喷吹脱硫过程中产生的震动而跑偏。

  首钢国际工程公司发挥长期以来与世界先进铁水预处理技术公司合作的优势,依托首钢集团引进的先进技术,研发出更适合国内钢铁企业实际情况的多项自主知识产权的核心技术,并通过技术集成创新,在铁水预处理和技术服务方面占领了国内一定的市场。首钢国际工程公司将不断完善铁水预处理技术,为国内外炼钢企业提供技术装备先进、工程投资合理、满足个性化要求的产品与服务。

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