川威炼钢厂实习报告

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川威炼钢厂实习报告

重庆科技学院

学生实习（实训）总结报告

学院:冶金与材料工程学院专业班级:冶金####-01学生姓名:____#####__学号:__201*######_实习(实训)地点:四川成渝钒钛科技有限公司（川威集团）报告题目:__关于炼钢-连铸工艺过程的生产实习报告_报告日期：20##年#月##日

指导教师评语:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

成绩（五级记分制）:_____________

指导教师（签字）:_____________________实习（实训）总结报告的写法及基本要求

一、实习（实训）报告一般由标题和正文两部分组成

1.标题:标题可以采取规范化的标题格式，基本格式为，“关于××的实习（实训）报告”。

2.正文:正文一般分前言,主体,结尾三部分。

(1)前言：主要描述本次实习（实训）的目的意义、大纲的要求及接受实习（实训）任务等情况。

(2)主体：实习（实训）报告最主要的部分,详述实习（实训）的基本情况,包括：项目、内容、安排、组织、做法，以及分析通过实习（实训）经历了哪些环节，接受了哪些实践锻炼，搜集到哪些资料，并从中得出一些具体认识、观点和基本结论。

(3)结尾：可写出自己的收获、感受、体会和建议，也可就发现的问题提出解决问题的方法、对策；或总结全文的主要观点,进一步深化主题；或提出问题,引发人们的进一步思考；或展望前景,发出鼓舞和号召等。

二、对实习（实训）报告的要求

1.按照大纲要求在规定的时间完成实习（实训）报告，报告内容必须真实,不得抄袭。学生应结合自己所在工作岗位的工作实际写出本行业及本专业（或课程）有关的实习（实训）报告。

2.校外实习报告字数要求：不少于800字每周，累计实习3周及以上的不少于201*字。用A4纸书写或打印(正文使用小四号宋体、行距1.5倍。其余排版要求以美观整洁为准)。校内实习（实训）报告字数要求可适当减少，具体要求由学院依据课程特点规定。3.实习（实训）报告撰写过程中需接受指导教师的指导,学生应在实习（实训）结束之前将成稿交实习（实训）指导教师。关于转炉炼钢-连铸工艺过程的生产实习报告

前言：

1、实习目的及意义：转炉生产实习是完成专业教学计划的重要计划，通过生产实习，巩固所学知识，联系实际，积极实践，熟悉和掌握炼钢过程的工艺特点、操作技术及主要设备的性能及作用，了解炼钢技术发展的动向；加强对自己工程意识和生产习惯的培养，促进理论与实践的结合，巩固和加深课堂上所学的理论知识，提高分析问题和解决问题的能力；同时，通过实践培养组织纪律观念，养成良好的劳动习惯。

2、实习任务：重点为熟悉转炉炼钢、炉外精炼、连续铸钢等工序的主要设备与工艺，了解钢铁厂厂区大体分布、原料供应、电力设施、交通运输设施等。

主体：

1、成渝钒钛科技有限公司简介

成渝钒钛科技有限公司（原威远钢铁有限公司）位于四川省威远县连界镇。公司成立于201*年3月，注册资金1亿7仟万元，是中国企业500强、四川省十佳民营企业，201*年与香港合创集团成为合资公司。公司主要经营含钒钢铁冶炼、钒渣提炼，含钒钢铁压延加工等。

拥有年产含钒高强度棒材310万吨，以及与之配套的含钒铁水290万吨、含钒钢水300万吨、焦炭110万吨等的生产能力，含钒钢铁业设备工艺先进，产钢规模居四川省第二位。是中国钢铁工业协会重点统计的全国大型钢铁骨干企业。

公司炼钢厂为中冶赛迪设计承建，占地180086，年产钢270万吨，铸坯265万吨；含有4个600t套筒窑，一座800t回转窑，一座1300t混铁炉，2套120t双工位KR铁水预处理装备，3座120t顶底复吹氧气转炉（其中1#为提矾，2#，3#转炉用语半钢冶炼），2座120t双工位LF精炼炉，2台7机7流10m半径弧形连铸机。

2、转炉车间工艺与设备简介I、铁水预处理工艺及设备简介

威刚铁水预处理单一脱硫100个左右，KR铁水脱硫（机械搅拌脱硫）。

铁水预处理工艺流程简图：铁水→混铁炉→铁包→测温取样→扒前渣→搅拌脱

（加脱硫剂）→扒后渣→测温取样→转炉

采用的脱硫剂是石灰粉、镁粉，石灰脱硫的反应式为：

⑴

CaO(

固

)+[S]+[C]=(CaS)+{CO}(2)

4Cao(

固)+

2[S]

[Si]=2(CaS)+(Ca2SiO4)镁脱硫反应式

⑴Mg(s)→Mg(l)→Mg(g)→[Mg]⑵Mg(g)＋[S]＝MgS(s)⑶[Mg]＋[S]＝MgS(s)

II、转炉炼钢工艺及设备简介

威钢采用的为半钢冶炼，即铁水经过预处理（脱硫）之后，铁水进入1#转炉进行提钒处理，铁水加入转炉之后，造渣等一系列工作完毕之后，开始吹氧，吹氧初期，Si、Mn等活泼性元素同样会迅速氧化，在吹氧过程中应控制温度上升过快，以抑制C的迅速氧化从而促进V的氧化。提钒过程吹氧时间大概在38min，耗氧量在1000201*m3,当钢液中的V被氧化后，其中转炉中的提钒反应式为：［V］+O2＝(V2O5)将转炉中的钢液倒入钢包中，此时出的钢水成分中离标准的钢水还有一定的差距，C含量还较高，温度也还较低，但相对于常规的铁水C碳含量又比较低，温度较高，故称此时的钢液为半钢。将钢包中的半钢通过行车调运到2#，3#转炉进行下一步吹炼，而当1#炉中的渣含量达到一定量时也将转炉中的渣倒在渣罐中，此时渣中含有V的氧化物（V2O5，V2O3），含量大概在12%15%在进行一系列的提纯转换等工作（该工作非炼钢厂任务，此处不再做详细介绍）。

半钢进入2#转炉或者3#转炉之后，继续吹氧吹炼，由于半钢在1#转炉进行提钒操作时Si、Mn已大部分被氧化，P也将在提矾操作时被大部分氧化，而在进行铁水预处理时几乎已经完成了所有的脱硫任务，所以2#或者3#转炉吹炼的主要任务就是脱碳和升温。相对于常规的脱碳任务，由于威钢采取了提矾措施，在提钒期间也会有一部分的C被氧化，因而半钢中的C含量相对于普通的铁水会偏低，温度稍高，所以在吹炼过程中耗氧量和吹炼时间都会相应的减小。据统计，2#或3#转炉的吹氧时间大概在1116min左右，耗氧量大约在40005000m3，吹炼结束一般情况下会进行一次倒炉测温取样。出钢时采用的是挡渣球挡渣，出钢时间一般在58min，出钢温度在16301660℃。出钢结束向炉内加入一定量的改质剂，调好炉中渣的碱度、黏度、MgO含量以及FeO含量以便进行溅渣护炉操作。进行溅渣护炉操作时选用的气体为N2，气体压力在1.0Mpa1.1Mpa之间，枪位控制在7002200mm之间，溅渣时间一般在36min之间。另外，观察到转炉炉衬冷却水进水压力在0.6Mpa左右，进水温度27℃，出水温度32℃，出水流量90100t/h。底吹原件6个，基本成正六边形分布，每一个底吹支管流量在30m3/h，底吹压力在0.10.5Mpa之间不等。III、精炼工艺及设备

威钢采用的精炼方式为常见的LF精炼，具有2座120t双工位LF精炼炉。LF炉工艺操作流程为：钢水进站→吹氩→测温、取样→根据钢种要求喂丝→下电极加热、造渣、调成份→测温、取样→喂丝→软吹氩→停吹加保温剂→吊包上连铸。精炼时间一般在3050min之间，电耗在5080Kwh/t之间。

3、连铸车间工艺操作及主要设备简介

威钢有两台7机7流10m半径弧形连铸机，钢包回转台均为蝶式，钢包大小

为120t，中间包是悬臂式的40t中间包，滑动水口为JK-35-2。结晶器高度为90mm,振动频率在36360次/min之间，振幅为6mm，其中1#连铸机振动方式为非正弦，2#连铸机振动方式为正弦式振动。两台连铸机工作拉速均在2.03.5之间，连铸机机速在0.54.0之间，送引锭杆最大速度为5m/min,连铸机每一流之间的距离为1250mm。1#连铸机主要生产160×160mm2的普碳钢、优碳钢以及低合金结构钢等钢种，2#连铸机除生产160×160mm2的铸坯外，也会生产一定的220×220mm2的铸坯，生产的钢种还有热轧带肋钢、碳素结构钢、优质他素结构钢、合金结构钢等。两台连铸机平均浇注时间都在37分钟/分左右，平均准备时间40min，金属收得率在97%98%之间，2#连铸机作业率80%左右，1#连铸机作业率78%左右，每一台连铸机生产能力在133万吨/年左右。

1#连铸机大部分时间用于生产普碳钢，对浇注过程中氧化程度要求不是非常严格，故采用的是无保护浇注，钢液直接从中间包流入结晶器；2#连铸机生产的钢种要求氧含量严格，故采用保护浇注，钢液从中间包流入结晶器时套有浸入式水口。钢液到达钢包回转台的温度一般为1560℃1580℃,钢液从流进中间包到流出中间包的时间一般为810min，建筑钢在中间包时温度一般保持在1520℃1530℃，焊条钢在中间包温度一般保持在1540℃1550℃之间。切割铸坯采用的是火焰切割，燃料为天然气和氧气混合气体。

浇注前要将中间包烘烤后放在浇注台上安装好，用塞杆挡住水口，在结晶器下放好引锭杆，检修好连铸机设备，确保无故障之后在开浇。

结语：

这次实习使我们受益匪浅，使我们对钢铁厂的生产工艺、设备及操作有了一个比较全面的了解和认识，我们通过现场观看知道了比书本上更丰富的知识，也让我们较早地对即将从事的工作有了了解，增强了我们对本专业的热爱，树立了为冶金事业奋斗的目标和信心。这次实习也为即将开始的毕业设计打下了基础。

扩展阅读：川威炼钢厂铁水预处理工艺实践与优化

重庆科技学院

毕业设计（论文）

题目川威炼钢厂铁水预处理工艺

实践与优化

院（系）冶金与材料工程学院专业班级学生姓名学号指导教师职称评阅教师职称

201*年6月8日注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：

年月日

重庆科技学院本科生毕业论文摘要

摘要

铁水预处理，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含V铁水的提V等。

随着科技的日益进步，市场需求越来越高，对材料的要求也越来越高，同时考虑到高炉的原料情况和提高生产效率，并且为适应转炉提高质量的要求，在装料前，普遍对铁水进行预处理。铁水预处理包括对铁水中的硅、锰、磷、硫、氮进行处理。其中，为冶炼低硫钢种而进行的铁水预脱硫处理以被广泛采用。实际操作中采用与硫亲和力大的物质作为脱硫剂，如钙、镁、稀土金属以及Na2CO3、CaC2、镁焦、氮化石灰及生石灰等。

川威集团为了降低铁水中的硫含量，提高产品质量，提高集团的效益，为企业增加收益，着力满足客户需求，努力建立科学的生产体系。运用企业资源，以科学的角度改进生产工艺，保证生产效益，以明确的目标加强企业生产质量。关键词：铁水预处理脱硫提高质量效益

Ⅰ

重庆科技学院本科生毕业论文ABSTRACT

ABSTRACT

Hotmetalpretreatment,mainlyreferstotheproductionofsteelinthehotmetaldesulfurizationprocessbeforeenteringtheconverter.Generalizedhotmetalpretreatmentisintendedtoincludethehotmetaldesulfurization,silicon,dephosphorizationofthethreeoffprocess,inadditiontherearespecialhotmetalpretreatment,suchasreferencestoVVcontainingmoltenironandsoon.

Withtechnologicaladvancesmadesincethemarketdemandincreasinglyhigh,thematerialrequirementsarealsoincreasing,takingintoaccountthesituationandtheblastfurnacerawmaterialstoincreaseproductivityandimprovequalitytomeettherequirementsoftheconverter,beforeloading,generallyhotmetalpretreatment.Includingmoltenhotmetalpretreatmentofsilicon,manganese,phosphorus,sulfur,nitrogenandprocessed.Amongthem,thelowsulfursteelsmeltingandhotmetalpre-desulfurizationprocessconductedastobewidelyadopted.Sulfurusedinpracticegreataffinitysubstanceasadesulfurizationagent,suchascalcium,magnesium,rareearthmetalsandNa2CO3,CaC2,magnesiumcoke,limeandquicklimenitride.

ChuanWeiGroupinordertoreducethesulfurcontentinhotmetal,improveproductquality,improveourefficiency,increaserevenuefortheenterprise,effortstomeetcustomerneedsandstrivetoestablishascientificsystemofproduction.Useofcorporateresourcestothescientificpointofviewtoimproveproductionprocesses,toensureproductionefficiency,clearobjectivestoenhanceproductionquality.

Keywords：hotmetal;pretreatment;desulfurization;improvequality;benefit

Ⅱ

重庆科技学院本科生毕业论文目录

摘要......................................................................................................................................ⅠABSTRACT.............................................................................................................................Ⅱ1绪论......................................................................................................................................11.1铁水预处理介绍..............................................................................................................11.2铁水预处理的发展及展望.............................................................................................11.3铁水预脱硫.....................................................................................................................21.3.1KR法的发展.............................................................................................................21.3.2KR脱硫工艺在国内的发展.....................................................................................31.3.3搅拌法脱硫工艺的优缺点......................................................................................31.4铁水预脱硅.....................................................................................................................41.5铁水预脱磷.....................................................................................................................41.6铁水预脱钒.....................................................................................................................51.7铁水预处理的设备..........................................................................................................51.8国内外脱硫剂的研究成果.............................................................................................71.9研究本课题的目的及意义.............................................................................................81.10本课题的任务...............................................................................................................82铁水脱硫的热力学................................................................................................................92.1铁水脱硫预处理的经济指标.........................................................................................92.1.1脱硫效率(η（s）)........................................................................................................92.1.2脱硫剂效率(Ks).......................................................................................................92.1.3脱硫剂的反应率ηM.................................................................................................92.1.4脱硫分配比Ls................................................................................................102.2脱硫剂的种类...............................................................................................................102.3脱硫剂的反应特点.......................................................................................................102.3.1电石粉CaC2....................................................................................................102.3.2石灰粉脱硫............................................................................................................112.3.3用Mg粉脱硫.........................................................................................................112.4如何选择脱硫剂...........................................................................................................12

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2.5影响铁水脱硫效果的因素...........................................................................................132.5.1脱硫剂种类.............................................................................................................132.5.2粒度........................................................................................................................132.5.3喷吹气体流量及喷粉速度....................................................................................132.5.4喷枪的插入方式和插入深度................................................................................133川威集团KR法铁水预处理现状阐述..............................................................................153.1原料要求标准................................................................................................................153.1.1铁水条件.................................................................................................................153.1.2脱硫剂采用CaO.....................................................................................................153.2预处理脱硫操作参数统计............................................................................................163.3预处理脱硫操作工艺流程............................................................................................163.4对原料条件的状况分析................................................................................................173.4.1石灰.........................................................................................................................173.4.2莹石粉.....................................................................................................................183.4.3钒钛铁水................................................................................................................193.5预处理脱硫原始数据的统计........................................................................................203.6脱硫效率分析................................................................................................................234川威集团KR预处理效率的工艺优化..............................................................................244.1KR法处理工艺优化方案.............................................................................................244.1.1方案一：调渣技术方案........................................................................................244.1.2方案二：高电石型脱硫调渣技术方案................................................................244.1.3方案三：低电石型脱硫调渣技术方案.................................................................254.2试验条件及应用方法...................................................................................................254.2.1试验采用的工艺流程。如下图4.1......................................................................254.2.2脱硫调渣剂制备....................................................................................................254.2.3试验过程KR脱硫主要工艺参数.........................................................................264.2.4试验方法................................................................................................................264.3试验结果及数据分析....................................................................................................264.3.1脱硫效果.................................................................................................................264.3.2KR脱硫前后铁水碳、钒成分变化.......................................................................32

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4.3.3脱硫渣..................................................................................................................324.4经济效益分析...............................................................................................................334.4.1经济效益计算依据................................................................................................334.4.2经济效益计算........................................................................................................334.5本章小结.......................................................................................................................345结论......................................................................................................................................35参考文献..................................................................................................................................36致谢........................................................................................................................................37

重庆科技学院本科生毕业论文1绪论

1绪论

1.1铁水预处理介绍

铁水预处理，主要是指在炼钢生产中铁水进入转炉之前进行脱硫、脱硅、脱磷处理，广义的铁水预处理包括从铁水中提取有价金属，如铁水提钒、提铌等[1]。

铁水预处理主要任务是脱硫、脱磷、脱硅。少量工艺需要脱钒。随着市场竞争压力的不断增加，钢铁企业生产成本不断增大，尤其是最近几年钢铁产能迅速增加，为了在产能得不断增加下保持着高效率、高品质、低成本的钢铁生产，铁水预处理技术在竞争环境恶劣下得到了快速的发展。

1.2铁水预处理的发展及展望

现在对低硫钢要求特别的苛刻，对铁水预脱硫处理被绝大多数的钢厂广泛采用。生产过程中企业都采用与硫亲和力较大的物质作为脱硫剂，如镁、钙、CaC2、镁焦、稀土金属以及生石灰、氮化石灰及Na2CO3等。脱硫方法从喷吹法发展到了现在大多数钢厂用的机械搅拌法主要是为了从提高脱硫剂的效率，流动性和提高炉渣碱度，增加反应界面等反面考虑。

由于现在对材料在性能上的要求越来越高，比如汽车用钢、石油管线钥、硅钢、海上采油平台用钢等，以前的生产工艺生产出来的材料根本达不到这些材料需要的性能，那么在这种情况下迫使企业对工艺的改进，所以铁水预处理就由然而生，铁水预处理能提高材料的性能和纯洁度，从而满足特殊材料用钢，同时铁水预处理对新品种开发也起到了助推作用，转炉冶炼的航空用钢、高铬钢、防腐钢、焊条钢、不锈钢、高碳钢、无缝钢管用钢及钢轨钢等都是用铁水预处理后开发出来的新钢种，铁水预处理使钢种的种类不断增多[2]。

我国的钢产量从之前的1亿吨发展到现在的8.1亿吨，在最近几年我国大约建设了将近八十套预处理装置，处理能力达到近7000万吨。铁水脱硫预处理工艺现在主要的方法是ＫＲ法和喷吹法进行脱硫，处理容器是转炉铁水罐,铁水脱硫预处理的脱硫剂主要为金属镁和石灰，脱硫剂既可以单独用一种粉剂作脱硫剂的，也有以一种粉剂为基础的复合粉剂作脱硫剂的，比如武钢一炼钢，邯钢三炼钢等就是单独一种粉剂作脱硫剂，而包钢，梅钢等是复合剂作脱硫剂[3]。现在有80%以上的钢厂用的都是镁基复合剂，所以镁脱硫发展得非常迅速。国内大部分引进先进北美、西欧的镁基复合喷吹技术，乌克兰的单吹颗粒镁喷吹技术，日本的ＫＲ法等国外新进的脱硫预处理工艺设备。

我国在国外先进技术的同时并加以改进成为具有自主知识产权的技术也发挥着作用。如国内开发的纯镁喷吹技术在行业内得到广泛应用(如马钢等)。有很多企业是对旧

重庆科技学院本科生毕业论文1绪论

的生产线和落后工艺进行改造和替代。如武钢一炼钢201*年以纯镁喷吹替代原有镁、石灰混合喷吹工艺；太钢改造原三脱设施。也有在原生产线基础上的增建。如本钢201*年引进Danielicorus镁基复合喷吹技术；武钢二炼钢增建1套ＫＲ法脱硫装置。

上世纪的脱硫方法在市场上占很大比例的是引进改良的ＫＲ法、镁基复合喷吹法，后面乌克兰的颗粒镁喷吹技术进入我国后也发展得十分迅速。其后，鞍钢新区的260ｔ转炉脱硫车间采用了德国Polysius公司的镁基复合喷吹技术。

在未来，我国将继续在预处理脱硫技术上加以发展及改进，提高脱硫能力，炼高质量的钢，努力赶超国际先进水平。

1.3铁水预脱硫

现代化炼钢厂钢厂的重要标志就看铁水预处理工艺是否先进和效率高，近代国际上先进的钢铁厂一般都采用了全量铁水脱硫，像欧美、日本绝大多数钢厂都采用全量铁水“三脱”(脱P、S、Si)处理[4]。

随着冶金技术的发展，铁水炉外脱硫技术的研究与实践正风糜全球。在一般情况下，硫是钢中的有害元素。高炉提高渣的炉温和碱度能获得了低硫铁水，但这样的话就会使高炉技术经济指标下降。转炉由于炉内冶炼过程中热力学条件的限制，脱硫率一般都不高。因此，为保证钢的质量，炉外对铁水进行脱硫预处理就成了必要工序。铁水炉外脱硫技术从本世纪30年代开始投入应用、经过几十年蓬勃发展至今，处理工艺方法也是层出百穷，方法还在不断的改进中，在国外已趋成熟，在实际生产中已大量的应用在企业[5]。

铁水预处理脱硫工艺经过多年的积累和对技术的改进先后发明的工艺有摇动法，包括瑞典的单向偏心摇动铁水罐法和日本神户川崎铁厂的可逆旋转式DM摇包法，机械搅拌法有原西德DO(Demag-Ostberg)法、RS(Rheinstahl)法和赫歇法，日本新日铁的KR(KambaraReactor)法和千叶的NP法，吹气搅拌法有新日铁的PDS(底喷)法CLDS(顶喷)法，钟罩压入法，主要有美国JanesLaughlin公司的镁焦法和其它镁系脱硫法，喷吹法有原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法和新日铁的TDS(顶喷)法，炉前铁水沟连续脱硫法，喷粉法，由德国博克默维赖因工厂的波尔等人研制，主要是向铁水喷粉脱硫法，喷粉脱硫法应用于鱼雷罐车。

机械搅拌法脱硫主要有KR法、RS法和DO法。在这几种方法中在实际生产当中运用的最多的还是KR法，下面重要介绍下KR法。

[4]

1.3.1KR法的发展

铁水预处理逐渐已成为现代化的主要炼钢生产工艺，现在用户对钢材质量要求越来越苛刻，一般要求钢中的硫含量控制在0.015％以下，有的甚至要求达到“双零”的超低硫水平，考虑到减轻转炉的冶炼任务和减少转炉原料的消耗，使各冶炼设备发挥各自

重庆科技学院本科生毕业论文1绪论

的作用，因此近年来国内新建转炉钢厂都配备了铁水脱硫装置，老厂也经过改造配备了脱硫装置[7]。KR法作为一种主流脱硫工艺，在国内许多钢厂得到了广泛应用。

1.3.2KR脱硫工艺在国内的发展

KR搅拌法是日本新日钢铁厂于1965年用于工业生产的铁水炉外脱硫技术，早在1976年武钢二炼钢就从日本新日铁引进了国内第一台搅拌脱硫装置，单罐处理能力为7080t，处理周期约85min，采用CaC2基作为脱硫剂，由于当时该套装置的消耗指标及运行成本均比较高，处理周期也长，所以这套装置并没有在国内得到推广。搅拌法脱硫工艺随着时间的推移经过近二十年的发展，已形成为一种成熟稳定的脱硫工艺，在消耗指标、运行成本、处理周期上都大大的降低了。

在201*年武钢二炼钢对第一套搅拌法脱硫工艺进行消化改进，联合原武汉钢铁研究设计总院自主设计和建造了第二套搅拌脱硫装置。201*年宝钢集团一钢公司从日本川崎重工引进两套150t搅拌脱硫装置，201*年原武汉钢铁研究设计总院又在昆钢建造了两套55t的搅拌脱硫装置，201*年原上海冶金设计研究院在宝钢集团上钢三厂建造了两套40t的搅拌脱硫装置[7]。武钢在201*年新二炼钢新建两套200t、马钢四炼钢新建两套300t搅拌脱硫装置。韶钢新一钢工程在建两套130t搅拌脱硫装置，这样在国内已形成了300t、200t、150t、130t、80t、55t、40t大、中、小系列的搅拌脱硫。

搅拌法脱硫工艺的原理就是将用耐火材料烧铸烘烤而成的十字形搅拌头，插人到铁水罐中进行旋转，使铁水形成运动的漩涡，然后将脱硫剂通过振动给料加入到旋转的铁水中。脱硫剂被漩涡卷入铁水中，在搅拌过程中与铁水中的硫充分接触反应，从而达到脱硫的效果。影响脱硫速度的因素主要有脱硫剂种类和动力学条件。现在的搅拌法脱硫工艺大多数是用石灰作为脱硫剂，再配入少许萤石、铝渣作为助熔剂。当铁水中的硅含量在0.05％以上时，脱硫反应为：

2CaOfs+[s]+1／2[si]=(ca2s)(B)+1／2(Ca2SiO4)(1.1)当铁水中的硅含量很低时，脱硫反应为：

CaO+[S]+[S]=(Ca2S)+(CO)(1.2)反应生成的CO气体对铁水起到搅拌作用，更加快了脱硫反应的进行。因为高炉铁水中的硅含量一般均大于0．05％，因此脱硫反应均为(1.1)式。在反应式(1.1)中生成的Ca2SiO4层将石灰颗粒包住，此层质地紧密，且熔点高，阻碍了铁水中的硫透过它向深部扩散，使脱硫速度变缓，且生成的致密层包住新加入的石灰，增加了石灰的消耗，因此向脱硫剂中配入萤石等助熔剂，生成低熔点物质，从而使铁水中的硫进一步与石灰反应，能提高脱硫效率约20％。部分钢厂向铁水中加入铝渣，从而降低氧势，达到提高脱硫效率。

1.3.3搅拌法脱硫工艺的优缺点

1.3.3.1搅拌法脱硫工艺的优点

重庆科技学院本科生毕业论文1绪论

①脱硫效率高而稳定

KR法脱硫工艺脱硫效率高且稳定，并且回硫少，动力学条件及重现性都非常的良好。国内某厂，采用KR搅拌法一个班处理了8炉铁水，7炉达到0.001％，1炉为0.002％，采用石灰加镁粉的喷吹法则达不到这个水平，且还会产生回硫[7]。

②脱硫剂

采用脱硫剂是石灰基脱硫剂，运输与储存都不需特殊装置和措施，镁基喷吹法脱硫工艺所用镁粉需钝化处理，且运输和储存需有防护措施[7]。

③运行成本

预处理的主要运行成本为脱硫剂和耐材。搅拌法的搅拌装置的搅拌头经过多年的改进，寿命已经大大提高，目前通常大于250炉，有的寿命高达500多炉，而喷吹法的喷枪寿命通常在60多炉；搅拌装置采用石灰基的脱硫剂，来源广泛，价格低廉，而镁基脱硫剂价格很高，且受市场的波动影响较大，通过对国内某厂生产数据的分析，在铁水终点硫≤0.005％时，搅拌法比喷吹法运行成本低，而当铁水终点硫>0.005％，喷吹法比搅拌法运行成本低[7]。

1.3.3.2搅拌法脱硫工艺的缺点①设备较大，占用面积较多。②一次性投资较大。③铁水的温降较大。④铁损较大。⑤处理周期较长。

1.4铁水预脱硅

铁水预处理“三脱”中的硅是一个比较稳定的物质，在铁水中硅含量过高或过低都会对铁水带来影响，并将损害炼钢技术经济指标，从而增加生产成本。所以，为了提高钢材的质量，世界各国都在预处理过程中增加了脱硅工序。脱去铁水中的硅能减少转炉冶炼的渣量、提高炼钢技术经济指标。转炉需要较低量的硅含量，那么就需要在转炉冶炼前对铁水中的硅进行处理。当铁水中的硅含量在1.15%时脱硫剂首先与硅起作用，就会影响脱硫，脱硅就去处脱硫的影响。所以脱硅不仅是对减少渣量有关，而且对脱硫脱磷也有联系，为进一步提高钢材质量打好基础。经过近十年的发展，脱硅也逐渐成为了铁水预处理的必要环节了，为提高铁水纯度提供很大帮助。

1.5铁水预脱磷

磷是钢中的有害元素,在晶界容易产生偏析,引起钢的低温脆性和回火脆性。高级优质钢对钢中磷含量的要求很严格,低温用钢、抗氢致裂纹钢、海洋用钢都要求[P]小于

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0.01%或0.005%，铁水预处理脱磷具有低温的有利条件,常用的铁水脱磷剂要求要有高碱度、高氧化性，采用铁水预处理脱磷,既减轻了转炉脱硅、脱磷任务,实现少渣或无渣炼钢,改善了转炉炼钢的技术经济指标,又为冶炼低磷优质钢、实现全连铸、连铸连轧提供经济的技术保障，铁水预脱磷处理分为还原脱磷和氧化脱磷,目前,各钢厂普遍采用氧化脱磷工艺[8]。脱磷方法根据脱磷剂不同分为铁水罐法、SARP法、转炉法、ORP法和NRP法等。

1.6铁水预脱钒

提钒过程是铁水中的铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程。主要方法就是向转炉喷吹氧气把钒氧化为高价的钒氧化合物，从而制取钒渣的物理化学过程。

1.7铁水预处理的设备

铁水预处理过程是从高炉出铁水到转炉炼钢中间这个过程，主要设备由铁水罐车、电动渣罐车、扒渣机、搅拌系统升降小车、定位夹紧装置、升降导轨及框架、升降小车卷扬装置、搅拌头、除尘烟罩提升装置、液压驱动装置、脱硫剂输送装置、测温取样装置以及电气自动化控制设备等，设备的先进与否直接影响到铁水预处理的效果。

扒渣在铁水预处理中是一个重要的环节，它为转炉炼钢去处铁渣，使炼钢在少渣的环境中运行，冶炼高质量的钢材，同时对转炉起保护作用。

扒渣是除去铁水预处理后在铁水表面产生的高硫渣,是控制入炉铁水含硫量的关键环节，经过多年的生产实践，扒渣设备也是迅速的发展着，下面重要介绍扒渣设备。

1)气动扒渣机

全气动小车走行式扒渣机的动力源是利用压缩空气来完成,在扒渣小车上按装着上下摆动的扒渣臂装置、扒渣板位置微调装置、扒渣臂夹紧装置和扒渣臂旋转装置，扒渣机行走、回转、扒渣等所有动作的完成都通过气缸气体的运动，该扒渣机是从日本引进的KR法铁水脱硫装置的扒渣机，再结合我国国情进行改进，是国内使用较早的铁水罐除渣设备[9]。平面图见图1.1。

图1.1气动扒渣机

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气动扒渣机具有结构简单、造价低、重量轻等优点。气动扒渣机的气体工作介质采用氮气,氮气的可压缩性较强,扒渣时不好控制，且操作不平稳,扒渣时耙头下砸力大,使得渣铁不易分离,从而造成扒渣时间比较长、扒渣还不那么彻底,且铁损大等缺点[9]。

2)液压扒渣机

通过对气动扒渣机缺点的研究,消化引进国外液压扒渣机技术的基础上，自主设计制造了液压扒渣机,主要有液压小车行走式扒渣机形式与气动小车行走扒渣机两种形式,所有的动作主要靠液压驱动，设备主要部分由液压站、扒渣臂上下摆动装置、小车行走装置、扒渣板初始位置微调装置、电气控制系统、扒渣机左右摆动装置等组成，液压小车行走式扒渣机行走系统采用液压马达驱动,通过比例阀控制油缸来完成扒渣、左右旋转、初始位置调整等动作，液压扒渣机具有结构形式牢固,工作稳定且操作性好、扒渣力度大等优点,但缺点是设备占地面积大,液压设备要求高[9]。结构见图1.2。

图1.2液压扒渣机

3)小车式三抓扒渣机

山东烟台盛达利公司为了降低铁损和提高清渣效率开发了一种扒渣方法，就是小车式三抓扒渣机，其特点是具有三个能打开和合拢的扒渣抓板,操纵渣耙在合拢状态下进

图1.3小车式三抓扒渣机

入铁水液面一定深度扒渣,然后再使两个活动渣耙向两边打开,聚拢渣子后将其扒出，具体操作方法是:首先将回转式捞渣机的渣耙浸入铁水包中渣聚集较多的位置，然后操纵两渣耙打开呈一条直线,向包口水平运动,运动中操纵两渣耙逐渐合拢聚渣,最后将渣从

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包口扒出,或者利用扒渣机的升降功能将渣夹住后捞出[9]。此扒渣机的特点是既可以扒渣也可以用于捞渣。其结构如图1.3所示。

1.8国内外脱硫剂的研究成果

脱硫剂经过几十年的研究发展，种类变得越来越多，如今国外多数工业上使用的脱硫剂主要有：苏打(Na2CO3)、电石(CaC2)、石灰(CaO)、金属镁以及以它们为基础的复合脱硫剂。

我国攀钢采用CaC250%～55%+CaO30%～45%+CaF24%～10%+焦炭1%～5%，原始硫0.078%左右，脱硫率大于70%。

德国发明的钙镁混合脱硫法由CaC266%～86%+干煤粉(挥发份不小于15%)+细镁粉10%～30%组成，由镁粉和电石组成使脱硫效果大大的增加。现在CaC2、Mg作为复合脱硫剂的基本组成，应用相当广泛。当然CaC2和Mg粉可单独顺序使用,也可混合使用。

美国LTV公司在[S]不小于0.045%和[S]不大于0.007%时采用CaC2，在其间采用Mg粉。北美地区镁基脱硫剂基本上采用Mg+CaC2(或CaO),其中Mg为10%～90%。喷入方法有联合顺序喷入和混合喷入。联合顺序喷入一般有二支喷枪,最多三支喷枪,每支喷枪喷入一种脱硫剂。如一支喷(CaC2+CaO)作为载剂,一支喷Mg，载剂：镁为3∶1或4∶1。脱硫剂用量0.686kg/t、喷吹时间3.4min,原始[S]为0.030%时,可将硫脱至0.015%。脱硫剂用量1.267kg/t,喷吹时间6.3min,可将硫脱至0.005%。

土耳其伊兹密尔钢铁厂用的脱硫剂组成为Mg48%～52%+MgO1%+Al30%～40%+SiO25%～10%，脱硫剂粒度0.2～1.0mm，脱硫剂用量0.427kg/t，喷吹时间6～8min。

我国主要是对CaO基脱硫剂进行研究，主要研究它的石灰活性和添加剂。东北大学与鞍钢第三炼钢厂对活性度的联合研究下，发现活性石灰的脱硫率一般不小于90%，而普通石灰脱硫率小于70%,而且随着活性石灰用量的增加脱硫率也会随着增加,用量从6kg/t增至10.5kg/t，脱硫率从81%增至92%～97%。宝钢与东北大学对粗晶粒的石灰石在加食盐下煅烧制得的石灰对脱硫的影响进行了实验，不加食盐煅烧的石灰活性度比没有加食盐的高,而且脱硫率平均提高24.02%。经研究认为:加食盐煅烧后的活性石灰中CaO(n)结构数量增加，石灰颗粒的缺陷多，比表面积大,钢铁研究总院对脱硫剂的添加物进行了深入研究，除CaF2外对添加CaCO3、天然碱、CaCl2进行了对比,在脱硫剂用量1%的情况下，吹炼8min，加CaCl2的为63%，加天然碱的脱硫率最高(73%),加CaCO3的为44%[10]。用量为1.5%时,加天然碱的脱硫率为87%。天然碱的主要成份为Na2CO382%、Na2SO45%、SiO23.2%。之所以加入天然碱后脱硫率较高，是由于Na2CO3脱硫能力比CaO、CaCl2和CaCO3都要高。

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1.9研究本课题的目的及意义

研究铁水预处理主要目的是为了降低铁水中的有害元素(硫、硅和磷)含量，为转炉炼钢提供较纯的铁水，最终生产出合格的高质量的钢材。

如今，中国的钢铁产量和生产能力持续递增，而随着炼钢技术的发展和国内外的激烈竞争，对钢材的质量和生产的技术都提出了很高的要求。

开展铁水预处理研究的意义是增加优质钢材产量、提高钢材质量、提高企业经济效益、促使企业发展，这是当下我国冶金行业在高产能的情况下面临的亟需解决的问题。传统的高炉炼铁转炉炼钢工艺很难满足钢中P、S含量达到“双零”的要求。铁水预处理包括三脱：脱硫、脱磷、脱硅。铁水预处理脱磷的主要目的是为了冶炼低磷钢和超低碳钢，以用于一些特殊场合。研究表明，进行预处理脱磷必然先脱硅，碳也会有一定程度的降低。预处理虽然会造成热量一定程度的减少，但由可以使转炉炼钢只有较少的渣，转炉就避免了用于化渣的热量，两者几乎可以相抵消,在日本、美国、西欧一些钢铁工业比较发达的国家的铁水预处理技术发展非常快，铁水预处理量基本上在70%~80%以上，有的企业已达100％[10]。

1.10本课题的任务

为提高川威KR法铁水预处理脱硫的效果，降低脱硫剂的消耗，在现有工艺条件下，研究脱硫剂各组分对脱硫效率和综合成本的影响。根据川威集团的铁水主要为钒钛铁水的实际情况，并结合现场的操作条件，通过调整脱硫剂成分，进行现场试验，得到优化的铁水脱硫方案。

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2铁水脱硫的热力学

2.1铁水脱硫预处理的经济指标

2.1.1脱硫效率(η（s）)

η（s）=（[s]前-[s]后）/[s]前×100%（2.1）式中：[s]前预处理前铁水含硫量，％[s]后预处理后铁水成品含硫量，％

通过公式脱硫效率反映出脱硫工艺对铁水脱硫的直接影响，在工艺操作中起着很重要的作用，ηs值越大，说明脱硫效果就越好，ηs值的大小与原始含硫量有关系，如脱硫前原始硫很高，那么ηs值较大，所以不能说明成品硫就很低。但公式中没有脱硫剂的使用量，所以该公式不能反映出脱硫剂的脱硫效果。

2.1.2脱硫剂效率(Ks)

Ks=d[s]／dw（2.2）式中：w脱硫剂的消耗量，kg/t铁

假设在脱硫反应过程中，脱硫剂的效率不变，则：Ks=[S]前-[S]后／W（2.3）脱硫剂效率Ks的意义是单位脱硫剂的脱硫量，虽然不能准确地表述出脱硫剂的脱硫能力的大小，但在实际生产操作中有着实际意义。在掌握脱硫数据的情况下，就可以按照要求加入所需要的脱硫剂的数量。

2.1.3脱硫剂的反应率ηM

铁水中加入的脱硫剂，并不是所有的脱硫剂都参与了脱硫反应并起到了脱硫作用，为了便于比较脱硫工艺中脱硫剂参与脱硫反应的程度，可用脱硫剂的理论消耗量和实际消耗量的比值来表示脱硫剂的反应率

ηM=QT／QP×100%（2.4）

式中：QT脱硫剂的理论消耗量，kg/t铁QP脱硫剂的实际消耗量，kg/t铁例如：用电石粉的脱硫剂的反应率CaC2+[S]=CaS+2C

ηCaC2=1000×[S]前－[S]后×64/32／QCaC2×KCaC2（2.5）式中：64CaC2的分子量32S的分子量

QCaC2电石粉的单耗，kg/t铁KCaC2电石粉中CaC2的含量，％

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2.1.4脱硫分配比Ls

脱硫的产物必须进入渣中，从而使钢中的硫减少，其反应式简化为：[S]=S。炉渣的脱硫能力，通常用硫在渣铁中的分配比式中：

Ls硫在渣铁中分配比(S)渣中硫的含量，％[S]铁中硫的含量，％

Ls值的大小说名了炉渣脱硫能力的强弱，越大则脱硫能力越强，一般而言，像高炉渣由于FeO低，Ls可达100，电炉还原期Ls可达30～50，而转炉渣仅为5～10。

（2.6）

的大小来表示，Ls=（S）/[S]

2.2脱硫剂的种类

实际生产中，铁水预脱硫常用的脱硫剂有4种：石灰粉系、碳化钙系、钝化镁系、苏打粉系。脱硫剂是决定脱硫率和脱硫成本的主要因素。选择脱硫剂主要需要考虑成本、脱硫效率、环境保护、资源、脱硫产物形态、对罐体耐火材料的侵蚀和安全等众多因素。这4种脱硫剂特点的对比见表2.1。

表2.1铁水预脱硫熔剂的比较

脱硫剂石灰粉系优点价格便宜,脱硫对罐体耐材侵蚀少,扒渣容易碳化钙系脱硫效率高，渣量少，温降小易于防止回硫易受潮，易产生爆炸，对运输，贮存和使用要求高,高温时，脱硫效率低，要求喷入铁水的深度大，价格高钝化镁系脱硫能力强，耗量少渣量少，铁损低温降小苏打系价格便宜渣很稀，扒渣困难脱硫效率低，温差大，污染环境缺点脱硫效率低,温降大，铁损大易受潮失效从表2.1可看出，使用一种脱硫剂，都达不到完全满意的效果。随着工业铁水预脱硫技术的发展，现在企业主要倾向于CaO-Mg基熔剂和CaC2-Mg基熔剂两种脱硫剂方案。

2.3脱硫剂的反应特点

2.3.1电石粉CaC2

碳化钙脱硫反应为CaC2+[S]=CaS+2C

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ΔG°=-359245+109.5tj/mol用CaC2脱硫有如下特点：

①在高碳铁水中，CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。因此CaC2

有很强的脱硫能力故用量少，渣量也较少。

②用CaC2脱硫反应是一个放热反应，有利于减少铁水温度降低。

③用电石粉脱硫形成电石粉，同时还有少量的C2H2产生，会对环境产生污染，所以必须得有除尘设备。

④该反应的脱硫产物为CaS，其熔点2450℃，熔点高，因此脱硫后，在铁水面上形成的是疏松的固体渣，能有效的防止回硫，且对混铁车内衬浸蚀较轻，扒渣作业方便。

⑤电石粉易吸潮，吸潮时产生如下反应:CaC2+H2O=CaO+C2H2CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2

这个反应会大大降低电石的脱硫能力，而且放出的C2H2是属易爆气体，不便于运输和储存。

2.3.2石灰粉脱硫

石灰脱硫的反应式为：

CaOs+[S]+[C]=CaSS+COgΔG°=86670-68.69Tj/molCaOs+[S]+1/2[Si]=CaSS+1/2Ca2SiO4sΔG°=-251930+83.36Tj/mol用CaO脱硫有如下特点：

①在一定含硅量和高C的铁水中，脱硫能力较强，在1350℃时，用CaO脱硫，反应达平衡时，铁水中硫含量可达3.7×10-5，比CaC2的脱硫能力要弱得多。

②石灰粉资源广、价格低、易加工，使用安全。

③脱硫渣为固体渣，扒渣方便，对混铁车、铁水缶侵蚀较小，但用量比较大，形成的渣量也大，铁损也较高，铁水温降也较大。

④在实际中，由于石灰粉的流动性差、在料罐中也可能会堵料、在输送中也易堵塞，而且石灰容易吸潮，吸潮后其流动性基本不行，吸潮后会生成物为CaOH2，不仅影响了脱硫效果，而且还会污染环境，因此，石灰必须在干燥的条件下进行加工运输和贮存，通常也采用氮气密封和输送[11]。

2.3.3用Mg粉脱硫

用Mg粉脱硫，其反应式为：

Mgg+[S]=MgSsΔG=-427367+180.67Tj/mol镁粉脱硫有如下特点：

①Mg的沸点为ll07℃，Mg加入铁水后，变成Mg蒸气，形成气泡，使Mg的脱硫反

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应在气液相界面上进行，另外由于金属Mg变成Mg蒸气．使得反应区附近的流体搅拌良好，大大增强Mg的脱硫效果[12]。

②Mg有很强的铁水脱硫能力，1350℃时，用Mg粉脱硫，反应的平衡常数为3.17×105，反应达到平衡时，铁水中含硫量可达l.6×10-7，大大高于Ca0的脱硫能力[12]。

③Mg能溶解一部在铁水中，铁水经过Mg溶解饱和后能有效的防止回硫，饱和的Mg在铁水处理后的运送过程中仍能对铁水起到脱硫作用。

④Mg的价格虽然昂贵，但只要Mg混合脱硫剂配比合适，使用量就会减少少，而且铁水温降小，渣量少，铁损也少等优点，综合起来成本也不一定高，而且用量少，处理周期也短，对于高节奏的转炉来说是有利的，所以Mg基复合脱硫剂已被越来越多的企业采用[12]。

⑤当Mg进入铁水后就会发生气化，并且反应非常剧烈，所以一般都不使用纯Mg，而与其他材料混合一起组成复合脱硫剂喷入，现在大多数与Ca0一起混合后组成混合脱硫剂。

除镁的其他脱硫剂，像石灰石（CaCO3）脱硫效果差而且铁水温降太大，苏打（Na2CO3）脱硫效果好，但是资源短缺，而且脱硫产物呈液态对罐衬侵蚀比较严重，降温也很大，因此这些脱硫剂在铁水脱硫生产中采用较少。

2.4如何选择脱硫剂

过去普遍采用钙系脱硫剂，即CaO+CaF2+C或CaO+CaC2+CaF2。当镁进入铁水后在高温下就会发生汽化并与铁水中的硫发生化学反应，反应产生气体对铁水形成搅拌，加强铁水的流动性，使脱硫反应的动力学条件比其他单纯固液两相反应条件要好，另一方面从热力学角度看，镁和硫在铁水中的溶度积随温度下降而下降，所以处理后铁水在运送过程中还可以对铁水进行二次脱硫，防止铁水回硫[12]。在对镁剂的研究过程中，有些研究者就将镁制成镁铝、镁焦、镁白云石等固体块状物加入铁水中，然后随着发展近些年来又出现了喂丝法，脱硫效果都取得了很好的成效，但还是由于镁的价格比较昂贵，所以没能得到大规模的广泛应用。

铁水预处理喷吹法如今有钙系脱硫剂工艺、纯镁粒脱硫剂工艺和复合镁脱硫剂工艺三种工艺，钙系要达到进一步的脱硫也要靠大量的原料来实现，同时就会产生大量的炉渣，处理周期的会很长并且铁水的温度损失会很大，尤其对铁水的损失最大，长的处理周期和过高的处理成本使钙系脱硫剂在铁水深脱硫领域基本被淘汰。虽然复合镁脱硫剂相对于纯镁粒脱硫剂相比又逊一筹，纯镁粒的物质全是镁，脱硫效果更强，对铁水反应更剧烈，在工艺使用量上消耗最少，产生的渣量和烟气量也最小，载气耗量最小，处理周期最短，不产生毒害物质，铁水温降最小，金属损失亦最少，操作更简便，脱硫深度是其他方法所不及的，不论“深脱硫”或“浅脱硫”其综合成本都是最低的[12]。

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选择好的脱硫剂是预处理脱硫的关键，所以选择脱硫剂不仅要考虑脱硫剂的脱硫效率，同时还要考虑到脱硫剂的原料来源，价格，运输存储，对环境的危害，是否产生大量的渣，对铁水是否有影响等因素。脱硫剂的选择就直接影响到铁水脱硫效果和经济效益。

2.5影响铁水脱硫效果的因素

2.5.1脱硫剂种类

CaC2的脱硫效果明显优于Ca0基脱硫剂，其对比试验见下表：

表2.2CaC2和Ca0脱硫效果比较

脱硫(％)脱硫剂原始SCa0基粉剂0.019CaC2粉剂0.022处理后0.0050.006脱硫率76.4575.3处理时间(min)20.915.1温降(0C)3725脱硫剂量(kg／t铁)10.84.3喷吹速度(kg／min)15080可见，CaC2的脱硫能力比Ca0基强，而且温降也小，处理时间也缩短，因此，如果要求铁水硫要重庆科技学院本科生毕业论文2铁水脱硫的热力学

脱硫效率，对设备也有好处，同时能为转炉提供低硫少渣的铁水。

重庆科技学院本科生毕业论文3川威集团KR法铁水预处理现状阐述

3川威集团KR法铁水预处理现状阐述

KR法脱硫工艺是以一个外衬耐火材料的搅拌器侵入铁水罐内，进行旋转搅动铁水，使铁水产生漩涡，同时加入脱硫剂（CaO+CaF2）使其卷入铁水内部进行充分反应，从而达到铁水脱硫的目的。反应式为：(CaO)+[S]=(CaS)+[O]

3.1原料要求标准

3.1.1铁水条件

铁水温度：T≥1200℃铁水硫含量：[S]≤0.140%渣层厚度：δ＜50mm

处理铁水量：Q=73-76吨/罐次

3.1.2脱硫剂采用CaO

3.1.2.1重量配比活性石灰：90%;莹石粉：10%

石灰要求条件：CaO≥80%，SiO2≤5%,S≤0.030%,活性度≥300ml，H2O≤0.1%莹石要求条件：CaF2≥80%,(原料紧张时可适当放宽，最低不低于60%，SiO2≤2.8%，S≤0.050%，粒度0.1~2.0mm,H2O≤0.5%

3.1.2.2粒度要求，如下表3.1：

表3.1脱硫剂粒度要求

规格比例>1mm重庆科技学院本科生毕业论文3川威集团KR法铁水预处理现状阐述

61~70≤40≤20≤1071~80≤40≤20≤1081~90≤40≤20≤1091~100≤40≤20≤10101~110≤40≤20≤10＞110≤40≤20≤103.5~4.56.0~8.07.5~9.04.5~7.57.5~9.09.0~10.55.5~7.09.0~10.510.0~12.56.5~8.010.5~11.512.5~13.58.0~9.511.5~12.512.5~14.5≥9.513.0~14.514.5~16.5注：（1）视脱硫剂理化指标上升、下降，可将前[S]减少或提高0.02%。(2)前[S]≤0.045%时，可将前[S]提高0.005~0.010%。

（3）根据搅拌头状况、铁水带渣量的多少，脱硫剂加入量可适当调整。（4）特殊情况（如：设备故障、生产节奏紧、前硫未及时分出来）脱硫剂加入量可按照上限含量进行处理

3.2预处理脱硫操作参数统计

预处理脱硫操作参数，详见下表3.3：

表3.3KR脱硫主要参数

铁水量（t）扒前渣时间(min)60~80

3~8扒后渣时间(min)7~10脱硫前温度℃1200~1300搅拌时间(min)6~9旋转速度r/min100~1403.3预处理脱硫操作工艺流程

川威集团KR脱硫工艺主要设备包括：80t脱硫铁水罐车、电动渣罐车、扒渣机、搅拌系统升降小车、升降导轨及框架、定位夹紧装置、升降小车卷扬装置、除尘烟罩提

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升装置、脱硫剂输送装置、液压驱动装置、测温取样装置、搅拌头以及电气自动化控制设备等。

KR法工艺流程图，详见下图3.1：高炉铁水

转炉取后样测后硫扒后渣加脱硫剂搅拌图3.1KR法工艺流程图

专用混铁炉脱硫专用罐取前样扒前渣3.4对原料条件的状况分析

3.4.1石灰

以下是石灰的质量统计情况，如图3.2~3.4。

数量百分数/%504540353025201*105060-6565-7070-7575-8080-8585以上图3.2CaO统计分布图图3.3SiO2含量范围统计分布图重庆科技学院本科生毕业论文3川威集团KR法铁水预处理现状阐述

数量百分数/%201*16141210864200.40-0.700.70-0.800.80-0.900.90-1.001.00-1.101.10-1.201.20-1.301.30-1.401.40以上图3.4MgO含量范围统计分布图从上图中不完全统计结果可以看出，石灰中的CaO含量在61.94%~90.84%，平均71.88%；SiO2含量在3.18%~7.41%，平均5.23%；MgO含量在0.41%~1.43%，平均含量0.94%；参照冶金石灰的理化标准YB/T042-201*，四级以上石灰的比例仅占5.5%，大部分达不到四级石灰，同石灰要求条件相比较差8.12个点，可见石灰质量较差；SiO2也达不到四级石灰的要求。3.4.2莹石粉以下是萤石粉的质量统计情况，如图3.5~3.6。重庆科技学院本科生毕业论文3川威集团KR法铁水预处理现状阐述

图3.5CaF2含量范围统计分布图

图3.6水含量范围统计分布图

从上图中不完全统计结果可以看出，萤石粉中的CaF2含量在66.95%~88.82%，平均含量在78.58%；水的含量在0.1%~1.41%之间，平均含量0.52%；参照莹石块矿的理化标准指标GB8216-87，五级以上萤石粉的比例仅占54%，同萤石粉要求条件相比差1.42个点，可见基本达到要求。水含量平均为0.52%偏高，0.5~1.0的范围占了40%，导致石灰的配料中容易吸潮，吸潮的石灰粉输送起来困难，有时会发生堵塞喷枪，影响生产效果并容易带来严重事故。

3.4.3钒钛铁水

以下是钒钛铁水的质量统计情况，图3.7所示。

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图3.7S含量范围统计分布图

从上图不完全统计可以看出，钒钛铁水中的S含量在0.035%以下的没有，S含量在0.100~0.120%之间占27.5%，S含量在0.120~0.140%占13.5%，而超过0.140%的占7.5%，由此可见铁水含S量较高，对炉外脱硫带来一定难度。

3.5预处理脱硫原始数据的统计

以下是预处理脱硫原始数据的统计情况，如表3.4~3.5所示。

表3.4采用莹石粉+石灰工艺脱硫后渣分析结果

编号129511295212953129541973719738197391974019741197421974319744197451974619747197481974919750197561975719758198001980819810

CaO55.4161.6950.756.7558.2151.5955.6359.6760.1256.9858.3247.3354.9659.8948.2355.6350.0251.3753.6152.9455.0746.8857.249.8SiO214.8212.0512.7513.9312.6214.3113.513.3914.9216.1115.7813.2914.9812.9912.5413.4714.2316.0212.9913.3913.112.6215.711.68TFe10.258.316.3511.6511.49.811.99.67.59.47.822.9511.38.719.515.91317.717.314.712.720.089.520.520

MgO1.921.771.932.261.532.261.772.742.12.12.421.772.422.421.531.612.741.291.771.932.51.932.262.02MnO0.4210.2680.1240.1750.3810.2060.0930.180.1440.1240.2170.1650.0820.2270.1030.1750.2270.680.1390.1960.2060.3810.330.16MFe4.833.810．057.057.155.67.15.284.155.34.217.86.95.4514.7511.48.513.311.49.9813.55.814.5FeO5.024.828.15.795.215.46.185.044.184.54.126.564.894.056.115.667.596.185.667.596.185.668.464.重庆科技学院本科生毕业论文3川威集团KR法铁水预处理现状阐述1981119812198151981719818196741967519676196771967819679196801973419735averminmax50.9248.1252.0453.3946.7755.8658.155.1847.3351.8243.2960.7958.2140.1553.3940.1560.7918.0412.5419.0013.2313.1014.6313.2911.8621.4515.0913.2311.6512.7211.1714.0411.1721.455.9521.28.0515.9227.7210.813.514.611.519.18.110.6530.913.655.9530.92.92.12.422.11.692.422.421.931.933.462.742.422.181.772.161.293.460.1960.2580.2270.160.1960.2580.2270.2680.2270.2060.3920.2060.1750.1860.220.0820.3922.8515.23.91216.15.25.37.810.057.9514.454.255.825.58.992.8525.57.087.725.344.57.593.256.436.695.724.445.984.576.246.435.723.256.69表3.4采用萤石粉+石灰工艺脱硫后渣分析结果（续）

编号129511295212953129541973719738197391974019741197421974319744197451974619747

V2O50.4610.1770.4250.1260.1720.3340.3640.1420.1320.3040.2080.3490.2330.1220.435P0.0450.080.060.0530.0690.0610.0540.0430.0530.0740.040.0620.0590.0420.056S4.226.084.866.346.153.725.245.835.225.385.023.295.334.334.05TiO25.193.946.693.554.566.365.494.094.844.25.335.15.264.137.0721

总重/g495039383957.54737.552.3523244443532.530筛上物/g11.31422.599.322.5168.51115.29201*1612全铁/g24.4927.9456.1826.726.9138.6335.3224.4822.2130.0628.3350.6225.7944.142.重庆科技学院本科生毕业论文3川威集团KR法铁水预处理现状阐述1974819749197501975619757197581980019808198101981119812198151981719818196741967519676196771967819679196801973419735averminmax0.2020.3240.2020.2020.2840.2630.4760.1820.2730.1520.3490.6480.4150.3440.2580.1220.2840.8230.2330.3140.2330.3140.4860.30.1220.820.0480.0550.0750.0630.0730.0840.0750.0460.0650.0310.0710.0420.0650.0710.0540.0720.01030.0540.0410.050.0770.0550.0760.060.0310.15.483.883.824.485.485.514.265.734.942.353.433.064.933.745.715.385.174.893.423.816.024.833.654.72.356.023.637.023.453.744.845.356.784.115.997.665.648.775.445.447.974.464.654.816.7312.264.615.815.855.563.4512.2632.53531.5333632363438.836.5493730.538.53433.533.733323641.73331.838.343041.715101010101217.517131528.51017239.5101015201*10201*14.048.52050.733.5835.2136.3534.1735.2355.3445.5639.838.6758.7127.1755.4860.2528.8930.5832.5832.1946.4059.2335.4424.8156.8338.8922.2159.23表3.5实验前的原始脱硫数据

项目脱硫铁水量（t）扒前渣时间扒后渣时间脱前硫含脱后硫含量%脱硫效率%数值22

脱硫温降℃搅拌时脱硫脱硫剂吨铁消耗量kg/t脱出单个硫的脱硫剂消耗量kg.t/Fe间（min）剂加入量kg（min）（min）量%76.13.49.20.1050.0281288.3104113.71.1重庆科技学院本科生毕业论文3川威集团KR法铁水预处理现状阐述

3.6脱硫效率分析

采用萤石粉+石灰工艺对钒钛铁水进行炉外脱硫，渣流动性差，渣铁分离困难，脱硫单耗高，脱硫率不高，综合成本较高。

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4川威集团KR预处理效率的工艺优化

通过对川威现场数据的分析，不难得出川威现在的铁水预处理工艺存在很多不足，脱硫效果不佳，综合成本变得较高，自然就影响厂里的效益，根据数据该如何优化呢？

川威集团炼钢用铁水主要为低温含钒钛高硫铁水，与其他钢铁厂相比，铁水脱硫相对困难，主要表现在：1、高炉冶炼的原料是钒钛磁铁矿，生产的铁水含硫量高，平均硫含量比其他钢厂（如宝钢，鞍钢）高出0.05%~0.07%。2、铁水成分和温度与普通高炉铁水相比有较大差距，温度比一般的铁水低40度到50度，低硅、低温及钒钛元素的存在，影响了硫在铁水中的传质，不利于脱硫反应。3、高炉渣为CaO-SiO2-Al2O3-TiO2渣系，渣中含量较高（13%左右），熔渣与含碳饱和的铁液接触时，其中的TiO2被还原，形成相当数量的TiC,TiN,Ti(C,N)及高熔点物质，导致炉渣熔化温度升高，流动性差，脱硫反应动力学条件差[13]。

针对川威集团这一特殊情况，就KR法脱硫处理效率的工艺进行优化。

4.1KR法处理工艺优化方案

在KR法处理后的炉渣成分和铁水成分变化规律研究及渣-铁反应的平衡的基础，针对现行工艺的问题，根据川威集团铁水低温高硫特点，从提高脱硫效率和降温脱硫生产成本入手，设计3个现场试验技术方案。

4.1.1方案一：调渣技术方案

本方案主要从动力学的角度出发，重点针对KR脱硫渣进行调渣处理，以进一步降低脱硫过程铁损，增加经济效益。

调假剂的指标见表4.1。试验过程中调渣剂与现有石灰脱硫剂的配比为1:9，同时在使用石灰+萤石配比（9:1）相同。

表4.1调渣剂理化指标表

成分CaO/%S/%P/%H2O/%Al2O3/%发气量/L.kg-1数值≥30≤0.20≤0.15≤0.5≥500≤1.5mm，其中小于0.5mm者不小于60%粒度4.1.2方案二：高电石型脱硫调渣技术方案

本案主要是从提高KR法脱硫效率的角度出发，在方案一实验基础上，在调渣剂中加入一定量的电石等强脱硫剂，提高KR脱硫剂的脱硫效率，同时，进一步针对KR脱硫渣进行调渣处理，降低脱硫过程铁损。

在方案二中，高电石脱硫调渣剂的理化指标见表4.2.实验过程中，高电石脱硫剂

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与现有石灰脱硫剂调渣剂的配比为2:8，同现在使用的石灰+萤石配比（9:1）有一定不同，作了一定的调整。

表4.2高电石调渣剂理化指标表

成分CaO/%S/%P/%H2O/%Al2O3/%发气量/L.kg-1数值≥60≤0.20≤0.15≤0.5≥20≥20≤1.5mm，其中小于0.5mm者不小于60%粒度4.1.3方案三：低电石型脱硫调渣技术方案

在方案二中，发现脱硫渣渣态有时粘结，扒渣有一定难度。为了改变这种现象，对脱硫剂配比做了一些调整。

调整后的高电石脱硫剂为低电石脱硫调渣剂(新型脱硫剂)的指标见表4.3。该低电石脱硫调渣剂作为方案三实验方案，在方案三实验过程中，低电石脱硫调渣剂与现有石灰脱硫剂的配比为2:8，同现在使用的石灰+萤石配比（9:1）有一定不同。

表4.3低电石调渣剂理化指标表

成分CaO/%S/%P/%H2O/%Al2O3/%发气量/L.kg-1数值≥55≤0.20≤0.15≤0.5≥25≥10≤1.5mm，其中小于0.5mm者不小于60%粒度4.2试验条件及应用方法

4.2.1试验采用的工艺流程。如下图4.1。脱前铁水新型脱硫剂+石灰铁块+冷固球团石灰+造渣剂

脱硫前扒渣KR脱脱硫后扒渣脱后铁水80t转炉提钒半钢80t转炉脱硫前渣脱硫渣钒渣钢渣图4.1川威集团KR脱硫流程图

4.2.2脱硫调渣剂制备

试验前，将脱硫调渣剂运至现场。然后，按方案一、二、三要求进行脱硫调渣剂配料。配制的脱硫调渣剂置于备料仓，试验前送至KR料仓，为本次试验使用。

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4.2.3试验过程KR脱硫主要工艺参数

试验过程KR工艺主要参数见表4.4。由表4.4可见，试验过程中，相关工艺参数基本未作调整，与现有工艺相同。

表4.4KR脱硫主要工艺参数

铁水量t扒前渣时间min60~803~8扒后渣时间min7~10脱硫前温度℃1200~1300搅拌时间Min6~9旋转速度r/min100~1404.2.4试验方法

试验在KR工艺上进行，脱前铁扒前渣后，运至KR工位，然后，启动搅拌器至要求速度，并将制好的脱硫剂从输料管放至铁水液面。按表4.4工艺参数搅拌脱硫至要求值，最后扒渣。扒渣的脱后铁水送至转炉提钒。

4.3试验结果及数据分析

4.3.1脱硫效果

4.3.1.1第一轮试验冶金效果

第一试验是按照方案一进行的，共28罐。试验结果详见表4.5，由4.5可见，单一采用调渣剂进行调渣脱硫效果不好，铁水脱硫率下降，脱硫剂单耗提高。可见方案一部可行。

表4.5第一轮试验脱硫对比

项目脱硫铁水量扒前渣时间脱前硫含量脱后硫含量脱硫效率搅拌时间脱硫剂加入量扒后渣时间脱硫剂吨铁消耗量脱出每个硫的脱硫剂消耗量对比试验差值76．3751.34.14.4-0.30.0950.096-0.0010.0180.021-0.0381.178.137.28.3-1.18831030-1479.399．280.1111.614.19-2.590.150.18-0.03注：为了减少铁水计量误差对kR脱硫的影响，脱硫铁水量在70t以下者，不计入试验有效数据

4.3.1.2第二轮试验冶金效果

为进一步提高脱硫效率，开展了高电石型脱硫调渣剂脱硫试验，共28罐，第二轮KR脱硫试验基础数据详见表4.6，试验结果详见4.7。

表4.6第二轮KR脱硫试验基础数据

脱硫序号脱硫量（吨）扒前渣时间（min）

扒后渣时间26

脱硫前脱硫后前后SX10-5搅拌时间(min)脱硫剂加入脱硫量X10-脱硫剂消耗(kg/T)脱硫能力kg/t.温（℃）温（℃）SX重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化

(min)20608206092061020612206132061420615206162061820619206202062120622206232062420625206262062720628206292063020631206322063320634206352063620637averminmax7675.674.271.172.269.675.678.364.871.574.271.873.973.172.376.976.174.379.777.467.476.27675.778.472.47874.27571.179.733343333433333343334333433343.2349988888998910999101010910109101010101099.2810124412741258126312861253126612551248124912761283127612691314124412711245128612771268125513021251128512521283125912691244131412211245122812481239122712241227-------122812441222126412361247123912781229125412311244124112391221129895112829271100861279565138129821201*113612395111105132981141201*012113697108651401219142118249351715153221817542214649882626311116.24358.6898989999999998999988998989898(kg)8131025655760589816743108079051012701201*8011701025131210258689841000115492710001025111596310807809445101312510.6913.558.8210.688.1511.729.8213.7912.197.1317.116.79.21614.117.0613.411.6812.3412.9117.1212.1613.1513.5414.2213.313.8410.5112.67.1317.1个0.1280.1450.1290.150.150.1540.1270.1490.1560.1420.1390.1720.150.1420.150.130.1120.160.1270.130.1330.1370.1240.1210.1250.140.1320.1220.1380.1120.172839368715376779278501239761112941311197397991288910611211495105869250131表4.7第二轮试验脱硫对比

项目

脱硫扒前脱前脱后脱硫搅拌27

脱硫扒后脱硫脱出每温降重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化

铁水量t渣时间min对比试验差值76．175-1.13.43.2-0.20.1050.1080.0030.020.0208185.24.28.38.60.3硫含量%硫含量%效率%时间min剂加入量kg1041944-97渣时间min9.29.20剂吨铁消耗量13.712.6-1.1个硫的脱硫剂消耗量0.1610.138-0.0232827-1注：为了减少铁水计量误差对kR脱硫的影响，脱硫铁水量在70t以下者，不计入试验有效数据

由表4.7可见，在KR工艺参数与远工艺基本一致的条件下，试验罐次的脱硫冶金效果很好，具体分析如下：

①试验罐次的铁水脱硫效率85.2%，比对比罐次高4.2个百分点。②脱硫剂吨铁消耗量12.6kg，比对比罐次低1.1kg。

③脱单个的脱硫剂消耗量0.138kg/t铁，比对比罐次低0.023kg/t铁。④脱后铁水[S]0.016%，完全满足生产要求。⑤KR脱硫过程温降27℃，较对比罐次1℃

根据上述情况分析可见，第二套方案较为成功，基本达到目的。

4.3.1.3第三轮试验冶金效果

在第二轮试验基础上，为了进一步考察调进整脱硫渣态，并稳定、重现KR脱硫冶金效果，所以接下来开展低电石新型脱硫调渣剂脱硫试验，共十六罐，第三轮KR脱硫试验基础数据详见表4.8，试验结果详见4.9。由表4.9可见，在KR工艺参数与原工艺基本一致条件下，与表4.7比较，第三轮试验KR脱硫重现性良好。

表4.8第三轮KR脱硫试验基础数据脱硫序号脱硫量（吨）扒前渣时间扒后渣时脱硫前温脱硫后温前SX后SX10-5搅拌时间(min)脱硫剂加入(kg)脱硫量X10-5脱硫剂消耗(kg/T)脱硫能力kg/t.个（min）间(min)（℃）（℃）13.0712.2113.3214.611.7611.378.6511.620.1590.150.1190.1430.1420.1830.1420.1732687826879268832688426885268892689026891

78.474.576.970.277.572.17377.933333343991010109910127613221292128812561299127512811254129712751269122812691231124892941211209685759728

101391813231430710257910910259102579128820863289058281112102835261重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化

2689226893268942689526880268862688726888averminmax77.278.57776.861.467.259.462.475.870.278.53.08543333343310109109101089.5891013031267129812831282130512901275128712561322128012501274126312661287125812391261122812971221157211981109926610072122162591015211819159307.9279911578102576908110077507987889865228566321157106906310966887447845211214.9813.058.9614.3212.2114.6815.118.3611.338.6514.980.1410.1450.1420.1310.1850.1660.2040．1770.1470.1190.183表4.9第三轮试验脱硫对比

项目脱硫铁水量t扒前渣时间min对比试验差值76．175.8-1.73.43.1-0.30.1050.1010.020.0168184.28.37.9-0.4脱前硫含量%脱后硫含量%脱硫效率%搅拌时间min脱硫剂加入量kg1041856-185扒后渣时间min9.29.60.4脱硫剂吨铁消耗量13.711.3-2.4脱出每个硫的脱硫剂消耗量0.1610.138-0.0232825-3温降-0.004-0.0043.2注：为了减少铁水计量误差对kR脱硫的影响，脱硫铁水量在70t以下者，不计入试验有效数据

由表4.9可见，在KR工艺参数与原工艺参数基本一致条件下，试验罐次的脱硫冶金效果很好，具体分析如下：

1）试验罐次的铁水脱硫效率84.2%，较对比罐次高3.2个百分点。2）脱硫剂吨铁消耗量11.3kg，较对比罐次低2.4kg3）脱单个硫的脱硫剂消耗，较对比罐次低0.014kg/t铁。4）脱后铁水[S]0.016%，完全满足生产要求。5）KR脱硫过程温降25℃，较对比罐次低3℃。

根据上述的试验结论分析可见，方案三的重现性良好，值的进一步的推广应用。4.3.1.4试验原始数据

第二轮、三轮试验脱硫后渣分析结果，详见表4.10；铁样分析结果，详见表4.11。

表4.10第二、三轮试验脱硫后渣分析结果

样品名脱硫渣

原样号20618CaO/%55.33SiO2/%14.09TFe/%6.0329

MgO/%1.2MnO%0.334MFe/%1.9FCaO/%13.重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化脱硫渣脱硫渣脱硫渣脱硫渣脱硫渣脱硫渣脱硫渣脱硫渣脱硫渣脱后渣脱后渣脱后渣脱后渣脱后渣脱后渣脱后渣脱后渣脱后渣脱后渣AverMinmax2061620615206192061420612206082061320609206102668026684268792688526886268872688826889268902689153.0652.2656.9853.5556.9557.9856.5760.6956.7553.0557.0957.8760.1248.947.1145.9855.4140.384753.6540.3860.6912.6613.3214.0814.5415.2413.8314.9214.3214.4514.2213.8515.9714.2215.0415.4112.4512.2111.3419.0614.2611.3419.064.197.365.957.634.746.36.943.424.9796.66.75.48.19.915.97.8259.68.0773.42257.41.561.111.131.040.9880.9851.030.9252.341.290.9671.613.141.691.052.91.531.691.780.9257.40.5070.3590.2770.4760.2670.2650.2630.3440.330.2210.3630.1420.2210.2860.2980.3240.1560.1680.4930.30.1420.5070.61.450.91.91.31.051.80.50.60.51.71.30.61.555.48.33.316.23.62.720.516.215.213.5716.9414.3614.4717.6115.9816.8214.3613.9114.0214.2418.8410.0910.8813.4619.7413.3512.914.7110.0919.74表4.10第二、三轮试验脱硫后渣分析结果（续）

原样号20618206162061520619206142061220608206132060920610

FeO/%----------V2O5/%P/%0.3990.5830.6730.4490.80.3870.3170.4370.320.3440.0370.0740.0380.0350.0480.0270.0370.0330.0420.036S/%7.065.356.154.735.296.266.875.887.387.9130

TiO2/%6.655.189.237.017.396.916.556.24.766.15总重/g21.921.121.647.730.631.232.427.22523.6筛上物/g514.515.183.873.942.5全铁/g22.014.8419.929.1124.9312.120.2714.414.8210.重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化26680266842687926885268862688726888268892689026891AverMinmax11.065.666.825.928.045.799.785.2711.067.467.695.2711.060.4570.3310.1620.1260.6070.6130.5470.1920.4930.8160.450.1260.8160.040.0490.0380.0480.0480.0450.0530.0570.0510.540.050.030.075.36.676.936.654.944.584.955.515.134.225.894.227.918.238.127.315.3910.419.0411.446.29.38.787.514.7611.4439.633.234.324.125.622.927.524.128.824,728.3621.147.79.49.574.87.58.614.41118107.511821.7426.9719.418.4127.4637.1751.0842.8762.3338.5825.924.8462.33表4.11铁样分析结果

样品名铁样铁样铁样铁样铁样铁样铁样铁样铁

原样号CSiMnPSVTiCr脱硫率%26879T前3.6826879T后3.6826880T前3.7926880T后3.7926884T前3.7226884T后3.7326885T前3.7826885T后3.7926886T前3.6426886T后3.6226887T前3.8625887T后3.8726888T前4.0426888T后3.7926889T前3.825889T后3.7826890T前4.120.2380.1910.2190.1790.1510.1120.1580.1150.180.1430.1770.1360.1990.1610.1610.1410.250.1640.1880.160.1670.1550.150.1440.1820.1470.1960.201*.1720.1810.2130.150.1770.2190.0870.0890.0890.0920.0830.0860.090.0920.0890.0960.0820.0840.0830.0820.0810.0840.08431

0.0820.0080.0680.0130.110.0170.0910.0070.1020.020.0880.010.0640.0080.080.0310.0670.2280.2280.2250.2310.2270.2250.2070.2070.2240.2270.2510.2510.2650.240.240.2430.2620.1440.1080.1370.0980.1070.0430.0830.050.1060.060.1340.0790.2210.0920.0960.0590.2290.1290.1230.290.280.1370.1340.1180.1130.1130.1230.1260.1320.1290.1260.120.1320.13889.2780.8884.5592.280.3988.6487.561.重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化样铁样26890T后4.0826891T前3.7626891T后3.76平均值0.2220.1580.1370.2260.1290.1690.0850.090.0950.0110.0890.270.2570.1890.1930.1530.0790.0490.150.1060.11183.5569.0684.24.3.2KR脱硫前后铁水碳、钒成分变化

本次统计了全部试验典型样的脱硫前后铁水碳、钒成分对比情况，共计30个样，详见表4.12。由表4.12可见，KR脱硫后，试验罐次的铁水碳、钒含量与脱硫前基本相当，没有发生损失。优化后的KR脱硫工艺技术对保V、C无任何不利影响。

表4.12试验罐次脱硫前后铁水碳、钒对比项目数值平均最小最大3.83.644.123.793.624.080.2320.1890.2650.2320.1930.257脱硫前[C]/%脱后[C]/%脱前[V]/%脱后[V]/%4.3.3脱硫渣

4.3.3.1脱硫渣硫含量

表4.13为方案二和方案三的脱硫渣主要成分汇总。由表4.13可见，川威集团KR脱硫渣为含钛型脱硫渣。渣中硫含量高达5.89%，较原硫脱渣的S含量提高25.3%（5.89-4.70/4.70=25.3），说名试验渣的脱硫能力很强，渣的硫容更大，KR过程脱硫效果好，另外，脱硫渣中fCaO为14.71%，还比较高，脱硫渣还有脱硫能力。

表4.13脱硫渣的主要成分

成分项目平均最小最大53.6540.3860.6914.2611.3419.060.0450.0270.0745.894.227.9114.7110.0919.742.82.530．450.130.827.514.7611.44CaOSiO2PSfCaOFV2O5TiO24.3.3.2脱硫渣铁含量

试验过程脱硫渣渣态较好，渣中TFe含量低，脱硫铁损也较低。表4.14为试验和对比脱硫渣中铁份的含量对比。表4.14可见，试验罐次的脱硫铁损明显低于对比罐次。①试验脱硫渣中MFe含量平均为2.75%，较对比脱硫渣中MFe含量（8.99%）低6.27%。②脱硫渣中TFe平均为8.08%，较对比脱硫渣TFe（13.65%）低5.57%。

表4.14脱硫渣中铁含量

成分%项目32

MFeTFeFeO重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化

对比试验平均最小最大平均最小最大8.992.8517.82.750.516.2","p":{"重庆科技学院本科生毕业论文4川威集团KR预处理效率的工艺优化

=5.64元/t铁（3）总的经济效益Q

Q=Q1+Q2=-1.70+5.64=3.94元/t铁

按照川威集团年脱硫筛铁水180万吨计算，采用低电石新型脱硫剂脱硫后，年可创收效益709.2万元

4.5本章小结

通过试验数据进行理论分析：川威集团采用新型脱硫调渣剂进行KR脱硫工艺可行，操作简单，可推广应用；新型脱硫调渣剂应用于KR脱硫试验效果较好，可满足炼钢生产工艺要求；铁水脱硫前后碳、钒含量相当；脱硫效率高并且稳定；脱硫剂单耗小；新型脱硫调渣剂渣态较好；经济效益显著。

重庆科技学院本科生毕业论文5结论

5结论

通过对铁水预处理的研究，从而对川威集团铁水预处理工艺进行优化，整个过程井然有序的进行，最后总结如下：

1、绪论是对铁水预处理进行理论的研究，掌握铁水预处理需要哪些工艺，铁水预处理在国内外的发展和展望，国际上出现了哪些先进的方法和哪些先进的设备，全面了解铁水预处理的情况。

2、通过对铁水预处理需要的原料、脱硫剂效率、经济效益等条件进行理论的计算，了解各种脱硫剂的反应特点和反应效率，从而得出如何选择脱硫剂才能达到更好的脱硫效果，通过对铁水脱硫的热力学条件的分析，近一步的掌握脱硫需要的条件。

3、从川威集团现场脱硫数据进行分析采用萤石粉+石灰工艺对钒钛铁水进行炉外脱硫，渣流动性差，渣铁分离困难，脱硫单耗高，脱硫率不高，综合成本较高。各种的弊端影响着川威集团的经济效益，对促进企业发展形成阻碍。

4、川威集团之所以铁水预处理效果不佳，除了没有合理的采用脱硫剂，还有工艺流程比较单一，没有合理的设计工艺流程。

5、针对川威集团出现的问题，提出了调渣技术方案、高电石脱硫剂调渣方案和低电石脱硫调渣方案对KR法进行优化，通过试验发现，只有低电石型脱硫方案调渣技术适合企业投入生产。

6、经过对川威铁水预处理脱硫KR工艺进行优化，给企业直接带来经济效益将近千万元，为企业的进一步发展加快了步伐。

7、通过对川威集团铁水预处理工艺的优化，我进一步的学习了铁水预处理的知识，也掌握了铁水预处理对钢铁厂的影响之重，深刻的认识到铁水预处理对钢铁质量起着基础性的作用。

8、在撰写本论文中遇到种种困难，让我从困难中学会了如何坚持下去，同时让我学会了如何在困难中寻找解决的方法。

重庆科技学院本科生毕业论文参考文献

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8-11

重庆科技学院本科生毕业论文致谢

致谢

经过三个多月的努力，终于完成了毕业论文的写作，在写作过程中，遇到无数的困难和阻碍，都在老师、同学、川威集团领导和朋友的帮助下完成了。在此尤其要感谢我的指导老师杨治立老师，在这三个多月里，他不厌其烦的给我提出意见批评，并指导我修改，给与我资料上的帮助，对我的写作起到很大的作用，而且还联系川威集团给予我数据支持，让我的论文能结合厂里的实际要求，真正的做到写以所用。同时还感谢川威集团的领导及工人朋友，感谢他们在数据和试验上给予莫大的支持！

感谢这篇论文涉及到了各位专家学者。本文引用个数位专家学者的学术研究，如果没有这些专家学者的研究成果的启发，那么我的论文也不能顺利的完成。

由于我的学术水平有限，所写的内容很多的不足之处，也有很多的漏洞，也许里面所采用的方法已有学者用过或更先进，望各位老师批评指正！谢谢！

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