一种利用石灰石进行KR脱硫铁水降温的方法与流程

本发明涉及钢铁冶金，具体是一种利用石灰石进行kr脱硫铁水降温的方法。

背景技术：

1、铁水温度是转炉热收入的主要来源，直接关系到转炉冶炼操作控制，过低的铁水温度，导致前期化渣困难，易造成终点磷偏高或出格，需进行二次补吹处理，影响生产节奏，终点钢水过氧化，增加合金消耗；过高的铁水温度，前期升温快，碳氧反应提前，喷溅控制难度增加，钢铁料损失增加，带铁喷溅还会造成冒黄烟等环境污染及烧损设备等危害。

2、kr机械搅拌法是将由耐火材料浇注而成的搅拌器浸入铁水内一定深度进行旋转，当铁水形成漩涡时投入一定量的脱硫剂，待脱硫剂完成脱硫反应上浮至铁水表面，形成浮渣时即完成脱硫。因kr法脱硫动力学条件好、脱硫效率高且稳定、脱硫剂消耗量低和脱硫成本低等特点而广泛应用于各大炼钢厂。随着高炉的大型化，高炉冶炼控制水平的不断提升，铁水成分更加符合炼钢需求。当铁水硫满足要求但铁水温度超标时，使用脱硫剂进行降温操作会导致冶炼成本增加。

3、现有kr脱硫铁水降温技术主要包括如下几种方式：

4、1.将生铁块加入铁水罐内进行降温操作，如中国专利文献cn 103898267 a(申请号201410131381.7)公开的一种利用生铁块的kr脱硫铁水降温方法，使用电磁吸盘吸起铁块然后加入到铁水罐内，利用搅拌桨对加入的铁块进行搅拌熔化。该方法需使用行车、电磁吸盘等设备，设备投入费用大；大量铁块落入铁水罐内时存在铁水飞溅风险；由于铁块硬度大，使用搅拌桨搅拌未熔铁块时，会对搅拌桨本体造成较大损伤，影响搅拌桨的使用寿命。

5、2.使用球团矿、烧结矿等含铁矿石进行降温操作，如中国专利文献cn 102643954a(申请号201210110975.0)公开的一种kr铁水脱硫降温新工艺，使用粒度在3mm内的烧结矿粉，使用高压氮气输送，通过搅拌器的旋转搅动，使铁水面上的脱硫剂卷入铁水中，并与铁水发生反应起到降温作用。该方法需使用专用罐车进行运输，上料、下料均需使用氮气，增加能源介质消耗；粒度在3mm以内的烧结矿粉存在部分粉面被除尘风机吸走的可能，影响矿粉回收率。烧结矿(或球团矿)中铁含量高、硬度高，对搅拌桨的冲击磨损严重，极大影响搅拌桨的使用寿命。

6、3.使用转炉除尘灰进行铁水降温操作，如中国专利文献cn 103710487 a(申请号201410012305.4)公开的一种利用转炉除尘灰对铁水降温的方法，使用专用吸排车进行运输除尘灰，上料时需用高压氮气将除尘灰打入料仓内，额外增加能源消耗；由于除尘灰的粒度更细，在下料过程中被除尘风机吸走的较多，实际回收率很低，降温效果较差。

7、为最大程度保证合适的入炉铁水温度，以稳定转炉操作工艺要求，确保炼钢工序各项指标稳步向前，提供一个完善、有效的铁水降温工艺是目前需要研究解决的课题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种利用石灰石进行kr脱硫铁水降温的方法，有效降低kr过程中铁水温度的同时，不影响搅拌桨的使用寿命，且相较其他现有常用物料价格优势明显，便于规模化生产使用。

2、为实现上述技术效果，本发明采用下述技术方案：

3、一种利用石灰石进行kr脱硫铁水降温的方法，包括如下步骤：

4、s1.将石灰石运送至kr脱硫工位顶料仓备用；

5、s2.根据铁水进站温度和温度预设范围，确定加料搅拌模型；

6、s3.下降搅拌桨，在搅拌桨旋转过程中投加石灰石；

7、s4.搅拌结束后测量铁水温度，温度达到预设范围出站，温度未达到预设范围则重复步骤s2和步骤s3直至温度达到预设范围；

8、加料搅拌模型如下：

9、

10、

11、优选的，步骤s1中，石灰石的粒度范围为10mm-40mm，含水量＜0.5％。

12、优选的，步骤s2中，铁水中硫含量范围满足标号要求，具体的：hrb400e/hrb500e系列铁水的硫含量≤0.035％；q235b/q335b系列铁水的硫含量≤0.030％。

13、优选的，步骤s2中，铁水温度的预设范围根据kr脱硫工位与后续工序的距离进行设置。炼钢厂的出铁温度一般控制在1500℃以上，铁水温度高，有利于渣铁分离，提高出铁率，并且利于铁水硫成分的控制，同时过低的出铁温度会影响高炉的顺行。

14、步骤s2中确定的加料搅拌模型中，之所以温降范围部分有重叠，是考虑生产节奏问题，因为铁水的硫含量等成分满足要求，只需对温度进行处理，哪怕不处理，也不能影响转炉的生产。只是铁水温度过高，会增加转炉冶炼的难度。在不影响转炉生产的情况下，时间充裕那就可以少加料多搅拌、时间短则多加料少搅拌，最终的目标就是把温度降低到合适范围内，为转炉创造好的条件。确定了所需具体温降数值后，首先判断给定的处理时间，根据进站温度计算温降范围，再选定石灰石加入量、确定相应的搅拌时长。

15、优选的，步骤s3中，搅拌桨下降位置控制要求如下：

16、 铁水罐净空h(mm) 600≤h＜700 700≤h＜800 800≤h＜900 900≤h 搅拌桨下降位置(mm) 1500 1400 1300 1200

17、。

18、优选的，步骤s3中，搅拌桨旋转的转速范围为5rpm-130rpm；进一步优选的，石灰石投加过程中搅拌桨以5rpm-10rpm低转速运行，石灰石投加完毕后搅拌桨以80rpm-100rpm的中速或以100rpm-130rpm的高速运行。

19、优选的，步骤s3中，石灰石的进料速度为100kg/min-500kg/min；进一步优选的，石灰石的进料速度为200kg/min-300kg/min。

20、本发明的有益效果：

21、1、本技术提供的方法中，石灰石价格在100元/吨以内，相比其它物料价格优势明显；石灰石的冷却效应大约为废钢的3～4倍，可以有效降低铁水温度；根据石灰石进料速度与搅拌桨转速的有机结合，可以实现高效快速的降温效果；石灰石中cao含量在50％以上，其受热分解生成cao，有利于高碱度炉渣的快速形成；石灰石加入高温铁水后，很快分解生成ca o，硬度远远小于铁块、烧结矿等含铁物料，对搅拌桨的冲击磨损小，利于搅拌桨的长寿命使用。

22、2、本技术从物料的运输、降温效果、使用成本及搅拌桨寿命等方面进行综合考虑，选用石灰石作为kr脱硫工序铁水降温的最优物料，可以较好完成高温铁水的降温工作，确保入炉铁水满足转炉冶炼工艺要求，为转炉冶炼创造良好的条件。