·46 北京科技大学学报 2007年增刊1 kg,最低喷镁量19kg 和球状涂层颗粒镁.现把二者不同点比较如下. (2)平均每罐喷吹时间571s(9.25min),喷吹 1)球状结晶涂敷的颗粒镁表面光滑、形状为规 速率4.5 kg/min,最高喷吹时间741s,最低喷吹时 则的球型或椭圆球型，流动性较好，不会在管路中 间361s,最高喷吹速率5.8 kg/min,最低速率 积累或堵枪.切削研磨成形的镁粉外形为不规则集 3.1kg/min. 合图形，棱角较多，既影响流动性，又容易在输送 (3)初始平均硫含量0.0326%，终点平均硫含量 时互相磨擦产生新的细粉尘，约占有3%以上（宝钢 0.0076%,初始硫含量最高值0.056%，最低值 这方面有报道). 0.021%. 2)球型涂层颗粒镁不含0.5mm以下颗粒，不 (4)进站平均铁水温度1286C,出站平均铁水 扬尘.切削镁细粉粒较多，易扬尘，火险较大， 温度1272C,平均喷吹过程降温2.1C/min. 3)结晶成球的镁粒致密无缝，切削镁由于受到 (5)平均铁水扒渣量0.68t/罐. 机械作用，表面会产生肉眼不可见的裂纹，这样容 (6)从脱硫效果看，基本为0.16kg1铁镁粉可 易生成新的粉尘，钝化层干燥后会产生龟裂纹，使 脱硫0.010%. 金属镁表面有暴露点，易氧化损失， 3.4生产工艺的优化 4)氯盐结晶涂层与镁粉表面结合紧密而全面， (1)镁粉的选用.选用纯镁含量为94%的球形 不脱落.而切削镁因表面有裂纹紧密度差，易脱落. 涂层颗粒镁 5)氯盐结晶涂层球状颗粒镁倒搬时不产生静 现在用于铁水脱硫的镁粉主要分为切削钝化镁 电，而切削颗粒镁易产生静电，有潜在危险 表4典型的脱硫工艺参数 一次命中 喷吹速率/ 每吨铁镁粉 脱硫率 过程温降/ 喷吹时间/ 工序时间/ 初始硫/% 终点硫% 罐数 率/% (kg.min) 单耗/kg 1% (C-min) min min 20.05 ≤0.01 67 73 4.8 0.54 83.3 1.8 12.23 30 0.04-0.05 ≤0.01 186 79 4.6 0.49 77.8 2.0 10.08 30 0.03-0.04 ≤0.01 526 85 4.3 0.47 71.5 2.4 9.21 30 0.02-0.03 ≤0.01 298 95 4.2 0.34 73.0 2.2 6.54 0 平均值 ≤0.01 83 4.5 0.46 76.4 2.1 9.52 30 因此我们现在使用的是球型涂层颗粒镁，其纯 度高、与铁水中硫反应迅速的优点：与大于94%镁 镁含量在94%左右，市场上用于铁水脱硫的球状颗 粉比较有涂层较均匀致密、易于运输、使用安全等 粒镁的纯镁含量在85%~96%之间.我们选用94% 优点，其主要理化指标见表5. 的镁粉是因为该含量镁粉与小于94%镁粉比较有纯 表5纯镁含量为94%的球形涂层颗粒镁的主要理化指标 阻燃时间/s 松装密度/ Mg/% S/% H20/% 自燃点/C 粒度/mm (1000C) (g.cm-3) 93.76 0.08 625 12 0.45-1.43 1.05 (2)脱硫过程中喷吹参数的选择—喷吹速度 再逐渐提高喷速，直到铁水包口有少量剧烈白光为 在4.0-5.0kg/min较合理. 止（白光的产生原因是镁粉未来得及反应就逸出铁 喷吹速度是影响铁水脱硫成本的一个重要因 液与空气中的氧气反应发出的)，使用这个喷速一直 素.喷速过大，镁粉来不及与铁液中的硫反应便逸 到喷吹结束.通过摸索，喷速定为4~5kg/min较合 出铁液，造成巨大的浪费并且污染环境：喷速过小， 适 氮气消耗增大，喷枪长时间泡在铁水中，大大减少 (3)铁水顶渣的快速扒除. 喷枪使用次数.喷吹速度主要依靠铁水包口的喷溅 铁水脱硫后，其产物MgS由于密度小于铁水， 状况及闪光程度来确定，.在下枪喷吹初期，一般设 便上浮进入顶渣中，由于反应的动态平衡及扩散等 定小喷速3.5 kg/min进行喷吹，待80s喷吹平稳后， 多方面的原因，顶渣若不及时扒除，部分疏还会回• 46 • 北 京 科 技 大 学 学 报 2007 年 增刊 1 kg，最低喷镁量 19 kg. (2) 平均每罐喷吹时间 571 s (9. 25 min)，喷吹 速率 4.5 kg/min, 最高喷吹时间 741 s, 最低喷吹时 间 361 s, 最高喷吹速率 5.8 kg/min, 最低速率 3.1kg/min． (3) 初始平均硫含量 0.0326%，终点平均硫含量 0.0076%，初始硫含量最高值 0.056%，最低值 0.021%． (4) 进站平均铁水温度 1286°C，出站平均铁水 温度 1272°C，平均喷吹过程降温 2.1°C/min． (5) 平均铁水扒渣量 0.68 t/罐． (6) 从脱硫效果看，基本为 0.16 kg/t 铁镁粉可 脱硫 0.010%． 3.4 生产工艺的优化 (1) 镁粉的选用. 选用纯镁含量为 94%的球形 涂层颗粒镁 现在用于铁水脱硫的镁粉主要分为切削钝化镁 和球状涂层颗粒镁．现把二者不同点比较如下. 1) 球状结晶涂敷的颗粒镁表面光滑、形状为规 则的球型或椭圆球型，流动性较好，不会在管路中 积累或堵枪．切削研磨成形的镁粉外形为不规则集 合图形，棱角较多，既影响流动性，又容易在输送 时互相磨擦产生新的细粉尘，约占有 3%以上 (宝钢 这方面有报道)． 2) 球型涂层颗粒镁不含 0.5 mm 以下颗粒，不 扬尘．切削镁细粉粒较多，易扬尘，火险较大． 3) 结晶成球的镁粒致密无缝,切削镁由于受到 机械作用，表面会产生肉眼不可见的裂纹，这样容 易生成新的粉尘，钝化层干燥后会产生龟裂纹，使 金属镁表面有暴露点，易氧化损失． 4) 氯盐结晶涂层与镁粉表面结合紧密而全面， 不脱落．而切削镁因表面有裂纹紧密度差，易脱落． 5) 氯盐结晶涂层球状颗粒镁倒搬时不产生静 电，而切削颗粒镁易产生静电，有潜在危险． 表 4 典型的脱硫工艺参数 初始硫 / % 终点硫/% 罐数 一次命中 率 / % 喷吹速率/ (kg⋅min−1 ) 每吨铁镁粉 单耗 / kg 脱硫率 / % 过程温降/ (°C⋅min−1 ) 喷吹时间/ min 工序时间 / min ≥0.05 ≤ 0.01 67 73 4.8 0.54 83.3 1.8 12.23 30 0.04~0.05 ≤ 0.01 186 79 4.6 0.49 77.8 2.0 10.08 30 0.03~0.04 ≤ 0.01 526 85 4.3 0.47 71.5 2.4 9.21 30 0.02~0.03 ≤ 0.01 298 95 4.2 0.34 73.0 2.2 6.54 30 平均值 ≤ 0.01 ⎯ 83 4.5 0.46 76.4 2.1 9.52 30 因此我们现在使用的是球型涂层颗粒镁，其纯 镁含量在 94%左右．市场上用于铁水脱硫的球状颗 粒镁的纯镁含量在 85%~96%之间．我们选用 94% 的镁粉是因为该含量镁粉与小于 94%镁粉比较有纯 度高、与铁水中硫反应迅速的优点；与大于 94%镁 粉比较有涂层较均匀致密、易于运输、使用安全等 优点．其主要理化指标见表 5. 表 5 纯镁含量为 94%的球形涂层颗粒镁的主要理化指标 Mg / % S / % H2O / % 自燃点 / °C 阻燃时间 / s (1000°C) 粒度 / mm 松装密度 / （g⋅cm−3 ） 93.76 — 0.08 625 12 0.45~1.43 1.05 (2) 脱硫过程中喷吹参数的选择—⎯喷吹速度 在 4.0~5.0 kg/min 较合理. 喷吹速度是影响铁水脱硫成本的一个重要因 素．喷速过大，镁粉来不及与铁液中的硫反应便逸 出铁液，造成巨大的浪费并且污染环境；喷速过小， 氮气消耗增大，喷枪长时间泡在铁水中，大大减少 喷枪使用次数．喷吹速度主要依靠铁水包口的喷溅 状况及闪光程度来确定．在下枪喷吹初期，一般设 定小喷速 3.5 kg/min 进行喷吹，待 80 s 喷吹平稳后， 再逐渐提高喷速，直到铁水包口有少量剧烈白光为 止 (白光的产生原因是镁粉未来得及反应就逸出铁 液与空气中的氧气反应发出的)，使用这个喷速一直 到喷吹结束．通过摸索，喷速定为 4~5 kg/min 较合 适． (3) 铁水顶渣的快速扒除. 铁水脱硫后，其产物 MgS 由于密度小于铁水， 便上浮进入顶渣中.由于反应的动态平衡及扩散等 多方面的原因，顶渣若不及时扒除，部分硫还会回