D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2002.03.052 第24卷第3期 北京科技大学学报 Vol.24 No.3 2002年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2002 钢包密闭喷粉脱硫脱氮的工业试验 朱荣) 迪林”仇永全》王新华)徐锡坤)王勤朴)李锰) 1)北京科技大学治金学院，北京1000832)莱芜钢铁公司，莱芜，山东271100 摘要通过在18t钢包上进行的钢包密闭喷粉脱硫脱氮新工艺的试验表明：第1阶段脱硫 率达到50%，脱氮率达到30%：第2阶段脱硫率达到65%，脱氮率达到40%.该T.艺钢液中硫质 量分数为4×10，氮质量分数为12×10·. 关键词钢包；脱硫；脱氮；喷粉 分类号TF741.344 钢包加盖喷粉方法是采用包盖密闭钢包， ×104,出钢温度为1680~1700℃.喷粉前将喷枪 喷粉枪通入氩气使包内空间的氩分压降到一定 插到渣钢界面位置进行吹氩，氩气流量为0.03 值后，下降喷粉枪插人钢液，喷吹脱硫粉剂.与 tmin.降喷枪到距离钢包底部300mm处送 现有精炼工艺相比，由于脱硫过程采用加盖密 粉，喷粉量为3kgt.透气砖的位置处于盛钢桶 闭，顶、底吹氩和喷粉，使包内空间处于氩气氛 的中心，吹氩流量为0.01tmin',压力为0.4 保护状态，防止喷粉过程因钢水裸露造成的吸 MPa.喷粉结束后，吹氩0.005tmin',保持3 氮.文献[1-4]总结了在250kg感应炉模拟钢 in,促使粉剂和夹杂物上浮.喷粉前后分别取 包密闭喷粉脱硫脱氨工艺的热态试验结果，同 钢样、渣样，喷吹过程中通过自制的取样装置取 时针对热态试验结果研究了有关脱硫的动力学 炉气成分样，分析喷吹前后钢液成分及渣成分 及脱氮模型.本文以前期工作为依据，介绍了在 变化.喷吹前钢中硫质量分数控制在150×10- 山东莱芜钢铁公司特殊钢厂18t钢包上进行 以下 的钢包密闭喷粉脱硫脱氨工艺的初步工业试验 电炉出钢控制顶渣目标成分（质量分数）为： 结果 63%Ca0-24%Al,0,-10%Si02,Fe0+Mn0含量 <1%.试验流程如下： 1试验方案及设备 电炉测温出钢 叶顶渣改质处理 钢包到达 喷粉工位 喂铝线 1.1试验方案 根据感应炉试验结果，选择喷粉剂组成为 加包盖，降枪至钢 取钢样，渣样， 降枪到指定位臀 石灰、萤石、BaC0,、Al粉.石灰中Ca0含量（质 液面吹氩3min 测温，定氧 送粉5min 量分数，下同)>85%，活性度>200mL；萤石中 喷粉结束，取钢样， 底吹氩3min CaF>90%;碳酸钡为工业纯，BaC0,纯度>98%； 取炉气样 浇铸 渣样，测温，定氧 10.05t-min 粉剂粒度大于120目，水分<0.5%.考虑到电弧 图1钢包密闭喷粉脱硫脱氨试验流程图 炉出钢后，炉渣中FO含量较高，为降低顶渣氧 Fig.1 Flow chart of powder injection desulphurization and 化性，强化顶渣的持续反应脱硫效果，出钢后对 denitrification refining process 初渣进行变质处理.当钢水出到1/2时，加人1/2 渣料，出完钢后加入剩余的渣料，使总渣量达到 12试验设备 6~8kgt.渣料为：钝化石灰+铝粉.试验钢种选 试验设备主要有钢包、钢包盖及简易旋转 择45钢.钢中的初始硫质量分数为0.7×10~~1.5 机构、喷粉枪及喷粉枪升降架、喷粉罐、供气系 收稿日期2001-12-15朱荣男，39岁，副教授 统.喷粉系统，如图2所示.为提高喷粉效果，喷 *国家973”最大基础项目“新一代钢铁材料最大技术基础研 枪出口设计为Y型，内径10mm,外径100mm, 究”No.G1998.06.1500) 枪体耐火材料为高铝质浇注料.喷粉设备为日3 第 卷 第 期 4 2 年 6月 0 0 2 2 北 京 科 技 大 学 学 报 J O u r n a l o U f n v i r s e i y t o f S e c i n n a e e T d e h o n e l o g y B e j i i n g 从〕】 . 4 N 2 0 . 3 J u n . 0 0 2 2 钢包密 闭喷粉脱硫脱氮的工业试验 朱 荣 ” 迪 林 ` , 仇永全 ” 王新 华 ” 徐锡冲 ” 王 勤朴 2 , 李 锰 2 , l )北京科技大学冶金学院 ,北京 10 0 0 8 3 2 )莱芜钢铁公司 , 莱芜 , 山东 2 7 1 10 0 摘 要 通过 在 1 8t 钢包 上进 行 的钢包 密闭 喷粉脱硫脱 氮新 工艺 的试验 表 明 : 第 1 阶段脱 硫 率达 到 5 0% , 脱 氮率 达到 3 0% ; 第 2 阶段 脱硫 率达 到 65 % , 脱氮率达 到 40 % . 该工 艺钢 液 中硫 质 量分数 为 x4 1 0 一 ` , 氮质 量分数为 12 x1 0 一` . 关键 词 钢包 ; 脱硫 ; 脱氮 ; 喷粉 分类 号 T F 7 4 1 . 3 4 4 钢包 加盖 喷粉方 法是采 用包盖 密闭钢包 , 喷粉枪通人氢气使包 内空 间的氢分压降到一定 值后 , 下 降喷粉枪 插人钢液 , 喷吹脱硫粉剂 . 与 现有精 炼工艺相 比 , 由于脱 硫过程采用加 盖密 闭 , 顶 、 底吹氢 和 喷粉 , 使包 内空 间处 于氢 气氛 保护状 态 , 防止 喷粉过程 因钢水裸露造成 的吸 氮 r , ,z] . 文献 【1一 4] 总结 了 在 2 50 gk 感应炉 模 拟钢 包密 闭喷粉脱硫脱 氮工艺 的热 态试 验结果 , 同 时针对热态试验结果研究 了有关脱硫 的动力学 及脱氮模型 . 本文以前期工作 为依据 , 介绍 了在 山 东莱 芜钢铁 公 司 特 殊钢 厂 1 8t 钢包 上 进 行 的钢包 密闭喷粉脱硫脱氮工艺 的初步工业试验 结果 . 只 10 一` , 出钢温度为 1 6 80 一 1 7 0 ℃ . 喷粉前将喷枪 插到渣钢 界面位置进行 吹氢 , 氢气 流量为 .0 03 t · m in 一 ’ . 降喷枪到距 离钢包底部 3 0 ~ 处送 粉 , 喷粉量为 3 k g’ t 一 , . 透气砖的 位置处 于盛钢桶 的中心 , 吹氢流量 为 .0 0 n · m i n 一 , , 压力 为 .0 4 M P a . 喷粉结 束后 , 吹氢 .0 0 05 .t m i n 一 ’ , 保持 3 m in , 促使粉 剂和 夹杂物上 浮 . 喷粉前 后分别取 钢样 、 渣样 , 喷吹过程 中通 过 自制 的取样装置取 炉气成 分样 . 分析 喷吹前后钢液成分 及渣成分 变化 . 喷吹前钢 中硫质 量分数控制在 1 5 x0 10 场 以下 . 电炉出钢控制顶渣 目标成分 (质量分数)为 : 6 3 % C a O 一 4% A 1 2 O 厂1 0% 5 10 2 , F e O+ M n o 含 量 < 1% . 试验流程如下 : 1 试验方案及设备 1 . 1 试验方案 根据感 应炉试验结 果 , 选 择喷粉剂组 成为 石灰 、 萤石 、 B a C O 。 、 lA 粉 . 石灰 中 C a O 含 量 (质 量分数 , 下 同)>8 5% , 活性度 >2 o m ;L 萤石 中 C aF Z> 90 % ; 碳 酸钡 为工 业纯 , B a C O , 纯 度> 98 % ; 粉剂粒度大 于 12 0 目 , 水分 < 0 .5 % . 考虑 到电弧 炉 出钢后 , 炉 渣 中eF O 含量较 高 , 为降低 顶渣氧 化性 , 强 化顶渣 的持续反应脱硫效果 , 出钢后对 初渣进行变质处理 . 当钢水 出到 12/ 时 , 加入 12/ 渣料 , 出完钢后加人剩余 的渣料 , 使总渣量达到 6 一s kg · t 一 ’ . 渣料 为 : 钝化石灰十铝粉 . 试验钢种选 择 45 钢 . 钢 中的初始硫质量分数 为 .0 x7 1 0 ~ 4一 1 . 5 收 稿日期 20 01 一 12 一 巧 朱 荣 男 , 39 岁 , 副教授 * 国家 , 73 ” 最大基础 项 目 “ 新 一代钢铁材 料最 大技术 基础 研 究 ” N( o . G 19 9 8刀 6 . 15 0 0 ) 电炉测温出钢 {亘画 取钢样 , 渣样 , 加包盖 , 降枪至钢 测温 , 定氧 降枪到指定位置 液面吹氢 3 m in 送 粉 5 m i n 喷粉结束 , 取钢样 , 底吹氢 3 m i n 取炉气样 渣样 , 测温 , 定氧 0 . 0 5 t · m i n 一 ’ 图 1 钢 包密 闭喷 粉脱硫 脱氮 试验 流程 图 F ig · 1 F l ow c h a rt o f P ow d e r i nj e e ti o n d e s u l Ph u r 忱a t i o n a n d d e n it r in e a t i o n r e if n i n g P r o e e s s L Z 试验设备 试验设备 主要 有钢包 、 钢包盖及 简易旋转 机构 、 喷 粉枪 及喷粉枪升 降架 、 喷粉罐 、 供气系 统 . 喷粉系统 , 如 图 2 所示 . 为提高喷粉效果 , 喷 枪出 口 设计 为 Y 型 , 内径 10 m m , 外径 10 m m , 枪 体耐火材料 为高铝质浇注 料 . 喷粉设备 为 日 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2002. 03. 052