專利名稱：一種鐵水?dāng)嚢杳摴璧姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鐵水?dāng)嚢杳摴璧姆椒?，適用于在轉(zhuǎn)爐、電爐煉鋼前對鐵水實施脫硅的預(yù)處理，亦可用于鑄造生鐵之鐵水脫硅精煉。
背景技術(shù)：
鋼鐵冶煉和鑄造生鐵過程的脫硅有利于有效降低煉鋼成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。由于脫硅工藝、材料和設(shè)備的局限，目前國內(nèi)冶金行業(yè)的工業(yè)化生產(chǎn)中，整體還沒有達(dá)到采用脫硅技術(shù)的水平。未經(jīng)脫硅處理或處理不到位的鐵水在后繼工序中存在渣量大、鐵損多等問題，不利于轉(zhuǎn)爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提升，也不利于冶煉純凈優(yōu)質(zhì)鋼。一種曾被采用的脫硅方法是在高爐出鐵溝內(nèi)直接加入脫硅劑。這種做法簡便易 行，但脫硅劑用量大，鐵水降溫大，效果不穩(wěn)定。脫硅渣易被沖入到鐵水包中，存在扒渣時渣鐵分離困難的問題。此外，處理時產(chǎn)生的大量濃煙污染環(huán)境，影響作業(yè)視線，不利于人身健康。預(yù)脫硅向爐內(nèi)脫硅的方向發(fā)展，產(chǎn)生了噴槍在鐵水而上的頂噴法和噴槍插入鐵水的噴吹法等。這二種方法中，處理劑與鐵水的反應(yīng)動力學(xué)條件較差，脫硅率偏低，且使用氣態(tài)氧也產(chǎn)生了較嚴(yán)重的溢渣和環(huán)境等問題，采用的廠家日漸稀少。例如，有的鋼鐵公司采用了向?qū)Ｓ棉D(zhuǎn)爐或包內(nèi)吹氧脫硅的方法，具有一定的脫硅效果。但是實驗發(fā)現(xiàn)，這種做法普遍存在渣鐵分離困難，產(chǎn)生掛爐掛包嚴(yán)重等缺陷。加上實施這種工藝投資大，操作復(fù)雜，耗時長等因素，并不適合推廣應(yīng)用。發(fā)明專利CN 1435495A公開了一種高爐鐵水預(yù)處理脫硅的方法，包括專用脫硅裝置、分步吹氧方法以及脫硅劑的加入，實現(xiàn)了鐵水分步吹氧、機(jī)械攪拌、自動排渣的爐前脫硅的工藝。這種方法需要一種介于高爐和鐵水罐之間的專門的裝置或者容器，存在著設(shè)備占地大、耐火材料消耗高等缺陷，同時這種方法需要吹氣態(tài)氧，會造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染，不利于可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鐵水?dāng)嚢杳摴璧姆椒ǎ朔松鲜龇椒ㄔO(shè)備占地大、耐火材料消耗高、環(huán)境污染等缺陷。本鐵水?dāng)嚢杳摴璺椒ㄊ欠譃榻禂嚢铇退贁嚢琛⒓用摴鑴嚢铇咚贁嚢杳摴?，攪拌槳停止攪拌等四步完成，脫硅量在O. 05重量9Γ0. 40重量％之間。本發(fā)明技術(shù)方案步驟如下步驟I :降攪拌槳低速攪拌，鐵水罐進(jìn)入鐵水預(yù)處理工位，鐵水液面到罐沿的凈空高度在I. 2nTl. 8m，扒渣，攪拌槳降入鐵水內(nèi)攪拌，攪拌槳是由鋼結(jié)構(gòu)外包耐火材料構(gòu)成的四葉或三葉的攪拌槳，用機(jī)械電動裝置控制其升降和旋轉(zhuǎn)，攪拌槳葉距鐵水罐底留有安全距離，即插入深度D與鐵水的深度H之比O. 45 O. 60之間，轉(zhuǎn)速從O到70r/min。步驟2 :加脫硅劑，將固體脫硅劑通過噴吹裝置以噴粉的方式加入鐵水液面上，脫硅劑由粒狀的燒結(jié)礦或氧化鐵皮、石灰和螢石粉組成的混合料組成，脫硅劑的組分(重量百分比)為:CaO 0-50%，SiO2 0-20%，F(xiàn)e2O3 (或 FeO) 30-100%, CaF2 0_20%，加入量根據(jù)脫硅量確定，每脫O. 10%的硅加入燒結(jié)礦6. 5± I. Okg/t鐵水和混合料I. 6±0. 4kg/t鐵水，或每脫O. 10%的硅加入氧化鐵皮4. 6±0. 9kg/t鐵水和混合料I. 7±0. 4kg/t鐵水，加入點(diǎn)在距漩渦中心1/4 1/2半徑處，期間攪拌槳依舊維持低速攪拌70r/min。步驟3 :攪拌槳高速攪拌脫硅，攪拌槳在固定的插入深度下以旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)、一直旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)停頓再順向旋轉(zhuǎn)三種方式其中的一種方式旋轉(zhuǎn)，攪拌時間5 lOmin。在上述三種攪拌方式旋轉(zhuǎn)過程中攪拌槳可在固定的鐵水插入深度D (插入深度指攪拌槳葉片底面距鐵水罐底之間的距離)下旋轉(zhuǎn)，也可以在這三種旋轉(zhuǎn)方式下變化插入深度，即攪拌槳可以上升或下降一段距離，以鐵水不劇烈飛濺和攪拌槳保持與罐底的安全距離為標(biāo)準(zhǔn)，這一距離的范圍是插入深度D與鐵水的深度H之比O. 45 O. 60之間，最優(yōu)地，這一距離的范圍是插入深度D與鐵水的深度H之比O. 50 O. 55之間。在固定插入深度下以三種方式旋轉(zhuǎn)時，其攪拌能力大小依次為旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)方式、一直旋轉(zhuǎn)方式、旋轉(zhuǎn)停頓再順向旋轉(zhuǎn)方式。脫硅量在O. 20% O. 40%之間時選用 旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)方式，脫硅量在O. 10重量％ O. 30重量％之間時選用一直旋轉(zhuǎn)方式，脫娃量在O. 05重量％ O. 15重量％之間時選用旋轉(zhuǎn)停頓再順向旋轉(zhuǎn)方式。旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到150r/min再到負(fù)150r/min ；一直旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從70 r/min到150r/min ；旋轉(zhuǎn)停頓再旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到150r/min,停頓時間O 30s,將脫娃劑卷入鐵水液面中心漩渦內(nèi)，脫硅劑和鐵水中的硅發(fā)生脫硅反應(yīng)。最優(yōu)地，旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到130r/min再到負(fù)130r/min，中間停頓時間O 20s ;一直旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從110 r/min到130r/min ；旋轉(zhuǎn)停頓再旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到130r/min，停頓時間O 20s。步驟4 :攪拌槳轉(zhuǎn)速由高速的130 r/min或150r/min在30s之內(nèi)變到O,提升出鐵水外，停止攪拌，攪拌的效果是實現(xiàn)脫硅量質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在O. 05重量9Π). 4重量0%之間，扒除脫硅渣。優(yōu)點(diǎn)與積極效果本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)具有以下特點(diǎn)(I)、鐵水中的硅與固體氧在機(jī)械攪拌作用下的反應(yīng)更加充分，脫硅效果更好。(2)、在鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐或電爐前，可將鐵水中的硅含量由O. 30重量％ 0. 60重量％降至O. 10重量％ O. 30重量％，從而大幅度降低下道工序轉(zhuǎn)爐煉鋼的渣量。(3)、本方法同時還有一定的脫磷作用，脫磷率在O 10%。(4)、操作簡單，實用性強(qiáng)，非常適合在國內(nèi)各種規(guī)模煉鋼企業(yè)中推廣，亦可用于鑄造生鐵之鐵水脫娃精煉。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。其中，粉罐車I、鐵質(zhì)粉料儲存?zhèn)}2、供氣裝置3、鈣質(zhì)粉料儲存?zhèn)}4、噴粉加料泵5、可伸縮加料管6、攪拌槳7、鐵水罐8、鐵水罐車9。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受具體的實施例所限制，以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。另外，以不違背本發(fā)明技術(shù)方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。實施例I本例進(jìn)行了 5罐脫硅作業(yè)。鐵水燒結(jié)礦脫硅路線為鐵水罐一少量扒洛一降攪拌槳攪拌——燒結(jié)礦和混合料加料——攪拌脫硅——提槳停止攪拌——扒渣。鐵水處理罐的內(nèi)高度為4120mm，包口直徑3100mm，鐵水罐凈空高度平均I. 25m。燒結(jié)礦粉T. Fe>55%，混合料為石灰和螢石的混合粉，混合質(zhì)量比為9:1，石灰粉Ca0>85% ;螢石粉CaF2>85%，見表
I、表2和表3。脫硅劑原料配比及加入量如表4。表I燒結(jié)礦成分
權(quán)利要求
1.一種鐵水?dāng)嚢杳摴璧姆椒?，其特征在于，工藝步驟如下 (1)降攪拌槳低速攪拌，鐵水罐進(jìn)入鐵水預(yù)處理工位，鐵水液面到罐沿的凈空高度在I.2nTl. 8m，扒渣，攪拌槳降入鐵水內(nèi)攪拌，攪拌槳葉距鐵水罐底留有安全距離，即插入深度D與鐵水的深度H之比O. 45 O. 60之間，轉(zhuǎn)速從O到70r/min ； (2)加脫硅劑，將固體脫硅劑通過噴吹裝置以噴粉的方式加入鐵水液面上，加入量根據(jù)脫硅量確定，每脫O. 10%的硅加入燒結(jié)礦6. 5± I. Okg/t鐵水和混合料I. 6±0. 4kg/t鐵水，或每脫O. 10%的硅加入氧化鐵皮4. 6±0. 9kg/t鐵水和混合料I. 7±0. 4kg/t鐵水，加入點(diǎn)在距漩渦中心1/4 1/2半徑處，期間攪拌槳依舊維持70r/min攪拌； (3)攪拌槳高速攪拌脫硅，攪拌槳在固定的插入深度下以旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)、一直旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)停頓再順向旋轉(zhuǎn)三種方式其中的一種方式旋轉(zhuǎn)，攪拌時間5 IOmin ； 在上述三種攪拌方式旋轉(zhuǎn)過程中攪拌槳在固定的鐵水插入深度D下旋轉(zhuǎn)，或者在這三種旋轉(zhuǎn)方式下變化插入深度，即攪拌槳上升或下降一段距離，以鐵水不劇烈飛濺和攪拌槳保持與罐底的安全距離為標(biāo)準(zhǔn)； (4)攪拌槳轉(zhuǎn)速由高速的130r/min或150r/min在30s之內(nèi)變到0，提升出鐵水外，停止攪拌，攪拌的效果是實現(xiàn)脫硅量質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在O. 05重量9Γ0. 40重量％之間，扒除脫硅渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的攪拌槳是由鋼結(jié)構(gòu)外包耐火材料構(gòu)成的四葉或三葉的攪拌槳，用機(jī)械電動裝置控制其升降和旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的脫硅劑由粒狀的燒結(jié)礦或氧化鐵皮、石灰和螢石粉組成的混合料組成，脫硅劑的組分重量百分比為CaO 0-50%, SiO20-20%, Fe2O3 或 FeO 30-100%，CaF2 0-20%
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的插入深度D與鐵水的深度H之比O.50 O. 55之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，脫硅量在O.20重量％ O. 40重量％之間時選用旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)方式，脫娃量在O. 10重量％ O. 30重量％之間時選用一直旋轉(zhuǎn)方式，脫娃量在O. 05重量％ O. 15重量％之間時選用旋轉(zhuǎn)停頓再順向旋轉(zhuǎn)方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的方法，其特征在于， 旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到150r/min再到負(fù)150r/min ； 一直旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從70 r/min到150r/min ； 旋轉(zhuǎn)停頓再旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到150r/min,停頓時間O 30s。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的方法，其特征在于， 旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到130r/min再到負(fù)130r/min,中間停頓時間O 20s ； 一直旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從110 r/min到130r/min ； 旋轉(zhuǎn)停頓再旋轉(zhuǎn)方式的轉(zhuǎn)速從O到130r/min,停頓時間O 20s。
全文摘要
一種鐵水?dāng)嚢杳摴璧姆椒?，屬于鐵水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法是分為降攪拌槳低速攪拌、加脫硅劑、攪拌槳高速攪拌脫硅，攪拌槳停止攪拌等四步完成，脫硅量在0.05%～0.40%之間。攪拌槳是由鋼結(jié)構(gòu)外包耐火材料構(gòu)成的四葉或三葉的攪拌槳。固體脫硅劑通過噴吹裝置以噴粉的方式加入鐵水液面上。攪拌分為一直旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)停頓再旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)停頓再反向旋轉(zhuǎn)三種方式，在上述三種攪拌方式旋轉(zhuǎn)過程中攪拌槳可以上升或下降一定高度?？蓪㈣F水中的Si含量由0.50%左右降至0.20%，脫硅率達(dá)到50%以上。本方法亦可用于鑄造生鐵之脫硅精煉。
文檔編號F27D27/00GK102888483SQ201210351010
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者劉瀏, 倪冰, 賀慶, 楊利彬, 姚同路, 楊勇, 孟華棟 申請人:鋼鐵研究總院