铁水炉外镁粒脱硫的方法技术

一种铁水炉外镁粒脱硫的方法，粒度为０．５～１．５毫米的钝化镁粒３从贮料罐１落入喷射罐２，经镁粒下料喉口４，在喷射器５中被助吹氮气喷入输送管道６，罐顶氮气压力Ｐ↓［１］为０．２０～０．５０ＭＰａ，助吹压力Ｐ↓［２］为０．２０～０．６０ＭＰａ，并使Ｐ↓［１］≤Ｐ↓［２］，形成低压喷射系统，然后进入喷枪７，镁粒与氮气的混合物经喷枪头部的锥形喷嘴８进入钟罩式喷枪汽化室９，喷入铁水罐１０的深层，实现铁水脱硫，该方法投资省，操作简单，脱硫效率提高，镁粒消耗量降低，易于推广。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用惰性气体向铁水中喷吹钝化镁粒的铁水炉外脱硫方法，特别是。传统的铁水脱硫剂采用比较便宜的氧化钙和工业碳化钙。向铁水罐内喷吹氧化钙、碳化钙，或向铁水罐内添加碳化钙，用涡轮等搅拌装置浸渍旋转，脱硫后扒渣时，渣中的粒铁也随渣扒出，铁损失大是显而易见的缺点。美国采用氧化钙或碳化钙和镁粒的混合脱硫剂。用氮气喷吹混合脱硫剂在铁水罐内脱硫，虽减少了脱硫剂的用量，铁的损失比传统方法有所降低，但由于所加镁粒比例不高，铁损失和温降还是比较大。前苏联黑色金属研究所和第聂伯工学院所研究的铁水炉外脱硫方法，专利号SU-386567和SU-1346677分别提供了用镁粉和镁粒进行脱硫的方法。据了解，现乌克兰黑色金属研究所在此基础上，使用含镁92～94％、粒度0.5～1.6毫米的颗粒钝化镁，以天然气或氮气为载气，喷吹罐容积为0.4M3，罐顶和松动气体压力为0.3～0.4MPa，助吹压力为0.4～0.6MPa。喷吹罐下装有流量控制装置，能均匀地分配镁粒，调节单位时间内镁的流量，镁与气体混合的专用结构调节阀把它们压入喷枪，通过带汽化室的喷枪喷入铁水中，达到铁水脱硫目的。脱硫率达50～90％，镁粒消耗量为0.25～0.7公斤/吨铁。但是它需要镁粒和气体混合的专用流量控制装置，一种专用结构调节阀，该阀结构复杂，操作繁琐，载气压力较高，镁粒消耗量较大。本专利技术的目的是提供一种设备更简单，操作更方便，载气压力较低的，使脱硫效率比现有技术高，镁粒消耗量减少。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种，粒度为0.5～1.5毫米的钝化镁粒3从贮料罐1落入喷射罐2，经镁粒下料喉口4，被助吹氮气喷入输送管道6，然后进入喷枪7，镁粒与氮气的混合物经喷枪头部的喷枪汽化室9喷入铁水罐10的深层，实现铁水脱硫，其特征在于喷射罐2的罐顶氮气压力P1为静压力，由氮气控制系统11控制罐顶氮气压力P1为0.20～0.50MPa，助吹压力P2为0.20～0.60MPa，并使P1≤P2，形成低压喷射系统，罐底镁粒下料喉口4根据铁水罐10的大小选择直径范围为φ10～φ18毫米，助吹压力P2将镁粒3从喷射器5喷出，镁粒与氮气的混合物经喷枪7的尾部进入喷枪，通过喷嘴8喷入喷枪汽化室9，喷嘴8由耐热锥形钢管制成，喷枪7的外部由中性耐火材料制成，喷枪7垂直插入铁水罐10中，喷枪头部插入铁水罐的深度为距罐底200～400毫米处。喷枪7的内管为φ18～φ24毫米的无缝钢管，在喷枪的喷嘴部分为锥形管，喷嘴8的口部内径为φ10～φ14毫米，喷枪汽化室9的长度为300～700毫米，扩张角α为12～18°。从喷枪喷嘴8喷出的镁粒与氮气的混合物的载气压力必须大于所插入铁水罐10深处的铁水静压力。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点本专利技术所述的工艺及设备简单，无需专用流量控制阀，而只需调节助吹压力P2和喷射罐罐顶氮气压力P1及其差值，便可实现气体流量和镁粒流量的控制，对喷吹载气压力要求较低，一般钢铁企业的低压氮气就能满足要求，该方法投资省，操作简单方便，且脱硫效率提高，镁粒消耗量降低，易于推广。附附图说明图1是所涉及的设备示意图；附图2是喷射罐罐底镁粒下料喉口和喷射器的示意图；附图3是喷枪头部喷嘴和喷枪汽化室的示意图。实施例1在酒泉钢铁公司罐号为1-67-22的铁水罐中进行炉外镁粒脱硫，铁水重量为120.7吨，铁水罐铁水深度约为2.8米，粒度为0.5～1.5毫米的钝化镁粒3从贮料罐1落入喷射罐2，喷吹载体为氮气，喷射罐2的罐顶氮气压力P1为静压力，由氮气控制系统11控制罐顶氮气压力P1为0.305MPa，助吹压力P2为0.310MPa，总管压力P为0.56MPa，形成低压喷射系统，罐底镁粒下料喉口4直径为φ11毫米，助吹压力P2将镁粒3从喷射器5喷出，镁粒与氮气的混合物经喷枪7的尾部进入喷枪，通过喷嘴8喷入喷枪汽化室9，喷嘴8由耐热锥形钢管制成，喷枪7的外部由中性耐火材料制成，喷枪7垂直插入铁水罐10中，喷枪头部插入铁水罐的深度为2600毫米，喷枪7的内管为φ20毫米的无缝钢管，在喷枪的喷嘴部分为锥形管，喷嘴8的口部内径为φ12毫米，喷枪汽化室9的长度为450毫米，扩张角α为16°。从喷枪喷嘴8喷出的镁粒与氮气的混合物的载气压力大于所插入铁水罐10深处的铁水静压力。喷镁量60公斤，单耗0.50公斤/吨铁，喷吹时间8分30秒，喷吹速度为7.1公斤/分钟，脱硫前铁水含硫量0.040％，脱硫后铁水含硫量0.003％，脱硫率达92.5％，铁水温降12℃。实施例2在酒泉钢铁公司罐号为1-12-10的铁水罐中进行炉外镁粒脱硫，铁水重量为110.1吨，铁水罐铁水深度约为2.75米，粒度为0.5～1.5毫米的钝化镁粒3从贮料罐1落入喷射罐2，喷吹载体为氮气，喷射罐2的罐顶氮气压力P1为静压力，由氮气控制系统11控制罐顶氮气压力P1为0.25MPa，助吹压力P2为0.26MPa，总管压力P为0.45MPa，形成低压喷射系统，罐底镁粒下料喉口4直径为φ12毫米，助吹压力P2将镁粒3从喷射器5喷出，镁粒与氮气的混合物经喷枪7的尾部进入喷枪，通过喷嘴8喷入喷枪汽化室9，喷嘴8由耐热锥形钢管制成，喷枪7的外部由中性耐火材料制成，喷枪7垂直插入铁水罐10中，喷枪头部插入铁水罐的深度为2750毫米，喷枪7的内管为φ20毫米的无缝钢管，在喷枪的喷嘴部分为锥形管，喷嘴8的口部内径为φ10毫米，喷枪汽化室9的长度为400毫米，扩张角α为17°。从喷枪喷嘴8喷出的镁粒与氮气的混合物的载气压力大于所插入铁水罐10深处的铁水静压力。喷镁量48公斤，单耗0.43公斤/吨铁，喷吹时间8分钟，喷吹速度为6.0公斤/分钟，脱硫前铁水含硫量0.026％，脱硫后铁水含硫量0.006％，脱硫率达77％，铁水温降10℃。权利要求1.一种，粒度为0.5～1.5毫米的钝化镁粒(3)从贮料罐(1)落入喷射罐(2)，经镁粒下料喉口(4)，被助吹氮气喷入输送管道(6)，然后进入喷枪(7)，镁粒与氮气的混合物经喷枪头部的喷枪汽化室(9)喷入铁水罐(10)的深层，实现铁水脱硫，其特征在于喷射罐(2)的罐顶氮气压力P1为静压力，由氮气控制系统(11)控制罐顶氮气压力P1为0.20～0.50MPa，助吹压力P2为0.20～0.60MPa，并使P1≤P2，形成低压喷射系统，罐底镁粒下料喉口(4)根据铁水罐(10)的大小选择直径范围为φ10～φ18毫米，助吹压力P2将镁粒(3)从喷射器(5)喷出，镁粒与氮气的混合物经喷枪(7)的尾部进入喷枪，通过喷嘴(8)喷入喷枪汽化室(9)，喷嘴(8)由耐热锥形钢管制成，喷枪(7)的外部由中性耐火材料制成，喷枪(7)垂直插入铁水罐(10)中，喷枪头部插入铁水罐的深度为距罐底200～400毫米处。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的喷枪(7)的内管为φ18～φ24毫米的无缝钢管，在喷枪的喷嘴部分为锥形管，喷嘴(8)的口部内径为φ10～φ14毫米，喷枪汽化室(9)的长度为300～700毫米，扩张角α为12～18°。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的从喷枪喷嘴(8)喷出的镁粒与氮气的混合物的载气压力必须大于所插入铁水罐(10)深处的铁水静压力。全文摘要一种，粒度为0.5～1.5毫米的钝化镁粒3从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁水炉外镁粒脱硫的方法，粒度为０．５～１．５毫米的钝化镁粒（３）从贮料罐（１）落入喷射罐（２），经镁粒下料喉口（４），被助吹氮气喷入输送管道（６），然后进入喷枪（７），镁粒与氮气的混合物经喷枪头部的喷枪汽化室（９）喷入铁水罐（１０）的深层，实现铁水脱硫，其特征在于：喷射罐（２）的罐顶氮气压力Ｐ↓［１］为静压力，由氮气控制系统（１１）控制罐顶氮气压力Ｐ↓［１］为０．２０～０．５０ＭＰａ，助吹压力Ｐ↓［２］为０．２０～０．６０ＭＰａ，并使Ｐ↓［１］≤Ｐ↓［２］，形成低压喷射系统，罐底镁粒下料喉口（４）根据铁水罐（１０）的大小选择直径范围为φ１０～φ１８毫米，助吹压力Ｐ↓［２］将镁粒（３）从喷射器（５）喷出，镁粒与氮气的混合物经喷枪（７）的尾部进入喷枪，通过喷嘴（８）喷入喷枪汽化室（９），喷嘴（８）由耐热锥形钢管制成，喷枪（７）的外部由中性耐火材料制成，喷枪（７）垂直插入铁水罐（１０）中，喷枪头部插入铁水罐的深度为距罐底２００～４００毫米处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙腾春，孙海澜，袁梦飞，屈正平，丁武民，张均，阎勇杰，冯朝荣，梁万新，
申请(专利权)人：酒泉钢铁集团有限责任公司，中国冶金建设集团包头钢铁设计研究总院，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]