铁水的脱硫方法技术

一种使用具备搅拌叶片的机械搅拌式脱硫装置的铁水的脱硫方法，其中，通过借助顶吹喷枪将粒径为30～400μm的石灰系脱硫剂与输送用气体一起顶吹添加到利用搅拌叶片进行着搅拌的铁水的浴面上来进行脱硫处理，由此能够以较高的添加效率来添加脱硫剂，同时能够防止所添加的脱硫剂的凝聚，由此能够稳定地进行高效的脱硫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用具备搅拌叶片(impelIer)的机械搅拌式(mechanical stirring)脱硫装置，借助顶吹喷枪(top lance)将脱硫剂(desulfurization agent)喷吹添加到利用搅拌叶片进行着搅拌的铁水浴面上来对铁水(hot metal (molten iron))进行脱硫(desulfurization)的方法。
技术介绍
随着近年来低硫钢的生产量的增加，必须在铁水阶段进行有效的脱硫处理。铁水的脱硫处理一直以来常见的是使用石灰(CaO)等固体脱硫剂的方法。例如，一直实施下述方法通过使用喷射喷枪(blowing injection lance)将石灰系脱硫剂(CaO-based desulfurization agent) ti^ Λ ILl W Τ" M (torpedo car) ^ /K iGi (hot-metal ladle)等铁水输送容器中的铁水中来进行添加的脱硫方法、将搅拌叶片(也称为“叶轮”) 浸渍到铁水输送容器内的铁水中并利用旋转的搅拌叶片搅拌铁水同时以自上方添加(top addition/addition from top)的方式添加石灰系脱硫剂的机械搅拌式脱硫方法。对于使用该石灰系脱硫剂的脱硫反应而言，增大反应界面面积(reaction interfacial area)对于脱硫反应的效率化是很有效的，因此，如果使添加的脱硫剂的粒径 (size in diameter)细粒化则可以提高脱硫反应效率。但是，在使用实际机器的机械搅拌式脱硫方法中，一般采用从加料斗添加(add)脱硫剂，将脱硫剂从设置于铁水罐等处理容器的上方的投入口自上方添加至处理容器内的方法。利用这样的方法添加细粒的脱硫剂时，发生飞散的脱硫剂和因上升气流而飞扬的脱硫剂增多，脱硫剂的添加效率降低，结果得不到有效的脱硫处理。为了解决该问题，专利文献1中提出了下述使用机械搅拌式脱硫装置的通过借助顶吹喷枪将脱硫剂与输送用气体(carrier gas) 一起顶吹添加 (blasting)到利用搅拌叶片进行着搅拌的铁水的浴面上来进行脱硫处理。根据专利文献 1，由于将反应性优良的细粒的脱硫剂与输送用气体一起顶吹添加，因此添加时的飞散减少，脱硫剂的添加效率提高。并且，细粒的脱硫剂的反应界面面积大，因此，可促进脱硫反应，能够显著提高脱硫率(desulfurization rate)。另外，专利文献1中，从使顶吹的脱硫剂顺利分散(scatter)到铁水中的观点考虑，对于从搅拌叶片的中心至脱硫剂的喷吹位置的水平距离R，优选满足d/3 彡 R 彡 d/2+l/3X (D-d)的关系((2)式，其中，D为收容铁水的处理容器的内径(直径)、d为搅拌叶片的直径)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2005-179690号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了提高单位质量的脱硫剂的脱硫反应效率，增加实质性的反应界面面积是很重要的。专利文献1中，为了避免从处理容器上方以自上方添加的方式添加脱硫剂时成为问题的脱硫剂的凝聚(aggregation)从而增加实质性的反应界面面积，使用顶吹喷枪将粉状脱硫剂与输送用气体一起喷吹到铁水浴面上。在此，凝聚是指所添加的粉状脱硫剂在添加后在铁水中或铁水上聚结而生长为球状的现象，为了增加实质性的反应界面面积，需要抑制凝聚。为了抑制凝聚、减小凝聚粒径，考虑添加更微细的脱硫剂的方法。但是另一方面， 即使从顶吹喷枪进行喷吹添加，当脱硫剂过于微细化时也会存在添加效率变差的问题。如果该观点考虑来检验专利文献1，专利文献1并未规定脱硫剂的粒径，因此，不得不说要稳定地获得以高添加效率添加脱硫剂并且防止所添加的脱硫剂凝聚的脱硫处理是很困难的。另外，在铁水的预处理工序中，在对铁水进行脱硫处理前，有时会对铁水进行脱硅处理、脱磷处理。该情况下，在将前一工序的脱硅处理或脱磷处理中生成的熔渣除去后实施脱硫处理，但前一工序的熔渣无法完全除去，会不可避免地混入前一工序的熔渣，另外，其混入量也是变动的。脱硅处理及脱磷处理均为利用氧化反应进行的精炼，因此混入的熔渣的氧化度高。该混入的熔渣在利用搅拌叶片搅拌铁水时被卷入铁水中，并被铁水中的碳还原。该现象是与向铁水中添加氧等同的现象，对于作为还原精炼的脱硫反应有不利的作用。 艮口，因混入的熔渣而抑制脱硫反应。该现象对于用顶吹喷枪进行的脱硫剂的喷吹添加的影响比上方添加法更大。这是因为，对于上方添加法而言，混入熔渣和脱硫剂(上方添加的熔剂)在浴面上凝聚，混入熔渣不直接卷入铁水中因而混入熔渣不易抑制脱硫反应，但对于利用顶吹喷枪的喷吹添加而言，存在于铁水液面上的脱硫剂(上方添加的熔剂)较少，因而混入的熔渣直接被卷入的情况增多。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供如下所述的 在使用具备搅拌叶片的机械搅拌式脱硫装置、借助顶吹喷枪将脱硫剂喷吹添加到利用搅拌叶片进行着搅拌的铁水浴面上来对铁水进行脱硫处理时，能够以较高的添加效率添加脱硫齐U，同时能够防止所添加的脱硫剂的凝聚，由此能够稳定地以高效率进行脱硫。用于解决问题的方法对于用于解决上述问题的第一专利技术所涉及的而言，是一种使用机械搅拌式脱硫装置的，其特征在于，通过借助顶吹喷枪将粒径为30 400 μ m的石灰系脱硫剂与输送用气体一起顶吹添加到利用搅拌叶片进行着搅拌的铁水的浴面上来进行脱硫处理。对于根据第一专利技术的第二专利技术所涉及的而言，其特征在于，上述顶吹喷枪朝向铅直方向下方配置，设收容铁水的处理容器的内壁半径为D、搅拌叶片的半径为R、从处理容器的中心至上述顶吹喷枪中心的水平距离为A时，上述搅拌叶片的半径(R) 相对于上述处理容器的内壁半径(D)在满足下述(1)式的关系的范围内，且上述水平距离 (A)相对于上述内壁半径(D)及上述搅拌叶片的半径(R)在满足下述(2)式的关系的范围内，R 彡(1/2) XD... (1)R ^ A ^ (1/2) XD- (2)其中，在(1)式及O)式中，D为收容铁水的处理容器的内壁半径(m)，R为搅拌叶片的半径(m)，A为从处理容器的中心至顶吹喷枪中心的水平距离(m)。对于根据第一或第二专利技术的第三专利技术所涉及的而言，其特征在于，将预先回收的、用石灰系脱硫剂进行脱硫处理而产生的脱硫熔渣添加到上述铁水的浴面上后，利用上述搅拌叶片对铁水进行搅拌，然后，添加上述脱硫剂。专利技术效果根据本专利技术，通过从顶吹喷枪喷吹将粒径规定为30 400 μ m范围内的石灰系脱硫剂来进行添加，因此不含容易飞散的微粉，可防止喷吹添加时的飞散。另外，与此同时，不含反应界面面积小的粗大粒子，而且可防止所添加的脱硫剂的凝聚，因此脱硫反应界面面积增大，能够稳定地实现高效率的脱硫处理。结果可实现脱硫剂单位消耗量的削减、与之相伴随的熔渣量产生的削减等，带来工业上的有益效果。附图说明图1是本专利技术中使用的机械搅拌式脱硫装置的概略图。图2是表示石灰系脱硫剂的粒径(横轴mm)与飞散率(纵轴％ )的关系的图。图3是表示石灰系脱硫剂的粒径(横轴mm)与脱硫熔渣的平均径(纵轴mm)的关系的图。图4是表示石灰系脱硫剂的粒径(横轴mm)与处理后的铁水中硫浓度(纵轴质量％)的关系的图。具体实施例方式以下，详细说明本专利技术。在使用机械搅拌式脱硫装置、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：菊池直树，小泉正树，山内崇，松田树人，岸本康夫，岩浅麻希，中井由枝，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：