炉外铁水脱硫处理的方法技术

一种关于炉外铁水脱硫处理的方法，其特征是采用含硅量5％～30％余量为镁的二元镁硅合金的化学成分范围，将液态合金浇注成外衬方形钢管的整体镁硅合金脱硫剂或将颗粒粉末状镁硅合金用压力机压实到方形钢管内的整体镁砖合金脱硫剂的方式，就获得了外衬方形钢管、两端开放的整体镁硅脱硫剂，也可制成外衬方形钢管及耐火材料的金属镁块的脱硫剂，将上述脱硫剂放置到具有反应室的铁水包中进行脱硫处理。解决了传统工艺采用镁粉脱硫处理的缺点，反应极为平稳，无烟尘镁光，有效元素吸收率高，铁水降温少，脱硫处理成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁水炉外予处理
，脱硫工艺方法的改进。具体地说是利用二端开口的方形钢管内置有含硅量为5 30%余量为镁的镁硅合金或外衬方形钢管及耐火材料的金属镁块为脱硫剂配合脱硫处理装置进行脱硫处理的方法。
技术介绍
用镁基脱硫剂进行钢铁深度脱硫处理的工艺，于五十年代前苏联先行，七十年代中期美国人专利技术了复合喷吹CaO+Mg粉剂脱硫处理的技术工艺，之后其技术与设备日趋完善，八十年代在北美、西欧及九十年代在日本等国家广为应用。前苏联在1950年用镁脱硫生产出可锻铸铁，60年代末70年代初以镁粉与石灰粉按30与70的配比混合进行工业生产，1973年后以氯盐被覆镁粒(粒度0.5 1.6mm)取代镁粉，1978年 1979年采用比较先进的镁粒喷吹设备进行脱硫处理。硫是钢铁中的有害杂质之一，它影响材质的热脆性、机械强度，大多数钢种中的含硫量在0.015 0.045%,随着科学技术的不断发展，优质钢材中的含硫量实现了< 0.005%，有的已达到了 0.003 0.001%的含硫量。中国专利技术专利授权公告号CN100419091C专利技术名称为“镁棒炉外铁水脱硫方法”公开了一种将镁棒固定在脱硫枪体上，在冷却系统的冷却(冷却枪体)和惰性气体的保护下，将镁棒插入铁水罐中，进行脱硫处理，当脱硫枪内的镁棒少于20 30mm时，更换新的镁棒，以上步骤反复进行到脱硫过程结束。上述专利技术提供的炉外铁水脱硫方法，克服了传统技术镁粉脱硫工艺的缺点，新方法成本低廉，操作简便，镁棒可以快速更换，同时还可以使脱硫更加完全。在已公开的铁水脱硫方法中，作为脱硫的主要元素金属镁是以纯镁或纯镁复层的形式存在的，镁的熔点为651°C，沸点1107°C，在其熔化后能与其他元素产生化学反应，寻求一种设备投资少，操作简便，成本更加低廉，脱硫效果好的方法
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种炉外铁水脱硫的处理方法，配合脱硫处理装置实现铁水予脱硫处理，处理反应平稳，有效元素吸收率高，降低生产成本。由镁硅二元相图得知:当含硅量为5%余量为镁的镁硅二元合金其熔点约800°C ；当含硅量为10%余量为镁的镁硅二元合金其熔点约930°C ;当含硅量为20%余量为镁的镁硅二元合金其熔点约1020°C ;当含硅量为36.59%余量为镁的镁硅二元合金镁与硅形成化合物Mg2Si其熔点约1102°C ；Mg2Si和Mg形成共晶体，含硅1.4%，共晶温度为637.6°C,Mg2Si和Si也可以组成共晶体，含硅58%，其共晶温度为950°C。根据镁硅二元合金的特性，选择含硅量在5% 30%成分的镁硅合金，其熔点可由纯镁的651°C提升到800°C 1090°C。为防止镁硅二元合金在冷却凝固时产生的成分偏析，造成部分合金的含硅量超过36.59%后致使合金的熔点由1102°C开始降低， 并且含硅量的提高后，含镁量将随之降低，在同等镁硅合金重量时，其有效元素镁含量被降低，另外附带加入的含硅量对生产材料的技术要求也有影响并且增加了脱硫的成本，因此设定镁硅二元合金中的含硅量< 30%。本专利技术的具体技术方案如下:利用方形钢管在其相对应的二个侧面的中部上开设有数个调压通孔或调压缝，根据被脱硫处理的铁水重量及化学成分将脱硫处理铁水所需重量的化学成分为含硅5 30%余量为镁的二元镁硅合金液浇注到方形钢管内，待其凝固冷却后，就获得了外衬方形钢管、两端开放的整体镁硅脱硫剂，为进一步控制方形钢管内镁硅合金的反应速度，采用同方形钢管壁厚相等的钢板以焊接的方式封堵方形钢管两端开口的一部分，以减少高温铁水同镁硅合金的接触面，控制脱硫反应的时间和反应状态。由试验得知，外衬方形钢管在1280°C 1350°C的铁水脱硫反应过程中，保证了其反应过程的均匀连续性，脱硫反应的时间和反应状态根据生产需要，选择镁硅合金的化学成分和方形钢管的结构尺寸来确定。外衬方形钢管内浇注的镁硅合金，也可以选择先将熔制好的块状镁硅合金破碎成<3mm的颗粒粉末状，再将其装入开设有调压孔、调压缝的外衬方形钢管内，用压力机压制而成。为了进一步降低镁硅合金的成本费用，采用75硅铁替换金属硅、制造含硅量5% 30%余量为镁及75硅铁所带入的含铁量的镁硅铁三元合金为外衬方形钢管内的脱硫剂。脱硫处理装置:其特征是在铁水包的底部由堤坝顶部第一耐火砖和堤坝顶部第二耐火砖及堤坝顶部第三耐火砖、设置有下反应口及中反应缝隙的堤坝下层耐火砖、堤坝下层第一耐火砖及堤坝下层第二耐火砖砌筑的堤坝，在铁水包底中部设置有下反应口及中反应缝隙的堤坝下层耐火砖，其两端被砌筑的堤坝下层第一耐火砖及堤坝下层第二耐火砖所固定，在设置有下反应口及中反应缝隙的堤坝下层耐火砖上端砌筑有堤坝顶部第一耐火砖，其两端被堤坝顶部第二耐火砖和堤坝顶部第三耐火砖所固定，堤坝顶部第二耐火砖与比邻的第二上盖耐火砖接触的部位为其反应室内侧下面凸出的台阶形状，堤坝顶部第三耐火砖与比邻的第一上盖耐火砖接触的部位为其反应室内侧下面凸出的台阶形状，第二上盖耐火砖与比邻的堤坝顶部第二 耐火砖接触的部位为其端部上面凸出的台阶形状与堤坝顶部第二耐火砖反应室内侧下面凸出的台阶形状相吻合，第二上盖耐火砖与堤坝顶部第二耐火砖的顶面高度相等；第一上盖耐火砖与比邻的堤坝顶部第三耐火砖接触的部位为其端部上面凸出的台阶形状与堤坝顶部第三耐火砖反应室内侧下面凸出的台阶形状相吻合，第一上盖耐火砖与堤坝顶部第三耐火砖的顶面高度相等；第一上盖耐火砖与比邻的第二耐火砖及第二楔形耐火砖接触的部位为其下面凸出的台阶形状，第二耐火砖与比邻的第一上盖耐火砖接触的部位为第二耐火砖端部上面凸出的台阶形状与第一上盖耐火砖下面凸出的台阶形状相吻合，第二耐火砖与比邻的第一上盖耐火砖的顶面高度相等；第二上盖耐火砖与比邻的第二耐火砖及第二楔形耐火砖接触的部位为其下面凸出的台阶形状，第二耐火砖与比邻的第二.上盖耐火砖接触的部位为第二耐火砖端部上面凸出的台阶形状与第二上盖耐火砖下面凸出的台阶形状相吻合，第二耐火砖与比邻的第二上盖耐火砖的顶面高度相等；第二扁钢与第二铁丝焊接成直角悬挂在第二耐火砖的顶部，将第二楔形耐火砖大平面一端朝下，其小平面的一端朝上，插入第一上盖耐火砖和第二上盖耐火砖之间，第二楔形耐火砖的下端与第一上盖耐火砖和第二上盖耐火砖之间留有活动间隙，第二楔形耐火砖下端的大平面与第一上盖耐火砖及第二上盖耐火砖的底面平齐，第二楔形耐火砖与第二耐火砖之间夹有第二扁钢，第一扁钢与第一铁丝焊接成直角悬挂在堤坝顶部第一耐火砖反应室内侧的顶部，将第一楔形耐火砖小平面一端朝下，其大平面的一端朝上，插入第二楔形耐火砖和堤坝顶部第一耐火砖之间，第一楔形耐火砖与堤坝顶部第一耐火砖之间夹有第一扁钢，第一楔形耐火砖与第一上盖耐火砖及第二上盖耐火砖之间均留有上下贯通的上反应缝隙，在铁水包的反应室中设置有半环状耐火砖，半环状耐火砖与堤坝顶部第二耐火砖及堤坝顶部第三耐火砖砌筑在一起，第三上盖耐火砖比邻第二上盖耐火砖砌筑在堤坝顶部第二耐火砖和半环状耐火砖之上，第四上盖耐火砖比邻第一上盖耐火砖砌筑在堤坝顶部第三耐火砖和半环状耐火砖之上，半环状耐火砖的顶面低于堤坝顶部第三耐火砖反应室内侧下面凸出的台阶形状的顶部高度，半环状耐火砖的顶面低于堤坝顶部第二耐火砖反应室内侧下面凸出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种关于炉外铁水脱硫处理的方法，其特征的第一部分是脱硫剂：利用方形钢管在其相对应的二个侧面的中部上开设有数个调压通孔或调压缝，将含硅量5～30％余量为镁的二元镁硅合金液浇注到方形钢管内，凝固冷却后，就获得了外衬方形钢管、两端开放的整体镁硅脱硫剂，其特征的第二部分是脱硫处理装置：在铁水脱硫包的上端设置有与脱硫铁水处理包相配合的漏斗状覆盖包盖，漏斗状覆盖包盖的深度应保证被脱硫处理铁水在快速冲入时不飞溅，其特征的第二部分是在铁水包(1)的底部由堤坝顶部第一耐火砖(5)和堤坝顶部第二耐火砖(10)及堤坝顶部第三耐火砖(11)、设置有下反应口及中反应缝隙的堤坝下层耐火砖(7)、堤坝下层第一耐火砖(17)及堤坝下层第二耐火砖(18)砌筑的堤坝，在铁水包底中部设置育下反应口及中反应缝隙的堤坝下层耐火砖(7)，其两端被砌筑的堤坝下层第一耐火砖(17)及堤坝下层第二耐火砖(18)所固定，在设置有下反应口及中反应缝隙的堤坝下层耐火砖(7)上端砌筑有堤坝顶部第一耐火砖(5)，其两端被堤坝顶部第二耐火砖(10)和堤坝顶部第三耐火砖(11)所固定，堤坝顶部第二耐火砖(10)与比邻的第二上盖耐火砖(9)接触的部位为其反应室内侧下面凸出的台阶形状，堤坝顶部第三耐火砖(11)与比邻的第一上盖耐火砖(8)接触的部位为其反应室内侧下面凸出的台阶形状，第二上盖耐火砖(9)与比邻的堤坝顶部第二耐火砖(10)接触的部位为其端部上面凸出的台阶形状与堤坝顶部第二耐火砖(10)反应室内侧下面凸出的台阶形状相吻合，第二上盖耐火砖(9)与堤坝顶部第二耐火砖(10)的顶面高度相等；第一上盖耐火砖(8)与比邻的堤坝顶部第三耐火砖(11)接触的部位为其端部上面凸出的台阶形状与堤坝顶部第三耐火砖(11)反应室内侧下面凸出的台阶形状相吻合，第一上盖耐火砖(8)与堤坝顶部第三耐火砖(11)的顶面高度相等；第一上盖耐火砖(8)与比邻的第二耐火砖(6)及第二楔形耐火砖(4)接触的部位为其下面凸出的台阶形状，第二耐火砖(6)与比邻的第一上盖耐火砖(8)接触的部位为第二耐火砖(6)端部上面凸出的台阶形状与第一上盖耐火砖(8)下面凸出的台阶形状相吻合，第二耐火砖(6)与比邻的第一上盖耐火砖(8)的顶面高度相等；第二上盖耐火砖(9)与比邻的第二耐火砖(6)及第二楔形耐火砖(4)接触的部位为其下面凸出的台阶形状，第二耐火砖(6)与比邻的第二上盖耐火砖(9)接触的部位为第二耐火砖(6)端部上面凸出的台阶形状与第二上盖耐火砖(9)下面凸出的台阶形状相吻合，第二耐火砖(6)与比邻的第二上盖耐火砖(9)的顶面高度相等；第二扁钢(13)与第二铁丝(20)焊接成直角悬挂在第二耐火砖(6)的顶部，将第二楔形耐火砖(4)大平面一端朝下，其小平面的一端朝上，插入第一上盖耐火砖(8)和第二上盖耐火砖(9)之间，第二楔形耐火砖(4)的下端与第一上盖耐火砖(8)和第二上盖耐火砖(9)之间留有活动间隙，第二楔形耐火砖(4)下端的大平面与第一上盖耐火砖(8)及第二上盖耐火砖(9)的底面平齐，第二楔形耐火砖(4)与第二耐火砖(6)之间夹有第二扁钢(13)，第一扁钢(12)与第一铁丝(19)焊接成直角悬挂在堤坝顶部第一耐火砖(5)反应室内侧的顶部，将第一楔形耐火砖(3)小平面一端朝下，其大平面的一端朝上，插入第二楔形耐火砖(4)和堤坝顶部第一耐火砖(5)之间，第一楔形耐火砖(3)与堤坝顶部第一耐火砖(5)之间夹有第一扁钢(12)，第一楔形耐火砖(3)与第一上盖耐火砖(8)及第二上盖耐火砖(9)之间均留有上下贯通的上反应缝隙，在铁水包(1)的反应室中设置有半环状耐火砖(14)，半环状耐火砖(14)与堤坝顶部第二耐火砖(10)及堤坝顶部第三耐火砖(11)砌筑在一起，第三上盖耐火砖(15)比邻第二上盖耐火砖(9)砌筑在堤坝顶部第二耐火 砖(10)和半环状耐火砖(14)之上，第四上盖耐火砖(16)比邻第一上盖耐火砖(8)砌筑在堤坝顶部第三耐火砖(11)和半环状耐火砖(14)之上，半环状耐火砖(14)的顶面低于堤坝顶部第三耐火砖(11)反应室内侧下面凸出的台阶形状的顶部高度，半环状耐火砖(14)的顶面低于堤坝顶部第二耐火砖(10)反应室内侧下面凸出的台阶形状的顶部高度；堤坝顶部第一耐火砖(5)和堤坝顶部第二耐火砖(10)及堤坝顶部第三耐火砖(11)顶部高度平齐，上述砌筑的反应室中除第一楔形耐火砖(3)和第二楔形耐火砖(4)之外其它的耐火砖均为固定砌筑，将修筑好的铁水包(1)烘干后用于蠕化处理；其处理步骤如下：a、将按要求制备的外衬方形钢管的整...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘年路，刘昌晨，
申请(专利权)人：天津市万路科技有限公司，刘年路，刘昌晨，
类型：发明
国别省市：