鐵水預(yù)處理技術(shù)從上個世紀(jì)六、七十年代發(fā)展起來到現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于提高鐵水質(zhì)量,發(fā)展鐵水應(yīng)用范圍的新的工藝。其技術(shù)也在不斷的發(fā)展和完善,目前世界范圍內(nèi)的鐵水預(yù)處理技術(shù)不下二、三十種。北京科技大學(xué)郭漢杰教授的研究室經(jīng)過多年研究,已開發(fā)成熟世界上最先進(jìn)的兩種鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法,即
(1)機(jī)械攪拌法,即在日本廣泛流傳的 KR 法,已經(jīng)過改進(jìn),進(jìn)入一個新的階段;
(2)噴吹法,鐵水罐頂噴純化鎂脫硫,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)工藝。
噴吹法采用具有較高精度的脫硫劑噴吹量的控制模型(可選擇的和可即時調(diào)控的),提高了鎂的利用率,降低噴粉生產(chǎn)成本,同時達(dá)到目標(biāo)硫數(shù)值。設(shè)備采用高技術(shù)噴射器系統(tǒng);帶氣化室的噴槍;PLC 全程程控和計(jì)算機(jī)操作等。攪拌法我們也根據(jù)其自身的弱點(diǎn)開展了多年的攻關(guān),解決了攪拌頭的壽命和鐵水溫降大的問題。同時攪拌法在使用中還開發(fā)了以 CaO 為主要原料作為脫硫劑,達(dá)到了最佳的脫硫指標(biāo),同時研究了石灰的活性度和顆粒度的最佳要求。從目前已經(jīng)投產(chǎn)處理效果看,使用這種廉價且效果良好的脫硫劑,攪拌法亦可以很容易地實(shí)現(xiàn)深脫硫的效果。
關(guān)于兩種方法的特點(diǎn):
噴吹冶金在冶煉生產(chǎn)過程的應(yīng)用非常廣泛,采用噴吹的辦法將脫硫劑加入到鐵水中進(jìn)行脫硫,顯然是可行的,而且也很容易為人們所接受。然而由于噴吹法不能獲得很好的動力學(xué)條件,因此,要想獲得好的脫硫效果,就必須選用好的脫硫劑。否則無法實(shí)現(xiàn)深脫硫,而且脫硫效率低,效果不穩(wěn)定。北京科技大學(xué)經(jīng)過多年的研究已經(jīng)很好地解決了這個問題。為了解決好動力學(xué)條件的問題,側(cè)重開發(fā)使用更具脫硫效率的脫硫劑,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)研究,我們選擇在線單吹或混合鎂粉復(fù)合噴吹法,況且重點(diǎn)研究了鎂粒的粒度、鐵水溫度和鐵水液面高度對脫硫動力學(xué)的影響,已在國內(nèi)外核心刊物發(fā)表論文 5 篇,在企業(yè)取得了很好的效果。攪拌法在脫硫過程中的動力學(xué)條件得到了根本性的改善,而且還可以用 CaO 完全替代 CaC2取得非常好的脫硫效果,從而省去了使用碳化鈣的危險(xiǎn)性。傳統(tǒng)的攪拌法的缺點(diǎn)是攪拌頭的壽命低,鐵水溫降大,這兩個問題,都已得到很好的解決,特別是鐵水溫降問題,通過對脫硫機(jī)理和脫硫劑的改進(jìn),我們可以把溫降控制在 15 度范圍內(nèi),這一指標(biāo)很可能是世界先進(jìn)水平。
兩種工藝方法都有各自的優(yōu)點(diǎn),企業(yè)可以根據(jù)自身的條件選擇。目前我們在兩種方法都有很好的業(yè)績,與北京冶金設(shè)備研究院合作,有 20 余套設(shè)備在國內(nèi)企業(yè)運(yùn)行或在建。
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