專利名稱：一種kr法機械脫硫攪拌漿積瘤的在線熱態(tài)清理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼鐵水預(yù)處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種KR法機械脫硫攪拌漿積瘤的在線熱態(tài)清理方法
背景技術(shù)：
現(xiàn)代煉鋼領(lǐng)域鐵水預(yù)處理方法主要有噴吹法和KR機械攪拌法二類；機械攪拌法脫硫是將不定型耐材澆注形成的十字型攪拌漿，經(jīng)烘烤后插入定量鐵水中旋轉(zhuǎn)，使鐵水產(chǎn)生漩渦，然后向鐵水漩渦區(qū)投入一定量脫硫劑，使脫硫劑與鐵水中的硫在不斷攪拌中發(fā)生脫硫反應(yīng)。而KR機械攪拌法最大的特點是具有極好的脫硫動力學(xué)條件，脫硫率高 (彡90%)且穩(wěn)定，脫硫劑能得到充分的利用。上一世紀(jì)開發(fā)初期因其攪拌轉(zhuǎn)速低( 80r/ min左右)與攪拌漿壽命較短( 80次左右)而應(yīng)用較少，經(jīng)30多年的不斷改進，攪拌轉(zhuǎn)速提高到 150r/min，攪拌漿壽命提高到 400次左右。使成本大幅降低，效能大幅上升。 目前在國內(nèi)外各大鋼鐵企業(yè)被普遍采用。機械攪拌法鐵水脫硫預(yù)處理得以重新在鐵水脫硫方法上占主導(dǎo)地位，主要依靠攪拌漿壽命的提高和攪拌速度的提高?，F(xiàn)國內(nèi)外同類型鋼鐵企業(yè)大生產(chǎn)實際的攪拌漿平均使用壽命在220 280爐/支(Max ^ 500爐)；如此大差異的主要原因是各企業(yè)都追求工序產(chǎn)能及規(guī)模效益，而忽略了攪拌漿清理粘渣、粘鐵、積瘤等本可以彌補的影響攪拌漿壽命提高的因素，將用于攪拌漿維護的非生產(chǎn)性作業(yè)時間降到最低點所造成。根據(jù)公開資料查詢，目前國內(nèi)外均采用下線手工清理方式清理攪拌漿的粘渣/粘鐵/積瘤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種KR法機械脫硫攪拌漿積瘤的在線熱態(tài)清理方法，所述KR法機械脫硫攪拌漿積瘤的在線熱態(tài)清理方法，以追求KR工序非生產(chǎn)性維護作業(yè)時間最小化為前題，以實現(xiàn)在線熱態(tài)完成攪拌漿粘渣/粘鐵/積瘤清理。本發(fā)明的一種KR法機械脫硫攪拌漿積瘤的在線熱態(tài)清理方法系通過操作參數(shù)的設(shè)計和控制，利用高爐鐵水的高溫物理熱特性進行攪拌漿上粘渣/積鐵/積瘤的溶化清理， 實現(xiàn)對脫硫攪拌漿漿桿及漿葉粘渣、積鐵、積瘤的清除；從而延長攪拌漿使用周期，穩(wěn)定提高攪拌漿使用壽命和降低耐材成本；減少非生產(chǎn)性的工序作業(yè)時間，提高工序制造能力。本發(fā)明的技術(shù)方案如下。1. 一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，所述方法的具體步驟如下(1)向鐵水包中加入鐵水；(2)將結(jié)瘤的攪拌槳插入鐵水，所述攪拌槳插入鐵水的深度> 3990mm ；(3)以初始旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)攪拌槳，所述初始旋轉(zhuǎn)速度為20-30r/min ；(4)向鐵水中加入脫硫劑；
(5)將攪拌槳的旋轉(zhuǎn)速度加速至最高旋轉(zhuǎn)速度，所述最高旋轉(zhuǎn)速度為85-951·/ min ；(6)保持?jǐn)嚢铇宰罡咝D(zhuǎn)速度運行20-45min ；(7)減速至攪拌槳停止旋轉(zhuǎn)；(8)提出攪拌槳，完成清理。眾所周知，在一個固定公稱容量的處理容器中，盛裝的鐵水量越多，其液面高度值就越大，攪拌漿插入深度的幅度就越大。當(dāng)結(jié)瘤的攪拌漿插入鐵水并旋轉(zhuǎn)后，結(jié)瘤塊暴露在空氣中的機率就越少，即其所受的熱值就越大，清瘤的效果就越好。所以，要求攪拌槳下降深度> 3990mm,以滿足在線熱態(tài)清瘤的技術(shù)要求。關(guān)于(3)以初始旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)攪拌槳，所述初始旋轉(zhuǎn)速度為20-30r/min。根據(jù)阿基米德定律，當(dāng)攪拌漿插入鐵水后，鐵水液面會產(chǎn)生上升；而當(dāng)攪拌漿開始旋轉(zhuǎn)后，在漿心周圍會產(chǎn)生一個旋渦，而在靠近鐵水包包壁處的鐵水液面又會有一個上升值，旋轉(zhuǎn)的速度越快，鐵水液面上升值就越大。對于已經(jīng)結(jié)瘤的攪拌漿，由于其外形的變化，在旋轉(zhuǎn)后就會在鐵水包內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則的旋流，攪拌漿的旋轉(zhuǎn)速度越快，不規(guī)則旋流的紊流狀況就越嚴(yán)重，會造成鐵水濺出或溢出鐵水包，故要求初始旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)結(jié)瘤塊的大小尺寸情況控制在20 30r/min，以保證清瘤作業(yè)的安全與順行。關(guān)于所述步驟(4)向鐵水的漩渦區(qū)投入脫硫劑；及(5)將攪拌槳的旋轉(zhuǎn)速度加速至最高旋轉(zhuǎn)速度，所述最高旋轉(zhuǎn)速度為85-951·/ min。機械攪拌法脫硫是將十字型攪拌漿插入鐵水中旋轉(zhuǎn)，使鐵水產(chǎn)生漩渦，然后向鐵水漩渦區(qū)投入一定量脫硫劑，使脫硫劑與鐵水中的硫在不斷攪拌中發(fā)生脫硫反應(yīng)。攪拌漿的旋轉(zhuǎn)速度越快，鐵水漩渦區(qū)就越大，即鐵水與脫硫劑的反應(yīng)界面就越大，化學(xué)反應(yīng)的劇烈程度就越大；當(dāng)反應(yīng)程度超過一定值時，鐵水包內(nèi)就會產(chǎn)生鐵水的劇烈翻騰，造成鐵水飛濺 (或噴濺)，致鐵損增加。正常情況下，攪拌漿的工作旋轉(zhuǎn)速度控制在100 120r/min。對于已經(jīng)結(jié)瘤的攪拌漿，由于其外形發(fā)生了變化，在旋轉(zhuǎn)后就會在鐵水包內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則的旋流，攪拌漿的旋轉(zhuǎn)速度越快，不規(guī)則旋流的紊流狀況就越嚴(yán)重，加劇鐵水飛濺 (或噴濺)機率和劇烈程度。另外，不規(guī)則的結(jié)瘤攪拌漿在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的橫向扭曲力矩明顯增加，會造成對攪拌漿旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備和攪拌漿升降系統(tǒng)設(shè)備的不利影響；嚴(yán)重時將導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)電流值升高報警和鋼絲繩張力低報警。故要求在清理積瘤的作業(yè)時攪拌漿旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)定與控制必須根據(jù)結(jié)瘤塊的大小尺寸情況控制在85 95r/min，以保證清瘤作業(yè)的安全順行與脫硫設(shè)備的安全運行。根據(jù)本發(fā)明的KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，入爐鐵水的質(zhì)量> 170t。因為要求攪拌槳下降深度> 3990mm,故對應(yīng)計算的結(jié)果就是要求在進行清瘤作業(yè)時，進站的鐵水量必須大于170噸。根據(jù)本發(fā)明的KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，鐵水的溫度彡1320°C。
從冶金學(xué)的角度來說，高溫、高堿度、低氧化性是鐵水和鋼水進行脫硫的充要條件，本身就要求進站的鐵水溫度越高越好；而在大生產(chǎn)實際中，受上道工序(高爐)生產(chǎn)狀況的影響及鐵水運輸及調(diào)度環(huán)節(jié)的影響，KR脫硫站實際的進站鐵水有很大的波動。而由于在KR處理過程中的操作控制參數(shù)的選擇不同，處理溫降也有所不同。一般，轉(zhuǎn)爐要求的入爐鐵水溫度最低值為> 1230°C，KR脫硫平均溫降為30°C，根據(jù)現(xiàn)場的試驗得出的清瘤溫度損失為50 0C 0因此，根據(jù)本發(fā)明，為保證成功清瘤及保證在清瘤爐次完成鐵水的脫硫要求，進站鐵水溫度必須大于1320°C。從而保證攪拌漿清瘤、鐵水脫硫、兌入轉(zhuǎn)爐的KR處理后鐵水的溫度滿足轉(zhuǎn)爐冶煉所要求的入爐鐵水溫度值。根據(jù)本發(fā)明的KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，在積瘤尺寸R為200-300mm時，步驟(6)的過程時間為20_35min。根據(jù)本發(fā)明的KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，在積瘤尺寸R為300-500mm時，步驟(6)的過程時間為32_45min。在正常的KR脫硫中，攪拌漿插入鐵水到達定深深度后開始低速(V = 60 80r/ min)旋轉(zhuǎn)加入脫硫劑，料加完后提速，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到100 120r/min后開始計時，業(yè)內(nèi)通常所說的脫硫時間即指從計時開始至脫硫結(jié)束開始減速/提漿的純攪拌時間；而國內(nèi)外KR脫硫工序的純攪拌脫硫時間一般都在8 12min。對于攪拌漿清瘤，其原理就是依靠高溫鐵水的熱能和慢速流動的鐵流產(chǎn)生的動能完成。根據(jù)試驗得到，在上述清瘤溫度的范圍內(nèi)，積瘤塊200mm大小的攪拌漿必須有20min 的攪拌漿插入時間才能使積瘤得以分解與溶化；隨著積瘤塊的增大，溶漿時間也必須相應(yīng)延長；積瘤塊500mm大小的攪拌漿必須有40min的攪拌漿插入時間才能使積瘤得以分解與溶化。根據(jù)本發(fā)明的KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，所述脫硫劑包括石灰粉54kg/噸鋼水、螢石0. 4-0. 7kg/噸鋼水、鋁渣0-0. 5kg/噸鋼水。技術(shù)參數(shù)表與工藝參數(shù)表見表1表1 清理攪拌槳積瘤技術(shù)參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，所述方法的具體步驟如下(1)向鐵水包中加入鐵水；(2)將結(jié)瘤的攪拌槳插入鐵水，所述攪拌槳插入鐵水的深度>3990mm ；(3)以初始旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)攪拌槳，所述初始旋轉(zhuǎn)速度為20-30r/min；(4)向鐵水中加入脫硫劑；(5)將攪拌槳的旋轉(zhuǎn)速度加速至最高旋轉(zhuǎn)速度，所述最高旋轉(zhuǎn)速度為85-95r/min；(6)保持?jǐn)嚢铇宰罡咝D(zhuǎn)速度運行20-45min；(7)減速至攪拌槳停止旋轉(zhuǎn)；(8)提出攪拌槳，完成清理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，入爐鐵水的質(zhì)量彡170t。
3.如權(quán)利要求1所述的一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，鐵水的溫度彡1320°C。
4.如權(quán)利要求1所述的一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，在積瘤尺寸R為200-300mm時，步驟(6)的過程時間為20_35min。
5.如權(quán)利要求1所述的一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，在積瘤尺寸R為300-500mm時，步驟(6)的過程時間為32_45min。
6.如權(quán)利要求1所述的一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，所述脫硫劑包括石灰粉54kg/噸鋼水、螢石0. 4-0. 7kg/噸鋼水、鋁渣0-0. 5kg/噸鋼水。
全文摘要
一種KR法機械脫硫攪拌槳積瘤的在線熱態(tài)清理方法，其特征在于，所述方法的具體步驟如下(1)向鐵水包中加入鐵水；(2)將結(jié)瘤的攪拌槳插入鐵水，所述攪拌槳插入鐵水的深度≥3990mm；(3)以初始旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)攪拌槳，所述初始旋轉(zhuǎn)速度為20-30r/min；(4)向鐵水中加入脫硫劑；(5)將攪拌槳的旋轉(zhuǎn)速度加速至最高旋轉(zhuǎn)速度，所述最高旋轉(zhuǎn)速度為85-95r/min；(6)保持?jǐn)嚢铇宰罡咝D(zhuǎn)速度運行；(7)減速至攪拌槳停止旋轉(zhuǎn)；(8)提出攪拌槳，完成清理。本發(fā)明可實現(xiàn)在線熱態(tài)對KR攪拌漿的粘渣/粘鐵/積瘤進行有效的清理；有效減少攪拌漿的更換次數(shù)、提高攪拌槳壽命、提高產(chǎn)線制造能力。
文檔編號C21C7/064GK102234703SQ20101015619
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者徐文杰, 李安東, 鄭皓宇, 金勇興, 錢旭東 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司