專利名稱：在化鐵爐內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于脫硫或脫磷領(lǐng)域，特別涉及一種在化鐵爐內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝。
背景技術(shù)：
化鐵爐亦稱沖天爐，是冶金、鑄造行業(yè)最常用的熔煉設(shè)備。目前，已知的在化鐵爐內(nèi)脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫的工藝有兩種，第一種也是最常見的一種為“專利號(hào)為90100927，名稱為‘一種化鐵爐(沖天爐)脫硫工藝’”的發(fā)明專利的‘背景技術(shù)’部分介紹的，第二種即為上述專利‘發(fā)明內(nèi)容’部分公開的。與第一種相比，第二種不失為一種大膽而有益的探索，脫硫效率有了很大的提高，鐵水中硫的含量有了明顯的降低。究其原因，其中起關(guān)鍵作用的一步是開爐時(shí)，在化鐵爐 過熱帶與爐缸帶的空間混合填充了焦炭和石灰，而非像通常那樣只填充焦炭。這樣做的好處是當(dāng)熔煉進(jìn)行時(shí)，由熔化帶形成的彌散度極大的鐵水滴，在穿過底焦和爐缸的過程中，會(huì)不斷接觸高溫的塊狀固體石灰(滴在石灰上或從石灰上流過)，并發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)CaO(固)+FeS = CaS (固)+FeO，達(dá)到強(qiáng)化脫硫、提高脫硫效率目的。但第二種也存在一些明顯的缺點(diǎn)。為了在以后進(jìn)行的熔煉過程中，能有塊狀固體石灰下移至底焦，不斷補(bǔ)充低焦和爐缸中固體石灰的消耗，保證化鐵爐過熱帶與爐缸帶的空間始終由焦炭和石灰混合充填，第二種背棄了冶金部門推薦使用的小塊石灰，而被迫采用了大塊石灰。由于大塊石灰不便于熔化成渣，故在熔化帶附近會(huì)造成成渣不充分，從而引起爐渣中的CaO與鐵水中的S不能充分作用生產(chǎn)CaS，達(dá)不到脫硫的目的。這樣隨鐵水的下流，脫硫的負(fù)荷就被下移到過熱帶與爐缸帶，由此便加大了此二處的脫硫負(fù)荷，一旦此二處的石灰大量消耗或補(bǔ)充不暢，鐵水中的含硫量就會(huì)迅速升高。加之此種工藝不能及時(shí)補(bǔ)充石灰，故只能提前加大石灰用量，而加大石灰用量不僅會(huì)造成浪費(fèi)，而且會(huì)帶來許多其他問題，故實(shí)際應(yīng)用第二種脫硫工藝時(shí)，會(huì)存在極大困難。現(xiàn)有的在化鐵爐內(nèi)脫除鐵中有害雜質(zhì)元素磷的工藝見“申請(qǐng)?zhí)枮?2101953. X，發(fā)明名稱為‘化鐵爐內(nèi)脫磷’”所公開的技術(shù)方案。這種脫磷工藝同樣存在不能及時(shí)補(bǔ)充脫磷劑以調(diào)節(jié)鐵水中磷含量的缺點(diǎn)，且B2CO3不易取得。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)便易行的在化鐵爐內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)可操作性差，脫硫效率低及不能同時(shí)脫除硫、磷兩種雜質(zhì)元素等問題，以滿足冶金、鑄造行業(yè)的需要。。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種在化鐵爐內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝，其通過采用向過熱帶吹入粉末狀或顆粒狀脫雜劑的方法脫除鐵中的雜質(zhì)元素硫、磷，所述脫雜劑為脫硫劑和脫磷劑。
所述在化鐵爐內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝，進(jìn)一步包括開爐時(shí)，在化鐵爐過熱帶和爐缸帶填以焦炭和脫雜劑，在以后進(jìn)行的熔煉過程中，隨爐料加入足量小塊脫雜劑，以補(bǔ)充消耗掉的脫雜劑。本發(fā)明提高化鐵爐脫雜效率的原理是通過在過熱帶與爐缸帶增加鐵水與脫雜劑的接觸來增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到強(qiáng)化脫雜、提高脫雜效率目的。本發(fā)明簡(jiǎn)便易行，可及時(shí)補(bǔ)充脫雜劑；脫雜效率高，能同時(shí)脫除鐵中硫、磷兩種有害雜質(zhì)元素，并可同時(shí)用于脫除鐵中其他雜質(zhì)元素。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。由于脫雜劑CaO可同時(shí)脫除鐵中硫、磷兩種有害雜質(zhì)元素，故以下以CaO來舉例說明。開爐時(shí)，首先將木材燒旺，接著分2 3次在化鐵爐過熱帶和爐缸帶的空間加入按一定的體積比混合的焦炭和石灰，具體比例可參考“專利號(hào)為90100927,名稱為‘一種化鐵爐(沖天爐)脫硫工藝’”的發(fā)明的‘具體實(shí)施方式
’部分的介紹選擇，繼續(xù)鼓風(fēng)將底焦燒旺，然后按爐子的熔化率將配好的冶金部門推薦的小塊熔劑(石灰石、螢石等)、金屬爐料(生鐵、廢鋼、回爐料、鐵合金等)和層焦按次序分批地從加料口加入，直到與加料口平齊為止。熔煉進(jìn)行時(shí)，底焦燃燒產(chǎn)生的高溫爐氣沿爐身高度方向上升，對(duì)金屬爐料進(jìn)行加熱，使底焦頂面上的第一批金屬爐料熔化。熔化后的鐵水滴在下落到爐缸的過程中，被高溫爐氣和熾熱的焦炭進(jìn)一步加熱，這一過程稱為過熱。隨著底焦的燒失和金屬爐料的熔化，料層逐漸下降。每批爐料熔化后，燃料由外加的層焦補(bǔ)充，使底焦高度基本上保持不變，整個(gè)熔化過程連續(xù)進(jìn)行。在熔化帶形成的鐵水滴，會(huì)依次流過底焦處過熱帶和爐缸。本發(fā)明首先在底焦處過熱帶設(shè)置關(guān)鍵的一步，具體為在鐵水滴流過底焦處過熱帶時(shí)，通過鼓風(fēng)機(jī)將脫雜劑(本實(shí)施例為CaO)粉末或顆粒吹入此處(單位時(shí)間內(nèi)吹入脫雜劑的量可根據(jù)爐料配比計(jì)算結(jié)果確定，也可根據(jù)爐前快速分析的結(jié)果及時(shí)調(diào)節(jié))，使鐵水滴與CaO充分接觸并發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)Ca0+Si02 = CaSiO3 CaO (固)+FeS = CaS (固)+FeO 3Ca0+P205 = Ca3(PO4)2從而使鐵水中的有害雜質(zhì)元素硫、磷脫除并被截留在爐渣中。此步對(duì)磷的脫除尤其具有重要意義，因?yàn)橹挥性诖颂幉啪邆淞妆谎趸摮臈l件。從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出，本步還具有脫除鐵中雜質(zhì)元素硅的作用，這對(duì)有特定要求硅含量的熔煉有重要意義。鐵水滴流過底焦處過熱帶后，接著會(huì)流過爐缸，在此過程中，鐵水滴會(huì)再次接觸高溫的石灰(滴在石灰上或從石灰上流過)，并發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng) CaO (固)+FeS = CaS (固)+FeO達(dá)到強(qiáng)化脫硫、提聞脫硫效率目的。本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用于高雜質(zhì)鐵(含S量O. 13% O. 20%，含Si量I. 5% 3. 5%，含P量I. 5% 2. 5%)的冶煉，通過取樣分析，鐵水S的平均值為O. 028%,Si的平均值為O. 60%, P的平均值為O. 30%，輕松達(dá)到了鑄造用優(yōu)質(zhì)鐵水標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種在化鐵爐內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝，其特征在于采用向過熱帶吹入粉末狀或顆粒狀脫雜劑的方法脫除鐵中的雜質(zhì)元素硫、磷，所述脫雜劑為脫硫劑和脫磷劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在化鐵爐內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝，其特征在于該工藝進(jìn)一步包括，開爐時(shí)，在化鐵爐過熱帶和爐缸帶填以焦炭和脫雜劑，在以后進(jìn)行的熔煉過程中，隨爐料加入足量小塊脫雜劑，以補(bǔ)充消耗掉的脫雜劑。
全文摘要
本發(fā)明公開一種在化鐵爐(沖天爐)內(nèi)綜合脫除鐵中有害雜質(zhì)元素硫、磷的工藝，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)可操作性差，脫硫效率低及不能同時(shí)脫除硫、磷兩種雜質(zhì)元素等問題，滿足冶金、鑄造行業(yè)的需要。技術(shù)方案是通過采用向過熱帶吹入粉末狀或顆粒狀脫雜劑的方法脫除鐵中的有害雜質(zhì)元素硫、磷，所述脫雜劑為脫硫劑和脫磷劑。開爐時(shí)，在化鐵爐過熱帶和爐缸帶填以焦炭和脫雜劑，在以后進(jìn)行的熔煉過程中，隨爐料加入足量小塊脫雜劑，以補(bǔ)充消耗掉的脫雜劑，增強(qiáng)脫硫、磷效果。本發(fā)明簡(jiǎn)便易行，可及時(shí)補(bǔ)充脫雜劑；脫雜效率高，能同時(shí)脫除鐵中硫、磷兩種有害雜質(zhì)元素，并可同時(shí)用于脫除鐵中其他雜質(zhì)元素。
文檔編號(hào)C21C1/02GK102851429SQ20111018718
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者王中博 申請(qǐng)人:王中博