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涌动式微损扒渣系统

 

涌动式微损扒渣系统

 

    1 开发背景
    目前,欧美一般采用全量铁水脱硫预处理,而日本大多采用全量铁水三脱预处理。无论何种脱硫方法(喷吹或KR),脱硫后,铁水包表面均要覆盖大量脱硫渣,必须对其进行扒除。扒除不净的残渣继续留在铁水包表面,由于残渣中富含一定量的硫,在后续的转炉冶炼条件下,这些硫不但会重新转化到钢水中,造成“回硫”现象,而且增加其后精炼成本及负担。
    当下常规操作是脱硫后投入一定量的聚渣剂,在聚渣剂的作用下使脱硫渣变得粘稠而易于扒除。但当剩余少量较薄的残渣时,尤其纯镁脱硫法(如鞍凌和攀成钢),脱硫后渣稀量少,不易彻底扒除,不得不二次、甚至三次投入聚渣剂,不仅无形中增加聚渣剂消耗,而且还增加铁损成本。
                  
                        图1 破碎后
   
    图2 磁选物                         图3 磁选剩余物
    脱硫渣形貌如图1所示,破碎后如图所示,图中画“红圈”处为肉眼直观可见铁粒。平均含铁量大于50%。在当下同质化竞争越来越激烈的钢铁市场倒逼背景下,对生产成本的压力越来越大。降本增效已成为一个永恒的主题。
    2 原理描述
    目前,一般使用扒渣机进行扒渣作业(也有捞渣)。在投放聚渣剂周围脱硫渣“成坨”,易于扒除,但坨状渣扒除后,剩余残渣不但量少,而且流动性极好,大部分会绕过扒渣板从两侧回流,只有扒渣板正面少部分顶渣被带出。为将脱硫渣扒除干净只能以牺牲铁损为代价,频繁扒渣。涌动式扒渣技术利用喷吹气体上浮力作用将顶渣推向扒渣口,扒渣板行程减半,扒渣动作由空间3维(上下左右)“S”形运动,变成仅需1维(前后)直线“—”运动。在铁水涌动源源不断推动力的作用下,稀渣不易从扒渣板两侧绕过回流,扒渣速度加快,铁损减半,且不用聚渣剂。真正达到低耗、快速、低成本扒渣目的。与传统扒渣设备对比如图4所示。
          
             图4 涌动式扒渣与传统扒渣对比示意图
    3 冷态实验
    水模涌动式扒渣实验。结果表明:不但扒渣速度快,而且残渣剩余少。甚至,若牺牲少量铁损的情况下,可以实现残渣“零”剩余。
   
 
                     图5 水模实验过程
    4 热态实验
    喷枪插入后铁液即翻滚涌动,仅约30s顶渣即偏聚在扒渣口一侧。
 

  图5 脱硫渣熔化后(1418℃)         图6 插入喷枪开吹30s
    5 工业生产试验
    在某厂120t铁水罐上开展工业生产试验。结果表明,扒渣时间减半,铁损减半,且不用聚渣剂。
 
         开始喷吹                                  喷吹过程扒渣

    6 效益预算
    根据实验结果及现场统计数据,做如下效益预算:
  指标   现扒渣实况   涌动式扒渣   效益计算/元/t   备注

注:产品红利3-5年,工艺红利至少10年。

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