铁水预处理工艺
铁水预处理工艺
铁水预处理工艺铁水预处理工艺是指在将铸铁液倒入铸型之前，通过一系列的处理工艺将铁水中的杂质和气体去除，从而保证铸铁件质量的稳定性和一致性。
铁水预处理工艺在铸造工艺中扮演着至关重要的角色，在提高铸件的质量、降低生产成本、改善生产环境等方面都有着积极的作用。
铁水预处理工艺一般包括以下几个环节：一、加热铁水在预处理之前，需要将铁水加热至一定温度，使得其中的金属元素完全熔解，方便去除杂质和气体。
一般来说，加热温度为1450℃左右。
二、除杂铁水中常存在铁沙、金属渣、氧化物等杂质，这些杂质对铸铁件的质量和性能有着很大的影响。
除杂工艺一般采用沉淀法、过滤法和离心法等方法去除杂质。
其中，沉淀法是较为常见的方法，通过加入草酸、硫酸等化学药剂使得杂质形成沉淀，然后将沉淀剔除掉即可。
三、脱硫铁水中含有一定量的硫，会影响铁水的流动性、凝固分析等性能。
脱硫工艺主要采用氧气吹炼法，将氧气引入铁水中，使得硫气氧化成SO2并排出，从而达到脱硫的目的。
四、脱碳铸铁中碳含量的多少与铁水中碳含量有着密切的关系，因此脱碳工艺对于决定铸铁件的硬度和韧性有着重要的作用。
脱碳工艺一般采用灌碳剂或者双氧水等方法，将其中的碳元素去除掉。
五、脱气铁水中通常还含有大量的气体，如氢、氧、氮等，这些气体都会在铸造过程中释放出来，导致铸件内部产生气孔、夹杂等缺陷。
因此，脱气工艺也是铁水预处理中不可或缺的一个环节。
脱气一般采用真空除气、加压除气等方法，将其中的气体去除掉。
铁水预处理工艺在现代铸造工业中已经得到广泛应用，能够显著提高铸铁件的质量和性能，减少铸件的废品率和生产成本，对于推动铸造行业的发展和升级有着重要的意义。
常用铁水预处理技术
常用铁水预处理技术常用铁水预处理技术铁水预处理基础知识1、什么是铁水预处理？★铁水预处理指铁水兑人炼钢炉之前，为除去某些有害成份或回收某些有益成分的处理过程。
针对炼钢而言，主要是使铁水中硅、磷、硫含量降低到所要求的范围，以简化炼钢过程，提高钢的质量。
铁水预处理具体分为铁水炉外脱硅、脱磷和脱硫，有时脱磷和脱硫同时进行。
对于铁水含有特殊元素提纯精炼或资源综合利用而进行的提钒、提铌、提钨等预处理技术则称为特殊预处理。
2、什么是铁水“三脱”技术？★指铁水兑人炼钢炉之前，进行脱硫、脱硅、脱磷的预处理工艺过程。
3、铁水脱硫的目的是什么？★提高钢质、扩大品种和改善炼钢操作，提高钢的机械、工艺性能。
4、铁水脱硅的目的是什么？⑴减少转炉炼钢渣量、改善操作和提高炼钢经济指标。
硅是氧气转炉炼钢发热的元素，所以为了提高炼钢熔池温度和早化渣，往往希望铁水含硅高一些，但实践证明铁水含硅高时，为了保证转炉渣有较高的碱度，势必增加石灰消耗量，使渣量增多，冶炼时间延长，耗氧量增加，喷溅加剧，铁损增加，并给操作带来困难，从而降低炼钢生产率和增加生产成本。
铁水含硅量一般应控制在0.4％以下的水平。
(2)铁水预脱磷的需要脱硅是铁水预脱磷的先决条件。
铁水预脱磷要求脱磷反应区的氧位高，当加入氧化剂提高氧位时，硅首先就与氧作用而降低铁水中的氧位。
为此，脱磷首先要脱硅，脱磷前控制硅含量一般要求在0.15％以下。
5．铁水脱磷的目的是什么?(1)生产低磷钢、超低磷钢和不锈钢等工艺需要。
磷在钢中对性能的影响，除少数钢种为提高强度或耐大气腐蚀性，要求有一定含磷外，对大多数钢种是有害的，它降低钢的冲击韧性，尤其是低温冲击韧性；磷的枝晶偏析使板材产生带状组织，造成钢板各向异性。
随着新技术材料的发展，对某些品种钢要求磷含量≤0.01％(低磷钢) 或≤0．005％(超低磷钢) 。
用转炉工艺脱磷，虽然有较好的脱磷效果，但达到这种低磷的水平是难以完成的，如采取多次造渣操作，有可能达到，但都存在渣料消耗大，冶炼时间长，热损失大，金属收得率低等问题。
铁水预处理技术操作规程√
铁水预处理技术操作规程1、原料要求1.1 铁水条件铁水温度：T≥1250℃铁水硫含量：[S]≤0.140%处理铁水量：与转炉铁水装入量相符1.2 脱硫剂采用CaO系脱硫剂1.3 脱硫剂加入量范围处理前铁水s含量目标S 脱硫剂加入量（Kg/t铁）≤40 ≤20 4～4.5 ≤10 6.5-7.041～50 ≤40 3.0-3.5 ≤20 4.0～5.0 ≤10 6.0～6.551～60 ≤40 3.5-4.0 ≤20 6.0～6.5 ≤10 6.0～8.561～70 ≤40 3.5-4.5 ≤20 6.0～8.0 ≤10 7.5～9.071～80 ≤40 4.5-7.5≤20 7.5～9.0 ≤10 9.0～10.581～90 ≤40 5.5-7.0≤20 9.0～10.5 ≤10 10.0～12.591～100 ≤40 6.5-8.0≤20 10.5～11.5 ≤10 12.0～13.5101～110 ≤40 8.0-9.5≤20 11.5～12.5 ≤10 12.5～14.5＞110 ≤40 ≥9.5≤20 13.0～14.5 ≤10 14.5～16.5注：（1）视脱硫剂理化指标上升、下降，可将前[S]减少或提高0.020%。
（2）前[S]≤0.045%时，可将前[S]提高0.005～0.010%。
（3）根据搅拌头状况、铁水带渣量的多少，脱硫剂加入量可适当调整。
（4）特殊情况（如：设备故障、生产节奏紧、前硫未及时分析出来等）脱硫剂加入量可按照上限硫含量进行处理。
2、扒渣作业2.1 启动液压电机，将罐倾翻至扒渣角度（以铁水不能溢出为准）。
2.2 接通扒渣扒电源选择手动或自动操作方法，确认各信号是否正常及各分功能紧停开关位置。
2.3 确认压缩空气入口压力≥0.4Mpa，小车前进端极限在零位，后退端极限在十位上。
2.4 调整大臂高度，试扒后再调整适宜高度。
2.5 当罐内渣块≥600kg（目测）时，原则上不能强行扒渣，应将铁水返回混铁炉。
铁水预处理技术
不同脱硅方法对铁水温度的影响
1 2 3 氧化铁随氧气一起喷入TPC 氧化铁随氧气一起喷入 氧化铁随氧气一起由顶部加入 顶部加入氧化铁
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铁水预脱硅方法及其选择
铁水预脱硅主要有三种方法： 铁水预脱硅主要有三种方法： 1）在高炉出铁沟脱硅 2）鱼雷罐车或铁水罐中喷射脱硅剂脱硅 3）“两段式”脱硅，即为前两种方法的结合， 两段式”脱硅，即为前两种方法的结合， 先在铁水沟内加脱氧剂脱硅， 先在铁水沟内加脱氧剂脱硅，然后在鱼雷罐车中喷 吹脱硅
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第二讲
铁水炉外处理技术
战东平
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2.1 铁水预处理简介
铁水预处理：是指铁水兑入炼钢炉之前对其进行脱 铁水预处理： 除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种铁水 处理工艺。 处理工艺。 铁水预处理： 铁水预处理： 普通铁水预处理 特殊铁水预处理 普通铁水预处理：铁水脱硫、脱硅和脱磷、 普通铁水预处理：铁水脱硫、脱硅和脱磷、铁水同 时脱硅、脱磷、脱硫（ 三脱” 时脱硅、脱磷、脱硫（即“三脱”）。 特殊铁水预处理： 特殊铁水预处理：针对铁水中的特殊元素进行提纯 精炼或资源综合利用而进行的处理过程， 精炼或资源综合利用而进行的处理过程，如铁水提 提铌、提钨等。 钒、提铌、提钨等。
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[Si] + 2(FeO) = SiO2(s) + 2Fe ∆G1=-356020+130.47T J·mol-1 [Si] + Fe2O3(s) = SiO2(s) + Fe(l) ∆G2=-287800+60.38T J·mol-1 [Si] + Fe3O4(s) = SiO2(s) + Fe(l) ∆G3=-275860+156.49T J·mol-1
铁水预处理的工艺流程
铁水预处理的工艺流程## Refining of Molten Iron Refining Process.1. Desulfurization.Desulfurization of molten iron is a process of removing sulfur from molten iron. Sulfur is a detrimental element in iron and steel, as it can cause brittleness and other problems. There are a number of methods for desulfurizing molten iron, including:Ladle desulfurization is a process in which molteniron is treated with a desulfurizing agent, such as calcium carbide or magnesium, in a ladle. The desulfurizing agent reacts with the sulfur in the iron to form a sulfide, which is then removed from the iron.Injection desulfurization is a process in which a desulfurizing agent is injected into the molten iron through a lance. The desulfurizing agent reacts with thesulfur in the iron to form a sulfide, which is then removed from the iron.Vacuum desulfurization is a process in which molten iron is treated in a vacuum chamber. The vacuum removes the sulfur from the iron by vaporization.2. Dephosphorization.Dephosphorization of molten iron is a process of removing phosphorus from molten iron. Phosphorus is a detrimental element in iron and steel, as it can cause brittleness and other problems. There are a number of methods for dephosphorizing molten iron, including:Ladle dephosphorization is a process in which molten iron is treated with a dephosphorizing agent, such as lime or iron ore, in a ladle. The dephosphorizing agent reacts with the phosphorus in the iron to form a phosphate, which is then removed from the iron.Injection dephosphorization is a process in which adephosphorizing agent is injected into the molten iron through a lance. The dephosphorizing agent reacts with the phosphorus in the iron to form a phosphate, which is then removed from the iron.Vacuum dephosphorization is a process in which molten iron is treated in a vacuum chamber. The vacuum removes the phosphorus from the iron by vaporization.3. Deoxidation.Deoxidation of molten iron is a process of removing oxygen from molten iron. Oxygen is a detrimental element in iron and steel, as it can cause brittleness and other problems. There are a number of methods for deoxidizing molten iron, including:Ladle deoxidation is a process in which molten iron is treated with a deoxidizing agent, such as silicon or aluminum, in a ladle. The deoxidizing agent reacts with the oxygen in the iron to form an oxide, which is then removed from the iron.Injection deoxidation is a process in which a deoxidizing agent is injected into the molten iron through a lance. The deoxidizing agent reacts with the oxygen in the iron to form an oxide, which is then removed from the iron.Vacuum deoxidation is a process in which molten iron is treated in a vacuum chamber. The vacuum removes the oxygen from the iron by vaporization.中文回答：## 炼铁预处理工艺流程。
1-铁水预处理工艺
3.2 铁水脱磷装置示意图
四、转炉双联法脱磷工艺
日本和歌山制铁所炼钢厂工艺布置示意图
4.1 脱磷转炉
脱磷炉加15%废钢（尺寸稍小些） 脱碳炉加2%废钢（尺寸稍大些） 脱磷炉：废钢与脱碳炉渣一起从料槽加入。 BOFd[p]：[C]：4.7%~3.7% 吹氧时间9min [P]：从0.1%（1000ppm）→降到0.01% （100ppm）周期时间20min 炉龄： 25000炉，炉渣R：≤2，渣量 ~35kg/t，脱磷炉供氧强度是脱碳炉的1/4~1/2。 脱磷炉加入造渣料：BOFd[C]返渣（约占脱碳 炉渣总量的1/2）+石灰 脱磷炉渣：由于碱度≤2，可直接用于筑路 等 半钢温度1300℃左右， 回收煤气，流量为 35000~40000m3/h
五、铁水预处理对纯净钢的意义
铁水含磷、硫可降到低或超低含量水平。 提高转炉生产率、降低成本、节约能耗。 极低碳钢的清洁度。钢中T[O]、[N]、[H]含
量降低。 有利于复吹转炉冶炼高碳钢时的“保碳出钢 技术”。 有效地提高铁、钢、材系统的综合经济效益。
二、铁水脱Si（120t转炉）
铁水脱Si的重要意义： 铁水脱磷的必要条件 利于减少石灰加入量和渣量
铁水脱Si的工艺方法铁水罐脱硅 转炉脱硅
2.1 脱Si剂、脱Si原理
脱硅剂： 氧化剂：氧气，氧化铁皮，精矿粉，烧结矿粉，氧 化铁烟尘 溶剂：石灰，萤石 铁水脱Si化学反应： [Si]+O2(g)=SiO2 [Si]+(2/3)Fe2O3(s)=SiO2(s)+(4/3)Fe [Si]+(1/2)Fe3O4(s)=SiO2(s)+(3/2)Fe [Si]+2(FeO)=SiO2(s)+2Fe
铁水预处理工艺技术规程
铁水预处理工艺技术规程铁水预脱硫工艺岗位操作规程1、工艺流程铁水纸盒铁水客运车辆测温采样喷粉烟气挖渣测温采样炼钢2、铁水烟气建议序号项目123浅脱硫中脱硫深脱硫成品硫要求温度要求[s]≤0.015%≥1250℃[s]≤0.01%≥1250℃[s]≤0.005%≥1250℃3、脱硫工艺的选择烟气工艺方法的挑选：既能够分别单独DAT160氧化钙粉和熔融颗粒镁，也能够无机DAT160。
4、烟气东站主要技术参数1234567烟气平均值周期每天最小烟气纸盒数年处置能力（每套）喷枪使用寿命钙基脱硫剂耗量铁损耗铁水温再降分钟/手袋/每工位万吨/每工位℃/min≤2840100＞100炉次~5kg/t铁3.6kg/t铁≤2-1-5、脱硫操作前的准备5.1、关上烟气东站供电总电源，给有关系统供电。
5.2、检查其它各种能源介质的供给情况，如氮气等，是否符合需要的参数。
5.3、检查擦吹起罐和储料仓中存料情况，如果悬浮物偏少，应及时补足皮德盖。
5.4、检查所有机、电、液设备的状况，是否处于可使用的完好的状况。
5.5、按照杀菌和保护的建议展开工作前的必要的杀菌和保护工作。
5.6、联系铁水准备工作主控室，介绍铁水情况：例如铁水罐号、起始硫值、铁水重量，铁水温度，其他化学成分等。
5.7、铁水准备主控室联系行车指挥人员将铁水罐吊至脱硫站铁水罐车上。
5.8、检查渣盘车及渣盘与否妥当。
5.9、检查除尘系统闸阀的控制器及吸力。
5.10、确认上述工作准备就绪的情况下可以开始脱硫站的处理操作。
6、喷吹脱硫工艺6.1、行车统一指挥人员统一指挥皮德盖180t行车将炼钢厂房内的铁水重罐缠至烟气东站的铁水罐车上，证实铁水罐安全座稳于通告烟气操作方式人员；烟气操作方式人员将铁水罐车上开向烟气工位。
6.2、接受铁水罐后的铁水罐车开向脱硫工位时除尘系统开始启动；6.3、到接近位置时，交流变频调车速到慢速，接触到限位开关停车；3确认渣盘车开到接渣位置。
铁水预处理工艺
高效铁水预处理工艺开发新日铁公司君津制铁所采用将运送铁水的鱼雷罐车(TPC)作为精炼容器的ORP铁水预处理工艺，为大量生产高纯净钢奠定了基础。
然而，因从高炉出铁至转炉出钢的时间长，铁水处理中产生大量泡沫等问题限制了操作。
为此，该所一炼车间于1999投产了由KR（机械搅拌式脱S设备）和转炉型铁水P处理工艺（LD-ORP）组成的新工艺。
与原TPC型ORP工艺按在高炉出铁场脱Si、排除脱Si渣、喷粉脱P脱S的多段式分开处理不同，新工艺是在高炉出铁后到铁水包里采用KR工艺脱S，再用转炉的LD-O RP工艺脱Si脱P的2段式处理工艺，从而集中了处理场所并改善了炼钢物流。
而且，从热力学的观点重新配置了各种预处理反应，还分别采用了各种专用精炼容器的强搅拌（机械和全体搅拌）处理从而提高了精炼速度和效率。
整个工艺流程的产能为220t/炉次。
其中，KR的搅拌叶转速为100~120r?p?m（转/分），处理时间为9~11分钟；LD-ORP的顶吹氧最大为150Nm3;/小时?t，底吹CO2流量8 Nm3;/小时?t，处理时间8分钟。
较之原工艺，新流程缩短了各精炼工序时间，从而将从出铁~出钢的全程时间从原300~450分钟减少到240~350分钟，缩短了25%；还大幅度降低了铁水在运送中的温度，提高了设备周转率，降低了生产费用。
采用转炉渣对铁水脱P神户制钢?加古川制铁所从1999年开始，在铁水全量脱P处理中大量配用转炉炼钢熔渣，从而提高了脱P效率，缩短了脱P时间。
该厂的铁水预处理工艺流程为首先在高炉出铁场脱Si并除渣后，将铁水送往预处理站进行用转炉渣+生石灰（CaO）+铁矿石（FeO）的脱P处理，再用生石灰和碳化钙（CaC2）脱S。
转炉渣配合率与脱P处理后渣中游离CaO（即freeCaO简称f-CaO）密切相关，既提高转炉渣配合率将大大减少渣中f-CaO，当转炉渣配合率由0%提高到50%时，f-CaO由25%减少到5%左右。
铁水预处理
一、铁水预处理概述
铁水预处理是指高炉铁水在进入炼钢炉之前预先脱除某 些杂质的预备处理过程。
分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。
普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱P。 特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行 提纯精炼或资源综合利用，如铁水提钒、提铌、脱铬等 预处理工艺。
意大利 Taranto
0.01%占% 80.4 87.0 87.5
0.006%占% 36.4 240 4.7 48.8 240 4.9 62.5 240 5.3
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喷Mg颗粒脱硫处理实绩
铁水罐容量（t） 铁水罐净空高度(mm) 喷吹罐容积(m3) 喷吹压力(Mpa) 喷吹流量(Nm3/min) 喷吹速度(kg/min) 处理前[S] Mg 单耗（kg/t) 温度降低(℃) 喷吹时间(min) [S]≤0.01％ [S]≤0.005％ [S]≤0.01％ [S]≤0.005％ [S]≤0.01％ [S]≤0.005％ 100 800 0.5×2 0.3～0.5 30～60 6～15 0.04% 0.2±0.05 0.46±0.03 10±1 12±1 5±1 7±1
搅拌能 低 高
氧气 比率 低 高
废钢比 低 高
建设投资 低 高
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转炉脱磷主要目的：生产低磷、超低磷钢？
新日铁Matsumiya博士回答：
▪
[P]含量控制：
▪ ▪ 转炉脱磷处理后： 0.018~0.020%; 脱碳转炉出钢： 0.015~0.018％.
▪
采用转炉脱磷－脱碳工艺的主要目的：
1. 提高生产和工艺控制的稳定性；
T. Ueki, et al., The 10th Japan-China Symposium on Science and Technology of Iron and Steel, 2004, p116
铁水预处理技术
铁水预处理技术1．概述铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起来到现在已经广泛地应用于各国，用于提高铁水质量，其技术也已经得到迅速的发展，目前可以用于铁水预处理的技术不下二、三十种。
铁水预处理工艺方法主要有：（1）机械搅拌法，有代表性的是日本开发的KR法；（2）吹气搅拌法，包括顶吹喷粉法和底吹法，目前顶吹喷粉法得到最广泛的应用，如ATH、TDS、IRSID、ISIDD等法；（3）喂丝法近年来开始得到应用。
铁水预处理的主要工艺目标是：（1）脱硫；（2）脱磷；（3）脱硅、磷、硫（俗称三脱）；（4）其它。
从处理熔剂的选择来看有：主要是石灰系、碳化钙系、镁系三类脱硫剂，可以单独使用，可以复合应用，往往可以取得更好的冶金效果。
顶吹喷粉法近年发展了更多的工艺形成：产生了混合喷吹法和复合喷吹法以及分步喷吹法等。
从控制模型方面看：近年来更加重视建立较高精度的预处理粉剂喷吹量的控制模型。
还有一些不同的分类方法，但是无论怎样分类，每个企业选择的原则都是一样的，那就是从自己企业近期和长远规划来考虑，结合企业能力、产品目标、市场、经济效益等具体情况选择最适合自己的，最有利的方案。
本技术方案——从三个方面介绍科大三泰公司向用户推荐并可提供的技术装备：（1）铁水罐顶喷纯化镁脱硫；（2） 铁水罐采用镁加钙系脱硫剂分步或复合喷吹脱硫（即所谓混喷）；（3） 铁水罐采用镁加钙系或者单纯钙系脱硫剂分步或者复合喷吹三脱（脱硫、脱磷、脱硅）；是较高精度顶吹喷粉法；脱硫剂选用钝化镁粒或镁系的；喷吹工艺形式采用单系统喷吹或分步复合喷吹；为了提高镁的利用率，降低喷粉生产成本，同时达到目标硫数值，达到喷粉目的，采用具有较高精度的脱硫剂喷吹量的控制模型（可选择的和可即时调控的）；采用高技术喷射器系统；带气化室的喷枪；采用PLC 全程程控和计算机操作等。
2．铁水预处理的热力学与动力学2．1 铁水脱硅1）脱硅反应[][]()22S i O S i O +=根据热力学原理不难看出，为了脱硅的同时碳不被氧化，脱硅应在低温下进行，最好不超过1500℃。
铁水预处理
4 .1 铁水预处理简介
为了提高钢的质量，改善高炉和转炉的生产条件，铁水 炉外预处理技术已在世界各国广泛应用。 铁水预处理优点： ➢ 1）铁水炉外脱硫能给高炉减轻负荷，可降低焦比，减少 渣量和提高生产率； ➢ 2）铁水炉外脱磷、脱硫，可使转炉炼钢渣量减少，做到 无渣或少渣炼钢，并可缩短冶炼时间，提高生产能力； ➢ 3）同时，磷硫的去除对于提高转炉钢的质量是极为有利 的。
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• 十字型搅拌头的形状如图所示，搅 动头为高铝质耐火材料，寿命为 90～100次，每使用3～4次后需要 用耐火材料进行修补。
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图 KR法搅拌器形状示意图
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4.2 铁水预处理脱硫
• 与莱茵法相比，两种方法的最大区别是：搅拌器插入铁水 深度不同，KR 法是将搅拌器沉浸到铁水内部, 而不是在铁 水和熔剂之间的界面上。通过搅拌形成铁水运动旋涡使熔 剂撒开并混入铁水内部, 加速预处理过程，其铁水流动情 况如图所示 。
有的铁水沟有落差，脱硅剂高点加入，过落差点后一 段反应距离设置撇渣器，将脱硅渣分离。
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4.3 铁水预处理脱硅
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4.3 铁水预处理脱硅
2）铁水罐脱硅
特点：工作条件 好，处理能力大， 脱硅效率高且稳 定。 缺点：占用时间 厂，温降较大。
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4.3 铁水预处理脱硅
正确选择脱硅方法，应该考虑以下因素： ➢ （1） 铁水含硅量。当铁水含硅量＞0.45%（质量百分数）
(Na2O)(l)+[S]+[C]=(Na2S)+{CO} 苏打是最古老的炉外脱硫剂，具有很强的脱硫能力， 但是价格较贵，而且处理时大量的氧化钠挥发，污染环境， 对人体有害。此外，渣中Na2O侵蚀铁水包衬；同时，因渣 的流动性好，机械扒渣困难。
铁水预处理工艺技术操作规程(3篇)
铁水预处理工艺技术操作规程一、工艺概述铁水预处理工艺是钢铁冶炼中的重要环节，其主要目的是去除铁水中的杂质，提高炉渣的活性，使之满足后续工序的要求。
本操作规程综合了多年的实践经验和专业知识，旨在确保铁水预处理工艺的安全性、稳定性和高效性。
二、设备准备1. 检查设备的完好情况，确保各种设备和管道清洁、无堵塞。
三、铁水炉处理1. 将铁水倒入预处理炉中，注意控制铁水的流速，以防溅出或产生浪花。
2. 开启预处理炉的电加热器，调节炉温至适宜的处理温度。
3. 在铁水中加入适量的氧化剂，提高炉渣的活性，促进杂质的去除。
4. 使用适当的搅拌设备将铁水和氧化剂充分混合，确保反应达到最佳效果。
5. 观察炉渣的颜色和质地，根据经验判断处理的时间和效果。
6. 关闭电加热器，停止铁水的处理，并将炉渣倒入炉渣罐中。
四、炉渣处理1. 将炉渣倒入炉渣罐中，注意避免溅出，并确保炉渣罐的密封性。
2. 根据需要，对炉渣进行二次处理，以进一步提高其活性和去除杂质。
3. 定期清理炉渣罐，防止炉渣的堆积和结块。
五、设备维护1. 每次使用后，对预处理炉和炉渣罐进行彻底清洁，确保无残留物。
2. 定期检查预处理炉和炉渣罐的密封性和故障情况，及时修复或更换损坏的部件。
3. 定期对搅拌设备进行保养，确保其正常运转。
六、安全注意事项1. 操作人员必须穿戴符合要求的防护设备，确保自身的安全。
2. 在操作过程中，禁止违反操作规程和操作流程，严禁操作失误或漏操作。
3. 注意防范铁水的溅出和烫伤事故，严格遵守操作规程中的操作要求。
4. 对于设备故障或异常情况，应及时报告相关人员，不得自行擅自处理。
七、总结铁水预处理工艺技术操作规程是保证铁水预处理工艺安全、稳定和高效的重要依据，操作人员必须深入了解规程内容，并严格遵守规程的操作要求。
同时，应不断总结经验，优化工艺流程，提高工艺效益，为钢铁生产的顺利进行提供有力保障。
铁水预处理工艺技术操作规程（2）一、工艺概述铁水预处理是指对生铁进行预处理，将其中的杂质、有害元素等物质去除，以提高铁水的纯净度和适用性，为后续工艺环节提供良好的原料。
铁水预处理工艺
铁水预处理工艺一、引言铁水预处理工艺是钢铁生产中的重要环节，主要用于消除铁水中的杂质和不良元素，提高铁水质量，保证最终产品的质量。
二、铁水预处理工艺的重要性1.提高产品质量–铁水预处理可以去除铁水中的硫、磷等杂质，减少不良元素对最终产品的影响，提高产品的强度和韧性。
–预处理还可以减少氧气含量和气泡形成，改善产品表面质量，降低缺陷率。
2.增加生产效率–预处理可去除铁水中的夹杂物，在后续工艺中减少杂质对设备的磨损和故障，提高生产效率。
–预处理还可以优化浇注工艺，减少浇注时间和成本，提高产能。
3.降低能耗–去除铁水中的杂质和不良元素，可以减少后续工艺中的能耗消耗，提高能源利用率。
–预处理还可以优化燃烧过程，减少燃料的使用量，降低能源消耗。
三、铁水预处理工艺流程铁水预处理工艺一般包括以下几个步骤：1. 铁水净化1.定量加入除杂剂：根据铁水中杂质的含量和种类，控制合适的除杂剂加入量。
2.搅拌混合：通过机械搅拌设备，将除杂剂充分混合均匀，提高除杂效果。
3.沉淀分离：放置经过混合的铁水，使杂质沉淀到底部，然后将上清液排除。
2. 脱硫处理1.加入脱硫剂：根据铁水中硫含量，控制合适的脱硫剂加入量。
2.搅拌混合：将脱硫剂充分混合均匀，增加脱硫效果。
3.沉淀分离：放置经过混合的铁水，使含硫物质沉淀到底部，然后将上清液排除。
3. 脱磷处理1.选择合适的脱磷方法：常用的脱磷方法有碱脱磷、氧化铁脱磷等，根据情况选择合适的方法。
2.加入脱磷剂：根据铁水中磷含量，控制合适的脱磷剂加入量。
3.搅拌混合：将脱磷剂充分混合均匀，增加脱磷效果。
4.沉淀分离：放置经过混合的铁水，使含磷物质沉淀到底部，然后将上清液排除。
四、铁水预处理工艺参数控制1.加入剂控制：根据铁水中杂质的含量和种类，选择合适的除杂剂、脱硫剂和脱磷剂，并控制加入量。
2.搅拌时间：搅拌时间过长可能导致杂质再次悬浮，搅拌时间过短则不能充分混合，控制搅拌时间使铁水充分混合，杂质沉淀到底部。
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投资成本(—)
低
一般
较高
铁水预脱硫条件优于钢水脱硫条件，原因：
1.铁水中含有较高的C、Si、P等元素，提高了铁水中 硫的活度系数； 2.铁水中氧含量低，提高渣铁之间硫分配比，脱硫效 率高； 3.铁水含氧量低，因而可以使用强脱硫剂强化脱硫而 不会造成强烈氧化； 4.铁水脱硫费用低于高炉、转炉和炉外精炼的脱硫费 用。
4.3.3 铁水预脱硫的意义 4.3.4 铁水预脱硫的基本原理
A 金属、氧化物及碳化物脱硫 B 碱性渣脱硫 4.3.5 铁水预脱硫的方法 投掷法：将脱硫剂投入铁水中脱硫 喷吹法：用载气将脱硫剂喷入铁水中脱硫 搅拌法（KR法）：通过中空机械搅拌器向铁水
内加入脱硫剂，搅拌脱硫
脱硫工艺的技术比较
脱硫工艺方法
2.Mg／CaC2复合脱硫剂 喷吹Mg／CaC2复合脱硫剂的体系，由于CaC2与［O］
反应生成CaO，MgS(固)不能稳定存在于该体系中，由于 Mg／CaC2复合脱硫剂体系与Mg／CaO复合脱硫体系的脱 氧、脱硫平衡反应是相同的，因此对脱氧、脱硫能力 而言，喷吹这两种复合脱硫剂效果是一样的。
但是，由于CaC2比CaO 昂贵且不安全，因此从脱 硫成本及储运、使用的安全性方面考虑，使用Mg／ CaO复合脱硫剂更安全、成本更低。
高碱度烧结矿
颗粒
0
20-40
O2+烧结矿 50%
40-80
反应速率常数 (min-1) 0.25
0.06
处理后 [Si]%
0.13 0.10 ≤0.10%
4.3 铁水预脱硫工艺 4.3.1 国外铁水预脱硫技术的发展背景与现状
历史背景：60年代，氧枪转炉炼钢的崛起工业的发展 给钢铁材料质量提出了更高要求。
4.3.2 我国脱硫现状
自七十年代以来，配合钢铁企业的“平炉 改转炉”的技术改造，攀钢、武钢、鞍钢、宝 钢、太钢、包钢、齐钢、天钢、上钢、承钢、 酒钢、宣钢、重钢、涟钢、鄂钢等钢铁厂先后 建立了高炉铁水炉外脱硫站，所喷吹的脱硫粉 剂均采用石灰粉、电石粉为主的钙质粉剂。
近来各大钢铁企业积极采用镁基脱硫剂进行铁水 炉外脱硫。鞍钢率先进行镁基脱硫剂的工业试验，喷 吹Mg/CaO粉脱硫剂，在国内首先成功地用镁基脱硫剂 将铁水含硫量脱至0.005%以下，生产出超低硫钢，开 发了镁基脱硫剂铁水炉外脱硫技术。宝钢、本钢已经 从国外引进了镁脱硫技术，均是采用“复合喷吹”方 式，并已相继建成投产。宝钢已基本实现全量铁水脱 硫预处理和部分铁水三脱预处理。
5.石灰粉资源广，价格低，易加工，使用安全。
石灰石粉(CaCO3)脱硫
其主要成分是CaCO3，属于石灰脱硫范畴（钙基 脱硫剂）。 脱硫反应：
2CaCO3(固） CaO(固) CO2(气）
脱硫特点：
1）用石灰石粒子分解时会发生炸裂，生成的是细小 的、多孔的、活性强的CaO粉粒子，使CaO的反应面积 增大，脱硫作用增强，提高了CaO的利用率。
脱硫反应： Mg 固 Mg 液 Mg 气 Mg
[Mg]+ [S] = MgS(固) Mg(气) + [S] = MgS(固) 镁脱硫的热力学：受铁水温度和镁的蒸气压影响 Log[Mg]sat = 7000 T + LogPMg 5.1
镁在铁水中的溶解度取决于铁水温度和镁的蒸汽 压。镁的溶解度随着压力的增加而增大，随铁水温度 的上升而大幅度降低。为了获得高脱硫效率，必须保 证镁蒸气泡在铁水中完全溶解，避免未溶解完的镁蒸 气逸入大气造成损失。
促进镁蒸气大量溶解于铁水中的措施是：
铁水温度低；加大喷枪插入铁水液面以下的深度，
提高镁蒸气压力，延长镁蒸气泡与铁水接触时间。(低 温和高压有利！)
镁基脱硫剂
1.Mg／CaO复合脱硫剂
喷吹Mg／CaO复合脱硫剂时，铁水中会发生喷吹 Mg和单独喷吹CaO脱硫时，相应发生的反应，但平衡 时不存在。
脱硫反应式：
第二章 铁 水 预 处 理
现代钢铁生产流程
长流程: 高炉 铁水预处理 转炉 钢水 二次精炼 连铸
短流程：电炉 钢水二次精炼 连铸
炉外处理：铁水预处理与钢水二次精炼的 统称。
4.1 铁水预处理技术
铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之前对其进行脱 除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种铁水处 理工艺。
钢材质量： 强度高、低温韧性好；冷成型和焊接性 能好；抗腐蚀和高温性能好。
用户需求：降低钢中杂质：硫、磷含量越低越好。
国外脱硫现状
世界各国都致力于降低钢中硫含量 80年代初期欧洲钢材市场：
大批量产品含硫量[S] 0.02%；小量产品[S] 0.01%；极少的优质钢[S] 0.005%。 90年代中期：约70%的产品[S] 0.015%；约50%的 产品[S] 0.01% 。约28%的产品[S] 0.005%；约 10%的产品[S] 0.002%。
4.2 铁水预脱Si工艺
4.2.1 铁水预脱Si的意义 减少脱磷剂用量，提高脱磷脱硫效率 利于减少石灰加入量和渣量 对于含钒和含铌等特殊铁水，预脱硅可为
富集 V2O5和Nb2O5等创造条件。
4.2.3 常用的脱硅剂（氧化剂）：
固体氧化剂和气体氧化剂 固体氧化剂：高碱度烧结矿、氧化铁皮、铁矿石、铁锰矿、
铁水脱硫剂的选择
元素的脱硫能力，由高到低依次为： CaC2、Mg、BaO、CaO、MnO、MgO
工业中常用的脱硫剂有： CaO系、CaO+CaC2系、CaC2、CaO+Mg系、Mg等。
铁水脱硫剂性能比较
反应平衡常数 （1350℃）
CaC2 6.9×105
石灰粉（CaO） 6.489
镁粉 3.17×103
脱硫能力
很强
较强
较强
［S］min
4.9×10-5％ 1．极易吸潮劣化
3.7×10-3％
1.6×10-3％
1．耗量较大，渣量较大，铁损 1．加入后，变成
2．运输和保存时要采用氮气 较大
镁蒸气泡，反应区
特
密封
2．资源广，价格低，易加工， 搅拌良好
3．要单独储存
使用安全
2．经镁饱和后能
点
4．析出的石墨态碳对环境产 3．在料罐中下料易“架桥”堵料， 防止回硫
铁水罐法（鱼雷罐车法） 铁水包法 发展趋势：
采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器
铁水预处理的化学冶金学意义
化学冶金学意义： 创造最佳的冶金反应环境 !
钢铁冶金工艺优化： 高炉 分离脉石、还原铁矿石 铁水预处理 脱硅、脱磷、脱硫 转炉 脱碳、升温 钢水炉外精炼 去夹杂、合金化
4.3.7 四种主要脱硫剂及其脱硫原理
1.苏打 (Na2CO3)系： Na2CO3(l) ==== Na2O(l) + CO2
Na2O(l) + [S] + [C] ==== (Na2S) + CO 最早使用的炉外脱硫剂，价格贵，挥发损失严重， 环境污染大，侵蚀包衬，不能把硫降低到所要求的水 平，而且温降大 目前只作硫超标的号外铁补救脱 硫之用！
Mg(气)＋[S] ＋CaO(固) = CaS(固)＋MgO(固) ［Mg］＋[S] ＋CaO(固) = CaS(固)＋MgO(固)
理论上单独喷镁时，脱硫极限as可达约10－4％数 量级；喷吹Mg／CaO复合脱硫剂时，脱硫极限as可达 约10－7％数量级。
可见喷吹Mg/CaO复合脱硫剂在热力学上比单独喷 吹Mg进行铁水脱硫更有利，脱硫能力更强 。
2）石灰石受热分解放出CO2气体，CO2气体从铁水中上 浮，加强了铁水的搅拌，增加了脱硫剂与铁水的接触 机会，提高了脱硫反应率和脱硫剂效率。
3）用石灰石粉脱硫降低铁水温度，这是不利于脱硫 反应进行的。
4）石灰石资源丰富，价格低廉，不吸潮，易于保存， 流动性好，不易堵塞喷吹管。
3.碳化钙 (CaC2，电石)系
烧结粉尘 气体氧化剂：氧气或空气
气体脱氧剂比固体脱氧剂的反应更容易进行
4.2.4 铁水预脱Si的工艺方法
铁水沟连续脱硅（投入法） 铁水罐或鱼雷罐中喷射脱硅剂脱硅 两段法（前两种方法的结合）
铁水脱硅方法的比较
工艺方法
铁水沟连 续脱 Si 一段法 二段法 铁水罐脱
Si
技术指标
脱 Si 剂
气/固 CaO 效 O2 效 氧比 率 率
爆炸。所以要特别注意电石粉在运输和储存过程的 安全。
4.镁 (Mg)系
种类： ① 镁焦(Mgcoke)； ② 镁合金(MgFeSi)； ③ 覆膜镁粒：
④ 覆膜混合镁粒：含Mg30～80%，余为CaO。
金属镁脱硫剂:镁为碱土金属，其熔点与沸点都 较低，熔点为651℃，沸点是1107℃，在铁水存在的 温度下呈气态。镁与硫的结合力很强。
投掷法
喷吹法
KR 法
脱硫率(%)
60-70
80-90
90-95
脱硫剂种类
苏打粉 Mg 系脱硫剂
石灰
脱硫剂消耗(kg/t)
8-10
0.5-2
10-12
最低铁水[S](%)
0.015
0.003
0.002
铁耗(kg/t)
30
<10
15-20
温降(℃/次)
30-40
<10
20
4.4.4 两类脱磷剂
苏打系： Na2CO3 (+ 氧化剂) 2[P]+3(Na2O)+5(FeO) ==(3Na2OP2O5)+5Fe 石灰系： CaO + 氧化剂 + 助熔剂(CaF2) 2[P]+5(FeO)+3(CaO) == (3CaOP2O5)+5Fe 氧化剂：气体O2和/或固体氧化剂 固氧剂：轧钢铁皮、铁精矿粉、烧结返矿粉 助熔剂：萤石(CaF2)、 CaCl2等