炼钢铁水预处理用钙基脱硫剂

武汉钢铁有限公司、武汉钢实新源材料技术有限公司、冶金工业信息标准研究院

陈俊孚、欧阳德刚、李丽坤、李挚刚、齐江华、李明晖、邓品团、魏海丽、余明红、胡昌富、陈自斌、邓攀、王楷、彭成汉、王晓远2100433B

本标准规定了铁水KR机械搅拌脱硫用钙基脱硫剂的技术要求、试验方法、运输、储存、包装以及质量证明书。 本标准适用于炼钢铁水预处理用钙基脱硫剂。

大力开发高效低污染的清洁燃煤技术对国家可持续发展和能源安全具有重大意义。循环流化床富氧燃烧是能有效控制燃煤气体污染物排放特别是温室气体CO2减排的一种新型清洁燃烧技术。本项目对该燃烧方式下各种因素对SO2的形成和钙基脱硫剂脱硫特性的影响规律进行试验和理论研究，深入研究钙基脱硫剂在煅烧、烧结、再碳酸化、硫化反应过程中的固体产物孔结构的生成和变化过程，建立脱硫剂煅烧、烧结和再碳酸化的孔隙网络结构模型，同时利用部分再循环烟气和一定量补充水蒸汽对乏脱硫剂进行活化来提高其脱硫反应性，并对其影响因素和机理进行研究，从而建立循环流化床富氧燃烧方式下的再循环烟气活化钙基脱硫模型，在此基础上再探索循环流化床富氧燃烧方式下经济高效脱除SO2的优化工艺方案。本项目的研究成果将为循环流化床富氧燃烧锅炉的开发和设计提供理论依据。

铁水预处理是指铁水进入炼钢炉之前采取的冶炼工艺。铁水预处理工艺始于铁水炉外脱硫，1877年，伊顿(A.E.Eaton)等人用以处理不合格的生铁。铁水预脱硅、预脱磷始于1897年，英国人赛尔(Thiel)等人用一座平炉进行预处理铁水，脱硅、脱磷后在另一座平炉中炼钢，比两座平炉同时炼钢效率成倍提高。到20世纪初，由于人们致力于炼钢工艺的改进，所以铁水预处理技术发展曾一度迟缓。直至20世纪60年代，随着炼钢工艺的不断完善和材料工业对钢材产品质量的要求开趋严格，铁水预处理得到了迅速的发展，并逐步成为钢铁冶金的必要环节。

传统的炼钢方法常将炼钢的所有任务放在转炉内的炼钢工艺中去完成。但是随着钢铁原料、燃料的日趋贫化，造成了这些原料、燃料中的磷、硫含量高，使得炼钢用铁水中初始磷、硫含量增加；另外，随着科学技术进步的发展，用户对炼钢产品的质量、性能的要求越来越苛刻，这就要求钢中的杂质含量如磷、硫含量很低才能满足用户的要求。而传统的转炉炼钢方法，由于炉内的高温和高氧化性，转炉的脱磷、脱硫能力受到限制。因此为了解决这些矛盾，现代的高炉炼铁和转炉炼钢之间采用了铁水预处理工艺，对进入转炉冶炼之前的铁水做去除杂质元素的处理，以扩大钢铁冶金原料的来源，提高钢的质量，增加转炉炼钢的品种和提高技术经济指标。铁水预处理工艺实质上是把原来在转炉内完成的一些任务在空间和时间上分开，分别在不同的反应器中进行，这样可以使冶金反应过程在更适合的环境气氛条件下进行，以提高冶金反应效果。铁水预处理工艺已经发展到了很成熟的阶段，先进国家的铁水预处理比例高达90%—100%。

采用铁水“三脱”处理能给转炉炼钢带来一系列优点，如减少转炉炼钢吹炼过程中除去硅、磷所需的石灰造渣料，减少渣量，减少熔渣外溢及喷溅等，熔渣对炉衬的侵蚀也因之减轻，炉龄显著提高。同时又缩短了转炉的吹炼时间，提高了转炉的生产率，降低了铁损，钢水质量也得到提高。这是转炉采用少渣量操作带来的优点。