近几年我国铁水脱硫预处理的发展及脱硫工艺的选择思路

3.3镁基脱硫剂复合喷吹工艺

镁基脱硫剂复合喷吹法，是将两种以上脱硫粉剂分别在不同的喷吹罐内流态化，通过调节氢气压力按比例使其在输送管路中均匀混合后，喷吹至铁水中发生脱硫反应。

南钢引进日本Diamond公司镁基复合喷吹技术，建设的1套铁水脱硫预处理装置于2004年。顺利投产，设计年脱硫处理铁水能力120万t，脱硫周期小于30min。生产过程中镁喷吹速度15～20kg/min，石灰喷吹速度60～100kg/min。从2005年6月的生产数据看，当铁水原始硫质量分数为0.042%，实现目标硫质量分数引0.005%时，每吨铁脱硫剂消耗纯Mg为0.433kg，石灰为3.163kg，喷吹时间9.4min。温降为13℃。鞍钢2003年引进德国Polysius公司镁基复合喷吹技术，建设4套脱硫装置的大脱硫车间，年处理铁水440万t。镁喷吹速度7～17kg/min，石灰喷吹速度20～50kg/min，当铁水原始硫质量分数为0。040%，实现目标硫质量分数为0.010%时，脱硫剂消耗纯Mg为0.388kg/t，CaO为1.737kg/t，喷吹时间9min。大脱硫投产}以来，鞍钢相继开发出多种轿车用钢材，生产的轿}车面板达到德国标准规定的O5等级要求。因此鞍钢新区也采用了这一技术。安钢，天铁，北台锥铁公司均采用了DanieliCorus的镁基复合喷吹脱硫技术。

3.4几种处理工艺的比较

实践证明，这几种工艺技术都能满足钢铁创业铁水深脱硫的要求。几种工艺都能得到铁水终点硫质量分数为0.002%，甚至更低的水平，也能满足转炉生产周期的要求。他们之间的优劣都只是相对而言的，而且所涉及的因素是多方面的。

KR法工艺能将硫降到很低的水平，而且不回硫，基本没有喷溅。在铁水温度高的条件下，脱硫效率高。KR法的关键设备是搅拌头及其提升旋转机构，它是需要变压变频控制的，其液压系统仍需要引进，设备复杂并且较为庞大，一次性投资较大。搅拌头是价格不匪的消耗件，它的维修制造需要费用和时间。处理过程渣量大。由于提高搅拌速度可促进脱硫反应，加强搅拌，会使铁水温降较大，这就对铁水温度要求就比较高。

单吹颗粒镁工艺的核心是针对铁水条件实现颗粒用量的精确计算和精确给料，实现喷吹及颗粒镁在铁水脱硫反应中的充分利用和平稳进行。关键设备是计量给料罐及其控制系统。处理过程铁水温降小，渣量少。但是这种工艺的喷枪寿命较低，维修比较麻烦，喷枪系统设备较为复杂，需要两支喷枪实现在线横移快速换枪。喷枪在喷吹时采用1个液压夹持器来避免喷枪震动。由于渣量少，并且渣较稀，扒渣操作较为困难，不容易快速扒掉脱硫渣，易造成回硫。特别是大批量生产超低硫钢时，回硫问题会十分严重，虽然有些厂采取了撒稠渣剂等措施，但效果不尽人意。

镁基复合喷吹设备一次性投资与单吹颗粒镁喷吹工艺相差不大。这种技术的核心是粉剂的最佳配比，粉剂的流态化程度，粉剂在线混合的均匀性，不同粉剂的喷吹速度的精确控制和调节，关键设备是喷吹罐及下料喉口调节阀。实际生产中，铁水条件很不稳定，针对每罐铁水的喷吹模型选择及对喷吹设备的精确控制非常重要，这是保证以最经济的粉剂消耗来达到脱硫目的的关键所在。镁基复合喷吹可以使用不同的镁和石灰的配比，也可以单独喷吹石灰，温降小，产生的渣子容易扒除，不易产生回硫现象。

4铁水脱硫预处理工艺及装备的选择

KR法，单吹颗粒镁，镁基复合喷吹等是近几年国内普遍采用的铁水脱硫预处理工艺，理论分析和实践证明，绝大多数指标与上世纪相比有了很大的进步。关于这几种工艺及技术装备的比较，不能片面地以某一指标，某一设备性能去比较，因为某一工艺的效果应以达到目标的整个生产成本来比较。目前各企业诸如铁水、处理容器、介质、脱硫剂、设备(扒渣机、喷吹罐、喷枪升降装置等)性能，操作人员水平等条件很不相同，要在同一基准上比较非常困难。另外成本中有些指标很难得到准确的量化标准，如铁损，回硫，渣的利用价值等。还有就是某些指标数值的绝对值在各个企业的成本核算中所占的比重不尽相同。企业在选择某种脱硫工艺或装备时，除了对比成本外，还要结合企业自身条件和特点，如脱硫剂的获取途径、铁水条件、钢种要求、整个工艺流程流畅的需要、厂房条件的限制等。

单从脱硫剂的消耗来看，不同工艺使用的石灰、萤石、镁等脱硫剂的市场价格相差很大。我国的镁资源相当丰富，大量使用金属镁脱硫是我国钢铁工业难得的有利条件。从技术装备来看，在选择优异性能设备的情况下，不断优化专家系统，实现脱硫剂最大效率的利用才是节省成本的根本。目前欧美复合喷吹技术提供商较多，技术的发展也就有了可对比性和竞争性，对于技术进一步提高很有帮助。大部分复合喷吹工艺设备能实现4种以上的粉剂配比(ω(石灰)：m(镁)可以为3:1、4:1、5:1、6:1)处理工艺，可以根据生产需要单吹石灰浅脱硫来降低成本。复合喷吹设备可以根据每一包铁水条件、时间、成本来灵活选用不同的粉剂配比，调整不同的喷吹速率，以达到脱硫高命中率、高精度，脱硫剂消耗最小化的目的。喷枪制作、维护应简单，流态化装置应达到脱硫粉剂混合均匀，喷吹速率均衡。

另外一点就是复合喷吹技术还在发展之中，美国ESMⅡ公司的双枪喷吹技术，可以大大减少喷吹处理的时间。鞍钢的喷枪中心管采用可移动技术，大大延长喷枪使用寿命。镁基复合喷吹工艺还可以采用镁与电石(CaC2)的复合脱硫，如林茨钢厂、多特蒙德钢厂等。镁基复合喷吹也可以改造为镁、石灰、电石多元复合喷吹，此工艺应用在德国沙士司吉达钢厂，比利时钢厂等。

5结语

近年来铁水脱硫预处理技术有了较大发展，随着我国钢铁产量持续增长，市场竞争将愈演愈烈。提高钢铁产品的高附加值仍是企业可持续发展的重要途径。企业选择合适的铁水脱硫技术是企业降低成本，提高生产效率的需要。镁基复合喷吹技术从脱硫成本、脱硫效率、设备国产化要求、逐步实现技术自主开发等方面综合来看，是较先进的铁水脱硫技术，应该大力发展。