《高炉炼铁技术知识》项目8任务8.4生铁去硫.pptVIP

项目8 ----高炉炉渣与脱硫;[学习任务] 1.高炉硫的来源、存在形态及危害； 2.降低生铁含硫量的途径； 3.高炉内生铁脱硫的原理； 4.影响高炉渣脱硫能力的因素； 5.实际生产中有关脱硫问题的处理； 6.了解炉外脱硫的概念、炉外脱硫的方法和常用的脱硫剂种类。 ;8.4.1硫的来源、存在形态及危害 1来源：高炉中的硫全部是由炉料带进的，通常炉料中煤和焦炭的含量最高，约占高炉料中硫的70％～80％；其余部分是由矿石、熔剂带入的。 2存在形态：焦炭和煤粉中的硫主要有机硫的形式存在，少量的以硫化铁(FeS)和硫酸盐形态存在。矿石和熔剂中的硫是黄铁矿(FeS2)形态存在，有时呈硫酸盐(CaS04，BaS04)存在。烧结矿中的硫以硫化铁(FeS)形态存在。 3危害：钢中含有超过规定限量的硫，就使钢产生热脆性，在轧钢和锻造钢材时出现裂纹。含硫高的铸造铁，除使铸件热脆外，还降低铁水铸造时的填充性能。因而国家规定制钢铁含硫不能大于0.07％，铸造铁含硫不能大于0.06％，超过规定限量即作为“号外铁”(废品)。;8.4.2硫在煤气、渣、铁中的分配 高炉中的硫全部是由炉料带人的，在冶炼过程中又全部地转入煤气、炉渣、生铁中去，所以，前后两者是应相等的。即： S料=S挥+S渣+S铁 若以1公斤生铁为计算单位，则上式可写成： S料=S挥+n(S)+[S] 式中 S料——炉料带入的总硫量(公斤／公斤、生铁) S挥——随煤气挥发的硫量(公斤／公斤、生铁) N——相对渣量(公斤／公斤、生铁) (S)——炉渣中含硫量(％) [S]——生铁中含硫量(％) 渣中硫量与铁中硫量之比称为硫的分配系数： LS=(S)/ [S] ; ? 炉料带入的总硫量S总：S总 ? ? [S] ? (?S总，受资源限制) ? 随煤气挥发的硫量S挥：S挥 ? ? [S] ? (?S挥，需? T顶) ? 渣量 u ：u ? ? [S] ? (但? u，焦比?，增加能耗) ? 硫分配比LS ：LS ? ? [S] ? ??降低铁水含[S]潜力之所在 !;举一计算实例如下： (1)计算条件表;(2)硫负荷计算 ①每批料出铁量 烧结矿：7000×0.508=3560 海南矿：500×O.545=273 锰矿：170×0.12=20.4 合计： 3853.4 每批料出铁量： 3853.4/0.94=4099公斤(0.94为生铁含铁量) ;②硫负荷 7000×0.O28％=1.96 500×0.148％=0.725 2420×0.74％=17.908 合计：20．593 硫负荷=20.593/4099=0.005O2公斤／公斤铁=5.O2(公斤／吨·铁) 硫负荷决定于所用炉料的含硫量和矿石品位。为降低硫负荷就要选用低硫的焦炭和矿石。一般情况下，是来什么料“吃”什么料，但要尽量创造条件降低炉料的含硫量。高炉冶炼中操作人员应经常根据炉料变化掌握和校核硫负荷的大小和变动。做到心中有数，这对经常变料的中、小高炉尤为重要。 ;2．随煤气挥发的硫 焦炭中有机硫约有1/3～1/2在达到风口前就以S、SO2、H2S等形态挥发进入煤气，剩余部分在风口前燃烧生成SO2，它在炉缸的高温区的还原气氛中，立即会被固体碳还原成S的蒸气，其反应如下： SO2+2C=2CO+S↑ 矿石中的FeS2在下降过程中，到565℃以上时开始分解。FeS2=FeS+S↑ 分解生成的FeS在高炉上部，会有少量的被Fe203或H20氧化。 FeS+10Fe203=7Fe304+SO2 一Q 3FeS+4H2O=Fe304+3H2S↑ +H2↑一Q;影响硫挥发的因素主要有： (1)焦比和炉温 焦比和炉温高，生成煤气量也增多，煤气流速随之加快，因而煤气在炉内的停留时间缩短，减少了被吸收的硫量，增加了随煤气挥发的硫量。 (2)碱度和渣量 石灰和石灰石的吸硫能力很强，所以碱度升高，也就增加了吸硫能力。当碱度不变，渣量增加时，也就增加了吸硫能力，也就减少挥发的硫量。 ;3．渣量对去硫的影响 增加渣量有利于去硫，但一般不采用这个措施脱硫。因为增加渣量必然引起焦比升高，单位生铁焦炭带人炉内的硫量增加，削弱了增加渣量的去硫效果。由于焦比和熔剂量的增加，使生铁的成本增加。另外，由于渣量的增加会恶化料柱的透气性，造成炉料的难行和减产。因此，这个办法在实际中很少采用。 ;三、炉渣的脱硫能力 高炉中的硫除一部分挥发外，其余的硫都经过反应变成CaS和FeS。CaS不溶于生铁而进入炉渣中。FeS则溶于生铁，成为生铁的有害组成部分。生铁脱硫主要就是使FeS和CaO作用生成CaS，使硫由