基本介紹
- 中文名：鐵水蘇打處理
- 外文名：soda ash treatment of hot metal
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：能源
- 別稱：鈉化處理
簡介,簡史,工藝特點,處理方式,影響因素,
簡介
鐵水蘇打處理 (soda ash treatment of hot metal)是指鐵水進入煉鋼爐前使用以碳酸鈉為主要成分的熔劑進行脫硫、脫磷和(或)提取鐵水中有價元素(如釩和鈮)的鐵水預處理工藝。鐵水進入煉鋼爐前使用以碳酸鈉為主要成分的熔劑進行脫硫、脫磷和(或)提取鐵水中有價元素(如釩和鈮)的鐵水預處理工藝。也稱“蘇打冶金”、“鈉化處理”。
最初工業上套用的鐵水蘇打處理是簡單地將蘇打灰鋪撤在流鐵槽表面或投入鐵水包中，用沖兌的辦法達到使硫高的鐵水在進入煉鋼爐之前預先脫硫的目的，以便能最終煉成合格的鋼。為了解決低磷、低硫(≤10×10-4%)和極低磷，極低硫(≤5×10-4%)鋼的煉製，對正常磷硫含量的鐵水也要進行預處理。使用蘇打灰作處理時，可同時脫硫脫磷。但在加入蘇打灰之前，鐵水中矽含量應在0.2%以下；如超過此限，鐵水還須先作脫矽處理。
含釩和鈮等有價值元素的鐵水經蘇打處理後，可使這些元素轉移至渣相。因處理後的蘇打渣有好的水溶性，有利於這些元素和蘇打灰本身的濕法回收。這種方法對攀枝花、馬鞍山和承德的含釩鐵水以及包頭的含鈮鐵水的綜合利用有重要意義。中國的冶金工作者對此做了大量的試驗研究工作。
簡史
20世紀70年代以來，日本對正常磷、硫含量的鐵水進行蘇打處理的試驗研究十分活躍，其目的在於開發煉鋼新流程。鐵水在經預脫矽至0.2%後，用蘇打灰同時脫磷、脫硫至低於成品鋼規格，以最大限度地減輕煉鋼爐的精煉負擔，使煉鋼轉爐向少渣以至無渣煉鋼轉變，逐步成為單一的脫碳升溫爐。同時，經處理後的蘇打渣要回收，以便循環使用。通過一系列的開發研究，逐一解決了諸如抗蘇打渣侵蝕的耐火材料、真空吸渣、蘇打灰回收、環境保護和無渣脫碳等技術問題，新日鐵生產技術研究所試驗廠建立了45t/h級規模的連續式AL爐。住友金屬鹿島制鐵所則以間斷式操作實現了工業化。日本鋼管福山制鐵所也進行了140t工業規模的試驗。
工藝特點
與以石灰為基本脫硫劑的鐵水預處理相比，它有如下特點：
(1)脫磷脫硫能力比石灰強，熔劑用量減少，生成的渣量也少。
(2)可在較低的氧勢下實現同時脫磷、脫硫，渣中含鐵量低，金屬損失小。
(3)處理後的蘇打渣流動性好，且有水溶性，可用真空吸渣器吸出，冷卻後濕法處理回收鐵水中有價元素及蘇打灰本身。
(4)蘇打灰成本比石灰高，不如石灰取材方便和供應充足。
(5)蘇打灰在高溫下可同多種元素反應，發生激烈的氣化，造成大量煙霧。使用時，如無好的密閉裝置和煙塵淨化回收系統，會惡化操作條件，嚴重污染環境，對車間設備和鋼結構有腐蝕破壞作用，需慎重對待。
(6)對耐火材料侵蝕嚴重。處理前的鐵水成分為：C4.5%，Si0.15%，Mn0.50%，P0.1%和S0.04%。
處理方式
可分為連續式和間斷式兩種。蘇打灰的加入方式有噴吹法、一次加入法、分批加入法和攪拌法。
影響因素
(1)原始矽含量。鐵水中[Si]≥0.2%時，不影響脫硫，但脫磷率很低；<0.2%時，可同時脫硫、脫磷。
(2)溫度。處理溫度高對蘇打灰精煉效果有不好影響。
(3)蘇打灰用量。相對於鐵水重量1%的蘇打灰可保證有穩定脫硫率;但脫磷率明顯地受蘇打灰用量的影響，小於3%時，則發生回磷。
(4)同時吹氧和加氧化鐵。當蘇打灰用量為2%時，吹氧和加入氧化鐵對脫硫無影響，但有利於脫磷率的提高。
(5)加入Na2SO4的影響。Na2SO4，俗稱芒硝，有自然資源。Na2CO3中加入23%的Na2SO4與Na2CO3有同樣的脫磷效果，且不發生增硫。
(6)加入方式的影響。精煉效果以噴吹法為最好。
