常用的几种铁水脱硫工艺的介绍和比较
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各种脱硫工艺比较,看完果断收藏了!倔老头北极星大气网1.脱硫工艺比较目前主要用于烟气脱硫工艺按形式可分为干法、半干法和湿法三大类。
1.1干法干法常用的有炉内喷钙(石灰/石灰石),金属吸收等,干法脱硫属传统工艺,脱硫率普遍不高(<50%),工业应用较少。
1.2半干法半干法使用较多的为塔内喷浆法,即将石灰制成石灰浆液,在塔内进行SO2吸收,但由于石灰奖溶解SO2的速度较慢,喷钙反应效率较低,Ca/S比较大,一般在1.5以上(一般温法脱硫Ca/S 比较为0.9~1.2)。
应用也不是很多。
1.3湿法湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法,占脱硫总量的80%。
漫法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法、金属氧化物法、碱性硫酸铝法等,其中石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法以及金属氧化物中的氧化镁法使用较为普遍。
1.3.1石灰石/石灰法石灰石法采用将石灰石粉碎成200~300目大小的石灰粉,将其制成石灰浆液,在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触,从而达到脱硫的目的。
该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰石粉化浆系统,由于石灰石活性较低,需通过增大吸收液的喷淋量,提高液气比,来保证足够的脱硫效率,因此运行费用较高。
石灰法是用石灰粉代替石灰石,石灰活性大大高于石灰石,可提高脱硫效率,石灰法主要存在的问题是塔内容易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。
1.3.2钠碱法钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的SO2,并可副产高浓度SO2气体或Na2SO3,它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点,适合于烟气SO2浓度比较高的废气SO2吸收处理。
但也存在副产回收困难、投资较高、运行费用高等缺点。
1.3.3氨法氨法采用氨水作为SO2的吸收剂,SO2与NH3反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。
根据吸收液再生方法的不同,氨法可分为氨—酸法、氨—亚硫酸氨法和氨——硫酸氨法。
铁水脱硫常用的脱硫剂及特点发布时间:2009-11-06 13:59:50生产中,常用的脱硫剂有苏打灰(Na2C03)、石灰粉(CaO)、电石粉(CaC2)和金属镁等。
以上脱硫剂可以单独使用,也可以几种配合使用。
(1)苏打灰。
其主要成分为Na2C03,铁水中加入苏打灰后,与硫作用发生以下3个化学反应:Na2C03(1)+[S]+2[C]=Na2S(1)+3{CO}Na2C03(1)+[S]十[Si]=Na2S(1)+SiO2(S)+{CO}Na20(1)+[S]=Na2S(1)+[O]用苏打灰脱硫,工艺和设备简单,其缺点是脱硫过程中产生的渣会腐蚀处理罐的内衬,产生的烟尘污染环境,对人有害。
目前很少使用。
(2)石灰粉。
其主要成分为CaO,用石灰粉脱硫的反应式如下:2CaO(S)+[S]+(1/2)[Si]=(CaS)(S)+(1/2)(Ca2Si04)石灰价格便宜、使用安全,但在石灰粉颗粒表面易形成2CaO·Si02致密层,限制了脱硫反应进行,因此,石灰耗用量大,致使生成的渣量大和铁损大,铁水温降也较多。
另外,石灰还有易吸潮变质的缺点。
(3)电石粉。
其主要成分为CaC2,电石粉脱硫的反应式如下:CaC2+[S]=(CaS)(S)+2[C]用电石粉脱硫,铁水温度高时脱硫效率高,铁水温度低于1300℃时脱硫效率很低。
另外,处理后的渣量大,且渣中含有未反应尽的电石颗粒,遇水易产生乙炔(C2H2)气体,故对脱硫渣的处理要求严格。
在脱硫过程中也容易析出石墨碳污染环境。
电石粉易吸潮生成乙炔(乙炔是可燃气体且易发生爆炸),故电石粉需要以惰性气体密封保存和运输。
(4)金属镁。
镁喷入铁水后发生如下反应:Mg+[S]=MgS(S)镁在铁水的温度下与硫有极强的亲和力,特别是在低温下镁脱硫效率极高,脱硫过程可预测,硫含量可控制在0.001%的精度。
这是其他脱硫剂所不能比拟的。
金属镁活性很高,极易氧化,是易燃易爆品,镁粒必须经表面钝化处理后才能安全地运输、储存和使用。
目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介目录目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介 (1)1、湿法烟气脱硫工艺 (1)2、半干法烟气脱硫工艺 (3)3、烟气循环流化床脱硫工艺 (4)4、干法脱硫工艺 (5)5、NID半干法烟气脱硫 (6)目前世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺方法很多,这些方法的应用主要取决于锅炉容量和调峰要求、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量的多少、脱硫率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理条件、副产品的利用等因素。
近年来,我国电力工业部门在烟气脱硫技术引进工作方面加大了力度,对目前世界上电厂锅炉较广泛采用的脱硫工艺都有成功运行工程,主要有湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
现将目前应用较为广泛的几种脱硫工艺原理、特点及其应用状况简要说明如下:1、湿法烟气脱硫工艺湿法烟气脱硫包括石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫、海水烟气脱硫和用钠基、镁基、氨作吸收剂,一般用于小型电厂和工业锅炉。
氨洗涤法可达很高的脱硫效率,副产物硫酸铵和硝酸铵是可出售的化肥。
以海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学品、投资小和运行费用低等特点。
而以石灰石/石灰-石膏法湿法烟气脱硫应用最广。
《石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工程设计规范》中关于湿法烟气脱硫工艺的选择原则为:燃用含硫量Sar≥2%煤的机组或大容量机组(200MW及以上)的电厂锅炉建设烟气脱硫装置时,宜优先采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,脱硫率应保证在96%以上。
湿法烟气脱硫工艺采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石/石灰-石膏湿法脱硫是目前世界上技术最成熟、应用最广,运行最可靠的脱硫工艺方法,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆液;也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液。
石灰石或石灰浆液在吸收塔内,与烟气接触混合,烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应,最终反应产物为石膏,经脱水装置脱水后可抛弃,也可以石膏形式回收。
由于吸收剂浆液的循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。
类似于低硫钢和超低硫钢这类优质钢的合理冶炼在很大程度上取决于金属产品的竞争能力。
几乎每个企业都具有铁水炉外脱硫的方法和能力。
以前制定的基本要素是在尽可能低的消费情况下确保铁水中含硫量达到 0.01~0.02%。
日前对这种状况提出了更为严格的要求。
要想提高低硫钢(S≦0.005%)的冶炼数量,必须采用含硫量不超过0.001-0.003%的铁水。
为了建立和选择最有效的铁水炉外脱硫方法,黑色冶金公司和一些企业组织在工业条件下进行了综合研究。
在完善铁水用非镁脱硫剂脱硫工艺时,铁水脱硫率提高到80%和80%以上,但尽管极大地改善技术经济指标,一直未完成消除非镁脱硫剂脱硫过程所固有的缺陷。
例如,脱硫剂单位耗量大;损失大量含渣钢水;铁水温度明显降低;只有在铁水包内处理大量钢水时才能达到合格的脱硫指标;脱硫后钢水中最低含硫量几乎被限制在0.005%~0.010%;尽管脱硫剂价格不高脱硫成本却相当高。
因此,铁水用少量含镁脱硫剂炉护外脱硫方法更有前景,该方法可改变脱硫深度和减少含硫量至0.001%。
黑色冶金学院研究者们成功地采用镁进行铁水脱硫,并就此进行了试验,由此形成了经济、合理的炉外处理铁水方法,其主要包括以下几个部分:脱硫剂为颗粒直径不大于1.4mm的颗粒镁;在特殊的供入制度和物质交换条件下,通过控制喷入中性气体,镁按熔池最大深度喂入铁水;在最深处,即包底完成蒸发过程和铁水充镁;在镁的供入和物质交换区供热一致情况下,按照特殊制度和供入条件确保镁蒸发;供料系统确保专门制定的配料和供入参数;必要情况下调整包渣和铁水上方的气体成份。
为了保证铁水用镁脱硫的经济性和良好的效果,必须遵守上述全部要求。
违反其中一条就有可能降低镁的回收率。
目前,铁水用镁脱硫方式包括以下几个部:供入颗粒镁(不含添加剂);供入含粒状镁的粉末碳化钙或石灰混合物;利用夹送器供入含镁包芯丝。
对上述3个铁水用镁炉外脱硫过程的理论和工艺原理进行全面分析表明,仅有喂入颗粒镁具有很大的技术经济优势,这种方法更有效、更可靠和更合理,其它方法次之。
KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的比较赵炜①(南京钢铁股份有限公司,江苏南京210035)摘要:对单喷颗粒镁、复合喷吹、KR法三种脱硫工艺在脱硫率、回硫、温降、扒渣铁损、耗时、成本和对转炉冶炼影响及原材料设备要求进行比较,分析了各自优缺点,并对降低脱硫成本和不同条件下钢厂采用适宜的脱硫工艺提出建议。
关键词:脱硫工艺;技术设备;脱硫效果;温降;铁损;成本1 前言现代化炼钢厂的生产工艺流程是:高炉炼铁铁水———铁水预处理———顶底复合吹炼转炉—钢水炉外精炼———全连铸和热送热轧,而铁水脱硫是整个工艺路线中的重要环节。
铁水脱硫也是生产纯净钢和市场、企业发展的需要。
目前铁水脱硫工艺较为成熟的主要有KR法(机械搅拌法)和喷吹法两种,从两种工艺在实际生产中的应用效果来看,二者是互有长短。
为此,本文着重就两种工艺模式的发展、应用和运营成本作了比较。
2 KR法和喷吹法的工艺及特点所谓KR脱硫法,主是将浇铸耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头,插入有定量铁水的铁水罐中旋转使铁水产生漩涡。
脱硫剂在不断地搅拌过程中与铁水中的硫产生化学反应,达到脱硫的目的。
KR法优点是动力学条件优越,脱硫效果比较稳定,脱硫剂消耗较少,适应于低硫品种钢比例大、要求高的钢厂采用。
不足是,设备复杂,一次投资较大,脱硫铁水温降较大。
喷吹法,是利用惰性气体(N2或Ar)作载体将脱硫粉剂(如CaO,CaC2和Mg)由喷枪喷入铁水中,使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。
目前,以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势,其优点是设备费用低,操作灵活,喷吹时间短,铁水温降小。
3 KR 法与喷吹法两种工艺的比较从铁水脱硫工艺倍受人们的重视以来,KR法与喷吹法技术一直处于发展之中,目前虽仍需完善,可也日趋于成熟,本文主要从以下几个方面对两种脱硫方法进行具体比对。
3.1 技术与设备喷吹法因其设备用量少、基建投入低、高效经济等诸多优势而处于脱硫技术的主要发展趋势之一,可在相当长的时间中国都是引进国外的技术和设备。
铁水预处理工艺方法及原理铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉前对其进行脱除杂质元素的一种处理工艺。
常用的工艺方法有:铁沟散料法、铁水罐内喷吹法、铁水罐内机械搅拌法等。
(1)铁沟散料法:高炉出铁时,在铁沟内的铁水上散入工业纯碱(Na2CO3)或复合脱硫剂(由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等配合而成),利用铁水流动时的冲击湍流运动使铁水与脱硫剂搅拌混合,促进脱硫反应,达到脱硫目的。
该法简便易行,但脱硫效率波动大(约为20—60%)、环境污染大、恢硫多。
已基本不用。
(2)铁水罐内喷吹法:如右图所示:在送去转炉的铁路线上设立喷吹脱硫站,喷枪的铁管外复合有耐火材料浇注料,可插入铁水内一定深度,以空气为载体,喷入粉状脱硫剂,进行脱硫,而后耙除脱硫渣,防止恢硫(脱硫渣如果不去掉,在后续过程中,脱硫渣中的硫又会返回铁水中,造成恢硫)。
由于该法使脱硫剂与铁水接触良好,脱硫效率较高,还可脱除部分硅和碳。
常用的脱硫剂:a、钝化石灰粉(不含钝化剂的石灰,存放时间稍长,吸水到一定程度,就会堵塞喷吹系统)。
优点:成本较低、脱硫效率较高。
缺点:环保较差、铁水温降较大。
b、复合脱硫剂(由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等配合而成)。
优点:成本较低、脱硫效率较高、比钝化石灰粉较易耙渣。
缺点:环保较差、铁水温降较大。
c、钝化镁粒(金属镁粒需钝化,否则存放时易氧化,同时载体需改为氮气)。
金属镁粒喷入铁水后,会迅速气化,与铁水接触条件更好,脱硫率很高。
优点:脱硫率很高、喷吹设备和操作很简单、环保较好、铁水温降很小、脱硫渣量很小。
缺点:成本高。
d、钝化镁粒与钝化石灰混喷(结合了金属镁粒脱硫率很高和钝化石灰成本低的优点,还可根据铁水含硫量和所炼钢种,来调节钝化镁粒(0—100%)与钝化石灰的配比,从而达到最佳成本与脱硫率的配合。
优点:脱硫率很高且可调、环保较好、铁水温降较小、脱硫渣量较小、成本较低且可调。
缺点:喷吹设备投资较大、操作较复杂。
高炉炼铁中脱硫技术研究降低铁水中的硫含量高炉炼铁是一种重要的冶金过程,其目的是将矿石转化为高品质的铁水。
然而,在炼铁过程中,铁水中的硫含量是一个关键的指标。
过高的硫含量不仅会影响最终产品的质量,还会对环境造成污染。
因此,研究和开发高效的脱硫技术成为了炼铁行业的重要课题。
本文将探讨几种常见的高炉炼铁中脱硫技术,并分析其优缺点。
一、喷射脱硫技术喷射脱硫技术是目前常用的一种高炉炼铁中脱硫方法。
其原理是通过向高炉内部喷射含碱性物质的溶液,让溶液中的碱金属与炉内的硫元素反应,生成易挥发的硫化物,从而实现脱硫的目的。
这种技术操作简单,成本相对较低,可以实现连续的脱硫过程。
但是,喷射脱硫技术不能完全去除铁水中的硫,对于硫含量较高的铁水效果有限。
二、石灰脱硫技术石灰脱硫技术是另一种常见的高炉炼铁中脱硫方法。
这种方法通过加入石灰石(氧化钙)或生石灰(氢氧化钙)等石灰性物质到高炉中,使石灰中的碱金属与铁水中的硫反应生成硫化物,从而实现脱硫的效果。
石灰脱硫技术可以有效地降低铁水中的硫含量,对于高硫铁矿石的脱硫效果尤为显著。
然而,这种方法的缺点是石灰在高炉中的溶解速度相对较慢,需要更长的时间来实现脱硫。
三、钙镁脱硫技术钙镁脱硫技术是一种比较新颖的高炉炼铁中脱硫方法。
该方法通过加入含有碱性金属氧化物的钙镁废渣到高炉中进行脱硫。
废渣中的氧化物可以与硫元素发生反应生成硫化物,从而实现脱硫的效果。
相比于其他脱硫技术,钙镁脱硫技术具有以下优点:脱硫效果好,对硫含量较高的铁水也有较好的处理能力;操作简单,无需引入其他化学药剂;充分利用废渣资源,具有环保效益。
四、电渣重熔技术电渣重熔技术是一种应用于高炉炼铁中的先进脱硫方法。
通过将铁水转移到电渣炉中进行二次冶炼和脱硫,可以有效地降低铁水中的硫含量。
这种方法具有以下优势:可以在绝热状态下进行,脱硫效果好;炉内温度可控,有利于脱硫反应的进行;处理量大,适用于大型高炉。
五、微生物脱硫技术微生物脱硫技术是一种新兴的高炉炼铁中脱硫方法。
铁水预处理脱硫分析【摘要】铁水预处理是现代化炼钢厂的重要工序之一,其目的主要是降低铁水中的某些有害元素含量,为炼钢提供合格的铁水,而脱硫技术更是重中之重。
,采用铁水脱硫技术已成为钢铁企业质量水平的一个标志。
本文对铁水预处理脱硫技术及方法进行了阐述。
【关键词】铁水预处理脱硫剂的比较喷吹法1、铁水预处理发展概况西欧、日本早在20世纪60~70年代就在铁水脱硫预处理理论研究的基础上在工业上进行了应用。
国内武钢二炼钢1979年引进了日本新日铁的机械搅拌法(KR)铁水脱硫装置,北台,天钢,宣钢,冷水江,攀钢,酒钢等企业先后由国内自主开发了喷吹石灰、萤石的脱硫方法。
1985年宝钢一炼钢引进日本鱼雷罐车内喷吹石灰、萤石的脱硫装置。
武钢一炼钢开发的镁基混合喷吹工艺,1998年宝钢,鞍钢,包钢引进美国EMSⅡ公司镁基复合喷吹技术,本钢引进了霍戈文镁基复合喷吹法脱硫技术。
近几年我国铁水预处理有了强劲发展,随着钢产量从1996年1亿t发展到2004年的2.725亿t,近5年来全国共计建设了约80多套铁水脱硫预处理装置,处理能力近7000万t。
新建设的铁水脱硫预处理生产线使用的脱硫工艺主要有KR法和喷吹法,处理容器基本上为转炉铁水罐。
近几年来铁水脱硫预处理的发展还有以下特点:铁水脱硫每罐铁水容量从50t(石钢等)到300t(宝钢)不等。
脱硫剂主要为石灰和金属镁,既有以单独一种粉剂作脱硫剂的(如武钢一炼钢,邯钢三炼钢等),也有以一种粉剂为基础的复合粉剂作脱硫剂的(如包钢,梅钢等)。
以金属镁作脱硫剂得到了大力发展,使用镁及镁基脱硫剂的生产线占到了80以上)。
大部分为引进国外先进的脱硫预处理工艺。
如日本的KR法,北美、西欧的镁基复合喷吹技术,乌克兰的单吹颗粒镁喷吹技术。
在工艺相似的情况下,引进技术来自不同的技术供应商。
如复合喷吹法既有美国ESMⅡ、加拿大DAN1ELICORUS(原霍戈文)、还有日本DIAMOND公司等。
我国在早期引进国外先进技术的基础上改进的自主知识产权开发技术也在发挥着作用。
常用脱硫剂种类及其反应特点,脱硫生产指标,KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作铁水预处理,炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。
广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理,另外还有特殊铁水的预处理,如含V铁水的提V等。
铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术,它已成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。
铁水脱硫的主要优点如下:1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素,在使用各种脱硫剂时,脱硫剂的烧损少,利用率高,有利于脱硫。
2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数,改善脱硫的热力学条件,使硫较易脱致较低的水平。
3.铁水中含氧量较低,提高渣铁中硫的分配系数,有利于脱硫。
4.铁水处理温度低,使耐火材料及处理装置的寿命比较高。
5.铁水脱硫的费用低,如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫,其费用分别是铁水脱硫的2.6、16.9和6.1倍。
6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化,比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。
采用铁水脱硫,不仅可以减轻高炉负担,降低焦比,减少渣量和提高生产率,也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作,因为在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。
因此铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段,是提高钢质量、扩大品种的主要措施。
早期的铁水脱硫方法有很多种:如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底,靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。
也有将脱硫剂加入装有铁水的铁水罐中,然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。
之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。
第二节常用脱硫剂及脱硫指标一、常用脱硫剂经过长期的生产实践,目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物,常用的脱硫剂主要有:Ca系:电石粉(CaC2)、石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)等Mg系:金属Mg粉Na系:苏打(Na2CO3)二、常用脱硫剂反应特点1.电石粉碳化钙脱硫反应为用CaC2脱硫有如下特点:1)在高碳系铁水中,CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。
铁水脱硫是钢铁生产过程中的一项重要技术,旨在降低铁水中的硫含量,以保证钢铁产品的质量。
硫在钢铁中以硫化物的形式存在,会降低钢的纯净度,影响其机械性能,特别是对于海洋平台、汽车板等高品质钢材的生产,要求铁水中的硫含量必须严格控制。
常见的铁水脱硫方法有以下几种:
1. 机械搅拌法(KR法):通过机械搅拌器使铁水旋转,并喷入脱硫剂,如CaO或MgO,通过搅拌使脱硫剂与硫化物反应,实现脱硫。
2. 喷吹法:利用喷枪将粉末状的脱硫剂直接喷入铁水中,脱硫剂与铁水中的硫化物发生反应,从而降低硫含量。
3. 气体搅拌法:将含有硫的气体通入铁水中,通过气体的搅拌作用,使硫化物与气体充分混合并排出。
4. 悬浮法:将含硫化合物的悬浮液通入铁水中,通过悬浮液的吸附作用将硫分从铁水中分离出来。
5. 压入法:将含硫气体或液体通过压力直接压入铁水中,使其与铁水充分接触并达到脱硫效果。
以上方法中,机械搅拌法(KR法)因其效率高、控制参数灵活而被广泛应用。
此外,还有利用摇包、搅拌时间、转速等参数进行优化的方法,以及对脱硫剂的加入速度和量进行控制的技术,以提高脱硫效率和降低成本。
炼钢的脱硫方法
炼钢的脱硫方法是炼钢工艺中的一个重要环节。
在炼钢过程中,铁水中的硫含量会对钢的性能产生不良影响,因此需要进行脱硫处理。
目前常用的炼钢脱硫方法有物理法、化学法和生物法。
物理法主要包括气体脱硫法和渣液脱硫法。
气体脱硫法是将含硫的铁水通过喷吹氧气的方式,使其与氧化剂反应,生成气体二氧化硫,达到脱硫的目的。
渣液脱硫法是将含硫铁水注入含有氧化剂的炉渣中,使其与氧化剂反应,生成气体二氧化硫和固体硫酸钙,达到脱硫的目的。
化学法主要包括碱性脱硫法和氧化剂脱硫法。
碱性脱硫法是将含硫铁水加入碱性溶液中,使其与氢氧化钙反应,生成气体二氧化硫和固体硫酸钙。
氧化剂脱硫法是将含硫铁水加入含有氧化剂的溶液中,使其与氧化剂反应,生成气体二氧化硫和固体硫酸钙。
生物法主要是利用微生物进行脱硫。
这种方法不仅能够有效脱除铁水中的硫,而且还能够将脱除的硫转化为硫酸盐,具有环保、经济的优点。
但是生物法的脱硫速度较慢,需要较长时间的处理。
综上所述,不同的脱硫方法各有优缺点,炼钢厂可以根据自身的生产需要和环保要求选择合适的脱硫方法。
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铁水脱硫工艺及原理
在钢铁生产过程中,铁水中常常含有大量的硫元素,如果不对其
进行处理,将会严重影响钢材的质量,并产生环境污染。
因此,铁水
脱硫工艺显得尤为重要。
铁水脱硫技术常用的方法有物理吸附、化学吸收和反应脱硫三种。
其中,反应脱硫是最常用的方法,其原理是在高温下向铁水中注入适
量的脱硫剂,将其中的硫元素与脱硫剂反应生成易挥发的化合物,从
而实现铁水的脱硫。
在具体操作过程中,反应脱硫有不同的工艺路线。
常用的有氧化
脱硫法、灰吹脱硫法、氧气喷吹净化法、转炉脱硫法、高炉脱硫法等。
这些方法各有优缺点,不同的工艺路线也需要根据实际情况进行调整
和选择。
以高炉脱硫法为例,其主要步骤如下:首先,在高炉炉料与渣铁
层之间设置喷吹口,然后在热风炉中加热脱硫剂,使其能够与硫元素
发生反应后喷入高炉中。
脱硫过程中,随着煤气的上升,脱硫剂被分
布在高炉内,进而与炉料和渣铁层中的铁水进行接触反应。
这样,硫
元素就能够被有效地吸附和转化为易挥发的化合物,大大降低了铁水
中硫的含量。
除了反应脱硫,还有物理吸附脱硫,也就是利用硫元素与特定物
质表面间的亲和力将硫元素吸附到物质表面进行除去。
化学吸收脱硫,
则是将脱硫剂直接注入铁水中,利用其与硫元素发生化学反应生成易挥发化合物的原理进行脱硫。
总体来说,不同于其它行业,钢铁厂的铁水脱硫技术直接关系到钢材质量、环境保护和生产成本等方面,对于钢铁企业来说。
因此,对于铁水脱硫工艺的研究和运用有着极其重要的指导意义。
常用脱硫方法及其操作教学目的和要求:要求学生掌握KR法脱硫的生产工艺流程,熟悉KR法脱硫的基本操作,掌握混铁车喷吹脱硫的工艺特点,知道混铁车喷吹法的设备组成,熟悉混铁车喷吹脱硫的工艺操作及脱硫效果。
教学重点和难点: KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作,混铁车喷吹脱硫的工艺特点和工艺操作。
教学进程:一、铁水罐搅拌法脱硫(KR法)搅拌法是铁水脱硫技术的重要进展,它放弃了传动的容器运动方式,通过搅动来使液体金属与脱硫剂混合接触达到脱硫目的。
搅拌法分为两种形式即莱茵法和KR法。
a -- 莱茵法 b-- KR法图1 搅拌法脱硫两种方法的最大区别是搅拌器插入铁水深度不同,莱茵法搅拌器只是部分地插入铁水内部,通过搅拌使罐上部的铁水和脱硫剂形成涡流搅动,互相混合接触,同时通过循环流动使整个罐内铁水都能达到上层脱硫区域段实现脱硫,KR法是将搅拌器沉浸到铁水内部而不是在铁水和脱硫剂之间的界面上通过搅拌形成铁水运动旋涡使脱硫剂撒开并混入铁水内部,加速脱硫过程。
武钢二炼钢KR法是利用机械搅拌作用使脱硫剂与铁水混匀达到脱硫目的,因此,脱硫剂利用率高,消耗较低,目前武钢二炼钢KR铁水脱硫的脱硫剂消耗达到5.0kg/t.Fe(CaO基) 左右,搅拌器寿命达到700余次,耐材消耗0.02kg/吨,脱硫效果[S]可以达到0.001%,脱硫效率≥90%,可以生产和满足不同低硫品种的需求。
1.KR铁水脱硫工艺流程机械搅拌法脱硫就是将耐火材料制成的搅拌器插入铁水罐液面下一定深处,并使之旋转。
当搅拌器旋转时,铁水液面形成“V”形旋涡(中心低,四周高),此时加入脱硫剂后,脱硫剂微粒在浆叶端部区域内由于湍动而分散,并沿着半径方向“吐出”,然后悬浮,绕轴心旋转和上浮于铁水中,也就是说,借这种机械搅拌作用使脱硫剂卷入铁水中并与接触,混合、搅动,从而进行脱硫反应。
当搅拌器开动时,在液面上看不到脱硫剂,停止搅拌后,所生成的干稠状渣浮到铁水面上,扒渣后即达到脱硫的目的。
钢水脱硫新技术由于在钢水加工过程中,硫元素的含量出现不断增长的趋势,同时市场上对金属的质量要求也在不断提升,在全球范围内,至少绝大多数的使用氧气顶吹转炉的钢铁厂对其中部分钢材进行了脱硫处理。
常规的钢水脱硫是把钢铁先进行转炉处理,然后再进行脱硫,这是后端脱硫,但是采用在金属进入到转炉中之前,先进行脱硫处理的前端脱硫方式更具经济性。
针对钢水脱硫过程,尽管有许多种方法可以使用,但是在大规模的商业使用上,有三种主要的脱硫方法:(1)机械搅拌脱硫法(KR):使用石灰作为反应试剂;(2)乌克兰(Desmag)颗粒镁喷吹技术或者镁粉单通道注塑工艺(MMI):将镁作为反应试剂;(3)多通道共同注塑工艺法:使用镁粉、石灰或者电石(或者三者同时使用)作为反应试剂。
反应试剂在这三种常用的钢水脱硫工艺中(KR、MMI和多通道混合共注塑法),常用的反应试剂有石灰、电石和镁粉等。
所有的反应过程都是基于如下的化学反应方程式:S(fe) + CaS →CaS + O(fe)(1)S(fe) + CaC2→CaS + 2C(fe)(2)S(fe) + Mg →MgS(3)上述三个反应式中,反应(3)的反应速率是反应(2)的速率的3倍,同时是反应(1)的速率的20倍。
这也就意味着,以镁粉作为反应试剂的时候,将会比用其他试剂的反应速率快很多。
在反应结束之后,反应产物之中会形成大量的CaS和MgS(它们的密度均比液态铁的密度低),这些产物将会上升到液态铁的表面,并形成渣层。
生产过程结束后,将这一层渣层清除,此时,硫元素将会从钢水中除去。
当MgS到达钢水表面的时候,这些产物将会接触到空气中的氧气,那么将会发生如下的反应过程:2MgS + O2→2MgO + 2S(4)此时,又有部分不受控制的硫元素再次溶解到液态铁水里面。
这就是所谓的再次硫化过程,可以通过两种方法来避免这种现象的产生——第一种,尽量避免空气和MgS的接触,但是这也将会导致一些实际问题的发生,(反应试剂的注入过程和灰渣的清理过程都应该惰性气体的氛围中进行)。
KR法铁水脱硫工艺的探讨KR法是一种常用的铁水脱硫工艺,该工艺通过添加钙质和稀释剂来去除铁水中的硫,以达到提高钢的质量要求。
本文将对KR法的原理、应用和优缺点进行探讨。
首先,我们来了解KR法的原理。
KR法主要是通过在铁水中添加适量的钙质来与硫形成CaS生成物,从而实现脱硫的目的。
在该过程中,稀释剂的作用是减少铁水中的硫含量。
具体操作时,先将铁水注入脱硫槽中,再向脱硫槽内注入一定量的钙石灰,并将钙石灰与铁水充分混合,保持一定的时间,使得CaS与其他杂质形成稀溶态,最后再注入稀释剂进行稀释。
通过这一过程,使锻造过程中产生的硫化物含量降低,达到提高钢的质量要求。
第二,我们来探讨KR法的应用。
KR法广泛应用于钢铁行业中,特别是一些高硫含量的铁水处理上。
在高硫含量的铁水中,硫化物会对钢的性能产生负面影响,容易导致钢的脆性增加。
通过使用KR法进行脱硫处理,可以有效地降低硫化物含量,提高钢的质量和性能。
此外,KR法还可以用于冶金行业中其他需要脱硫的工艺,如铝合金的冶炼过程中也可应用KR法进行脱硫处理。
最后,我们来分析KR法的优缺点。
首先,KR法相比于其他脱硫工艺来说,操作简单、易于控制,适用范围广,可以处理不同硫含量的铁水。
其次,在脱硫过程中,可以不必增加额外的顶吹氧气设备,减少了设备投资成本。
此外,KR法对钙石灰或者其他脱硫剂的要求较低,也减少了原料成本。
然而,KR法也有一些缺点,比如脱硫效率较低,需要较长时间保持混合反应,运行成本相对较高。
综上所述,KR法是一种有效的铁水脱硫工艺,通过添加钙质和稀释剂来去除铁水中的硫,提高钢的质量和性能。
尽管存在一些缺点,但KR 法由于其简单易控制的特点,在钢铁行业及冶金行业中得到了广泛应用,并取得了良好的效果。
随着技术的发展,相信KR法在铁水脱硫领域将会有更大的应用前景。
四种脱硫方法工艺简介(总13页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除一、石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺一)、工作原理石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。
在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。
二)、反应过程1、吸收SO2 + H2O—> H2SO3SO3 + H2O—> H2SO42、中和CaCO3 + H2SO3—> CaSO3+CO2 + H2OCaCO3 + H2SO4—> CaSO4+CO2 + H2OCaCO3+2HCl—>CaCl2+CO2+ H2OCaCO3+2HF—>CaF2+CO2+ H2O3、氧化2CaSO3+O2—>2 CaSO44、结晶CaSO4+ 2H2O—>CaSO4·2H2O三)、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。
四)、工艺流程锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。
吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。
吸收SO2后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。