铁水脱硫常用脱硫剂

 公司新闻     |      2021-05-24
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。因此CaC2有很强的脱硫能力,在一定的铁水条件下,用CaC2脱硫,脱硫反应的平衡常数可达6.9×105,反应达到平衡时,铁水中硫含量可达4.9×10-7。
2)用CaC2脱硫,其脱硫反应是放热反应,有利于减少铁水的温降。
3)脱硫产物CaS,其熔点24500C,因此脱硫后,在铁水面上形成疏松的固体渣,有利于防止回硫,且对混铁车内衬浸蚀较轻,扒渣作业方便。
4)由于电石粉脱硫能力强,故用量少,渣量也较少。
5)电石粉易吸潮,吸潮时产生如下反应:
CaC2+H2O=CaO+C2H2
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
这个反应会大大降低电石的脱硫能力,而且放出的C2H2是属易爆气体,因此在运输和保存电石粉时要采用氮气密封,储料罐必须安装乙炔检测等安全装置,以防爆炸等事故。
6)用电石粉脱硫生成的碳除饱和溶解于铁水外,其余以石墨态析出,喷吹过程中随喷吹气体有少量的电石粉带出,同时还有少量的C2H2产生,这些都会对环境产生污染,故必须有除尘设备。
2.石灰粉脱硫
石灰脱硫的反应式为:
用脱硫有如下特点:
1)在高C和一定含硅量的铁水中,有较强的脱硫能力,在1350℃时,用脱硫,反应达平衡时,铁水中硫含量可达,比的脱硫能力要弱得多。
2)脱硫渣为固体渣,扒渣方便,对铁水缶、混铁车侵蚀较小,但用量较大,故形成的渣量也大,铁损也较高,铁水温降也较大。
3)石灰粉资源广、价格低、易加工,使用安全。
4)石灰粉流动性差、在输送中易堵塞、在料罐中也可能会“架桥”而堵料,且石灰易吸潮,吸潮后其流动性大大恶化,吸潮后会生成,不仅影响脱硫效果,而且会污染环境,因此,石灰的加工运输和贮存都要在干燥条件下进行,一般也采用氮气密封和输送。
3.用Mg粉脱硫
用Mg粉脱硫,其反应式为:
镁粉脱硫有如下特点:
1)Mg有很强的铁水脱硫能力,13500C时,用Mg粉脱硫,反应的平衡常数为3.17×105,反应达到平衡时,铁水中含硫量可达l.6×10-7,大大高于Ca0的脱硫能力。
2)Mg的沸点为ll070C,Mg加入铁水后,变成Mg蒸气,形成气泡,使Mg的脱硫反应在气液相界面上进行,另外由于金属Mg变成Mg蒸气.使得反应区附近的流体搅拌良好,大大增强Mg的脱硫效果。
3)Mg在铁水中有一定的溶解度,铁水经过Mg饱和后能防止回硫,这部份饱和的Mg在铁水处理后的运送过程中仍能起到脱硫作用。
4)由于Mg进入铁水后就会气化,反应非常强烈,因此一般不使用纯Mg,而与其他材料混合一起喷入,目前多与Ca0一起混合后作成混合脱硫剂。
5)Mg的价格昂贵,但因Mg混合脱硫剂只要配比合适,也会使其用量少,而且铁水温降小,渣量少,铁损也少等特点,其综合成本也不一定高,而且由于用量少,处理周期也短,对高节奏的转炉也是有利的,因此Mg脱硫剂已越来越多被采用。
其他脱硫剂,像石灰石(CaCO3)因脱硫效果差而且铁水温降太大,而像苏打(Na2CO3)由于资源短缺,而且脱硫产物呈液态对罐衬侵蚀严重,降温也大,因此这些在铁水脱硫生产中已较少采用。