铁水预处理？炉外精炼？铁水预处理常见的问题？钢铁行业百科全书(2)

镁为碱土金属，相对原子质量为24.305，密度为1.738g/cm3；熔点为651℃；沸点为1107℃。当金属镁与硫结合生成MgS后，其熔点为 2000℃，密度为2.8g/cm3，如与氧结合生成MgO后，其熔点为2800℃，密度为3.07～3.20g/cm3，二者均为高熔点、低密度稳定化合物。
镁通过喷枪喷入铁水中，镁在高温下发生液化、气化并溶于铁水：
Mg(S)→Mg(1)→{Mg}→[Mg]
Mg与S的相互反应存在两种情况：
第一种情况：{Mg}+[S]=MgS(S) (3-1)
第二种情况：{Mg}→[Mg] (3-2)
[Mg]+[S]=MgS(S) (3-3)
在高温下，镁和硫有很强的亲和力，溶于铁水中的[Mg]和{Mg}都能与铁水中的[S]迅速反应生成固态的MgS，上浮进入渣中。
在第一种情况下，在金属-镁蒸气泡界面，镁蒸气与铁水中的硫反应生成固态MgS，这只能去除铁水中3％～8％的硫。
在第二种情况下，溶解于铁水中的镁与硫反应生成固态MgS,这是主要的脱硫反应，最为合理。在这种情况下，保证了镁与硫的反应不仅仅局限在镁剂导入区域或喷吹区域内进行，而是在铁水包整个范围内进行，这对铁水脱硫是十分有利的。
镁在铁水中的溶解度取决于铁水温度和镁的蒸气压。镁的溶解度随着压力的增加而增大，随铁水温度的上升而大幅度降低。为了获得高脱硫效率，必须保证镁蒸气泡在铁水中完全溶解，避免未溶解完的镁蒸气逸人大气造成损失，铁水预处理常见的问题。促进镁蒸气大量溶解于铁水中的措施是：铁水温度低；加大喷枪插入铁水液面以下的深度，提高镁蒸气压力，延长镁蒸气泡与铁水接触时间。
6、 采用金属镁脱硫为什么要对镁粒进行表面钝化处理，对颗粒镁有什么要求?

金属镁活性很高，极易氧化，是易燃易爆品。镁粒只有经表面钝化处理后才能安全地运输、储存和使用。经钝化处理后，镁粒表面形成一层非活性的保护膜，如盐钝化的涂层颗粒镁，制备时采用熔融液态镁离心重复分散技术，利用空气动力逆向冷却原理将盐液包敷在镁颗粒外层，形成银灰色均匀的球状颗粒。
单吹镁脱硫用的涂层颗粒镁要求：
wMg≥92％；粒度为0.5～1.6mm，其中粒度大于3mm以上的针状不规则颗粒少于8％。
7、 铁水脱硫容器为什么趋向采用铁水包?

在鱼雷罐内进行脱硫，动力学条件较差，脱硫剂喷入后，由于鱼雷罐形状影响搅拌的均匀性，反应重现性差，脱硫剂消耗量大。采用铁水包喷吹脱硫，由于铁水包的几何形状，使脱硫反应具有更好的动力学条件和反应空间，可根据冶炼具体要求更准确地控制铁水的硫含量，铁水预处理工艺。一般容量大于80t的铁水包铁液深度都比鱼雷罐深，喷入铁水的脱硫剂与铁水进行反应更加充分，因此在铁水包内喷吹脱硫可以有效利用脱硫剂。同时铁水包内的铁水温度比鱼雷罐内低一些，更促进镁脱硫获得理想的脱硫效果，降低了铁水处理成本。由于铁水包内喷吹脱硫有较高的效率，与在鱼雷罐脱硫相比，如果将硫含量从0.045％降到0.010％，可节省脱硫剂 15％；如果将硫含量从0.045％降到0.005％，可节省脱硫剂24％。显然，硫含量的目标值越低，在铁水包喷吹脱硫剂的优势越大。20世纪80年代已开始发展到在铁水包内处理铁水。目前新建铁水脱硫装置大多采用铁水包单独喷吹镁或复合喷吹镁的技术和设备，铁水的炉外处理。
8、 铁水包单吹颗粒镁脱硫的工艺流程及基本工艺参数是怎样的?

铁水包单吹颗粒镁脱硫工艺系统装备如图3-3所示。
单吹颗粒镁脱硫工艺流程如图3-4所示。
脱硫剂采用单一的颗粒金属镁，流动性好，喷吹罐配备了专门的计量给料装置。为保证把镁剂(不掺添加料)可靠地喷入铁水中并使镁的吸收率在95％以上，且不堵枪，应合理选择喷枪和输镁管路的结构和喷吹系统参数。应使供氮压力稳定，喷枪端面距包底约0.2m，喷枪结构要保证为镁溶解于铁水并继而被吸收创造良好的条件。喷枪浸入深度不足2.4m的铁水包，喷枪端部要装备锥形气化室。整个脱硫过程可采用计算机自动控制，每次处理前只需输入初始硫含量、目标硫含量、铁水温度、铁水重量等参数，脱硫处理过程便可自动进行。
单吹颗粒镁脱硫工艺参数如下：
(1)脱硫剂颗粒镁，粒度为0.5～1.6mm，wMg≥92％
(2)氮气压力 1.0MPa
(3)初始铁水 w[sl=0.035％
(4)目标铁水 w[s]=0.005％
(5)喷吹时间 ≤10min
(6)脱硫剂(Mg)流量 8～15kg/min
(7)脱硫剂(Mg)消耗 0.46kg/t
(8)温降 10℃
9、 铁水包镁基复合喷吹脱硫的工艺流程及基本工艺参数是怎样的?