CN102344994A

CN102344994A - 脱硫喷枪

Info

Publication number: CN102344994A
Application number: CN2011102840378A
Authority: CN
Inventors: 戈文荪; 陈炼; 黄正华; 王二军; 卓钧; 何为
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: CN102344994B

Abstract

本发明公开了一种脱硫喷枪。该脱硫喷枪包括：软管，用于输送脱硫剂；喷枪主体，其内设置有用于输送脱硫剂的通道，所述喷枪主体的上端与软管连接；耐火材料层，形成在喷枪主体浸入铁水的部分的外表面上；喷料孔，形成在耐火材料层的下部并与所述通道相通；旋转装置，使喷枪主体来回旋转；固定装置，将喷枪主体横向固定并允许喷枪主体旋转。根据本发明的脱硫喷枪在向铁水或半钢中喷射脱硫剂的过程中不会晃动，并且可以使脱硫剂在铁水中均匀分布。

Description

脱硫喷枪

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体地讲，涉及一种用于铁水脱硫预处理的脱硫喷枪。

背景技术

钢铁中硫的含量直接影响钢铁的使用性能。钢中硫含量过高会导致钢的热加工性能变坏，造成钢的“热脆”，还会明显降低钢的焊接性能，引起高温龟裂；钢的塑性也随着硫含量的增加而明显变差。在纯铁或硅钢片中，高的含硫量会导致磁滞损失增加。炉外脱硫技术是现代钢铁冶炼的重要手段，为低硫洁净钢生产提供了良好技术平台。

铁水炉外脱硫技术从上个世纪30年代开始应用，从60年代至今得到蓬勃发展。在实际生产中，铁水炉外脱硫技术方法种类繁多。铁水脱硫技术包括：摇动法，包括瑞典的单向偏心摇动铁水罐法和日本神户川崎铁厂的可逆旋转式DM摇包法；机械搅拌法，包括原西德DO(Demag-Ostberg)法、RS(Rhein stahl)法和赫歇法、日本新日铁的KR(Kambara Reactor)法以及千叶的NP法；吹气搅拌法，包括新日铁的PDS(底喷)法和CLDS(顶喷)法；钟罩压入法，主要包括美国Janes Laughlin公司的镁焦法和其它镁系脱硫法；喷吹法，包括原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法和新日铁的TDS(顶喷)法；炉前铁水沟连续脱硫法。

目前，国内钢厂均已建设了铁水炉外脱硫站。应用最广泛且最具代表性的主要是KR机械搅拌法和喷吹法(如单喷、复喷)。喷吹法一般利用N2作为载体，将脱硫粉剂(如CaO和Mg等)由喷枪喷入铁水中进行脱硫，载气还可搅拌铁水，促进铁水中硫的传质，使铁水脱硫更加充分快速。

现有的喷枪受载气动能的作用，在喷吹脱硫过程中晃动很大。此外，由于喷料孔在铁水中固定，所以脱硫剂与铁水接触面积小，脱硫反应不均匀，喷溅比较大。因此造成铁损增加、脱硫剂利用率低、脱硫成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种在喷吹脱硫剂的过程中能够防止脱硫喷枪晃动并使脱硫剂在铁水中均匀分布的脱硫喷枪。

本发明提供了一种脱硫喷枪，所述脱硫喷枪包括：软管，用于输送脱硫剂；喷枪主体，其内设置有用于输送脱硫剂的通道，所述喷枪主体的上端与软管连接；耐火材料层，形成在喷枪主体的浸入铁水的部分的外表面上；喷料孔，形成在耐火材料层的下部并与所述通道相通；旋转装置，使喷枪主体旋转；固定装置，将喷枪主体横向固定并允许喷枪主体旋转。

根据本发明的实施例，所述软管可以为金属软管或金属网夹层橡胶管。

根据本发明的实施例，喷枪主体可以为圆柱形。

根据本发明的实施例，所述喷枪主体的上端与软管可以通过法兰连接。

根据本发明的实施例，喷料孔可以为形成在耐火材料层的侧部的成倒Y型的倾斜的双孔。

根据本发明的实施例，喷料孔可以为脱硫剂进入的入口的口径大于脱硫剂喷出的出口的口径的缩口型。

根据本发明的实施例，旋转装置包括固定于喷枪主体上的固定齿轮，以通过驱动使喷枪主体旋转。

根据本发明的实施例，固定装置包括固定于喷枪主体上的固定轴承和用于夹持固定轴承的夹持件。

根据本发明的实施例，喷枪主体为耐热钢体。

根据本发明的实施例，所述脱硫喷枪还包括滑轮，以使脱硫喷枪在滑道上移动进入铁水。

根据本发明的脱硫喷枪在向铁水中喷吹脱硫剂的过程中可以通过固定装置得到固定，并且可以通过旋转装置进行旋转从而使脱硫剂在铁水中均匀分布。

附图说明

通过结合附图进行的示例性实施例的以下描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得清楚和更易于理解，其中：

图1是根据本发明示例性实施例的脱硫喷枪的示意图；

图2是根据本发明示例性实施例的旋转装置的示意图；

图3是根据本发明示例性实施例的固定装置的示意图；

图4是沿图1中的A-A线截取的剖视图；

图5是根据示例性实施例的脱硫喷枪通过滑轮在滑道中移动的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的脱硫喷枪。

图1是根据本发明示例性实施例的脱硫喷枪的示意图。参照图1，根据本发明示例性实施例的脱硫喷枪100包括软管1、喷枪主体6、耐火材料层8、喷料孔9、旋转装置4、固定装置5。

软管1用于向脱硫喷枪100中输送脱硫剂，以将脱硫剂喷射到铁水中。根据本发明的示例性实施例，软管1可以为金属软管。但本发明不限于此，根据本发明的软管1可以为金属网夹层橡胶管。

喷枪主体6为圆柱形并且其内设置有通道以输送脱硫剂。喷枪主体6的上端与软管1连接。根据本发明的示例性实施例，喷枪主体6的上端与软管1通过法兰2连接。为了防止脱硫剂从法兰2的连接处漏出，可以在两个法兰2之间设置橡胶圈3。根据本发明的示例性实施例，喷枪主体6可以由耐热钢形成，例如，可以由16Mn钢形成。

耐火材料层8形成在喷枪主体6的浸入铁水的部分的外表面上，从而可以保护喷枪主体6免受高温铁水的损坏。耐火材料层8可以由铝镁质材料(例如，莫来石)形成，但本发明不限于此。耐火材料层8可以经打结形成。为了强化耐火材料层8和喷枪主体6之间的结合以防止耐火材料层8从喷枪主体6上脱落，可以在耐火材料层8和喷枪主体6之间设置固定钢钉7。

喷料孔9形成在耐火材料层的下部并与喷枪主体6内的通道相通。喷料孔9用于向铁水中喷射脱硫剂。旋转装置4可以使喷枪主体6旋转，具体地讲，旋转装置4可以使喷枪主体6在左右各180°的范围内旋转。由于软管6为柔性，所以软管6不妨碍喷枪主体6在左右各180°范围内旋转，并且喷枪主体6在左右各180°内旋转不会影响通过软管1输入脱硫剂。固定装置5可以将喷枪主体6横向固定并允许喷枪主体6来回旋转。因此，根据本发明的脱硫喷枪100在向铁水中喷吹脱硫剂的过程中可以通过固定装置5在横向方向得到固定，从而减小热震对耐火材料8造成的冲击，提高喷枪的寿命。此外，由于根据本发明的脱硫喷枪100可以通过旋转装置4左右转动，所以脱硫剂在铁水中的布料方向可以改变，从而脱硫剂在铁水中可以均匀分布。

下面将详细地描述根据本发明示例性实施例的旋转装置4、固定装置5和喷料孔9。

图2是根据本发明示例性实施例的旋转装置的示意图。

如图2中所示，根据本发明示例性实施例的旋转装置4可以包括固定齿轮4-1。固定齿轮4-1固定于喷枪主体6上，例如，可以通过焊接固定于喷枪主体6上。这样，可以通过电机10驱动固定齿轮4-1使喷枪主体6在左右各180°范围内有规律地旋转，从而实现脱硫剂在铁水中的均匀分布。

图3是根据本发明示例性实施例的固定装置的示意图。

如图3中所示，根据本发明示例性实施例的固定装置5可以包括固定轴承5-1和用于夹持轴承的夹持件5-2。固定轴承5-1固定于喷枪主体6上，例如，可以通过焊接固定于喷枪主体6上。根据本发明示例性实施例的夹持件5-2为与固定轴承5-1配合的弧形，但本发明不限于此。夹持件5-2与电机11连接，以在电机11的驱动下向固定轴承5-1移动夹住固定轴承5-1，从而防止脱硫喷枪100的晃动。

图4是沿图1中的A-A线截取的剖视图。

如图1和图4中所示，喷料孔9形成在耐火材料层8的下部处并对称地形成在耐火材料层的侧部。具体地讲，喷料孔9为成倒Y型的倾斜的双孔，倾斜的双孔之间形成角度可以为20°-60°。另外，根据本发明示例性实施例的喷料孔9可以为脱硫剂进入的入口的口径大于脱硫剂喷出的出口的口径的缩口型，以提高脱硫剂的喷吹深度、延长脱硫剂的上浮时间，从而增大脱硫剂与铁水接触面积、提高脱硫效率以及降低脱硫过程中喷溅造成的脱硫铁损。

如图5中所示，脱硫喷枪100还包括滑轮12，从而脱硫喷枪100在缆线13的牵引下通过滑轮12在滑道14上移入和移出铁水。滑道14可以为钢制轨道，滑道14的上部和下部可以分别设置挡板以防止滑轮12滑出滑道14。此外，根据本发明示例性实施例的滑轮12与喷枪100非固定地连接，这样，在喷枪主体6旋转之前使滑轮12与喷枪主体6之间解除连接，从而可以实现喷枪主体6的自由旋转。例如，可以通过螺栓将连接到滑轮12上的连接杆与连接到喷枪主体6上的连接杆连接。

下面将描述根据本发明示例性实施例的脱硫喷枪的操作方法。

在使用根据本发明示例性实施例的脱硫喷枪100进行铁水脱硫预处理时，首先将脱硫喷枪100通过滑道14下降，并在脱硫喷枪100插入铁水之前开载气将脱硫剂从金属软管1送至脱硫喷枪100。然后，将脱硫喷枪100具有耐火材料层8的部分插入铁水中，脱硫喷枪100的底端至铁水容器底部合适的位置时停止下枪。脱硫喷枪100具有耐火材料层8的部分插入铁水中时，铁水脱硫即开始。

脱硫剂从倒Y型的喷料口9喷入铁水中。由于根据本发明示例性实施例的喷料口为缩口型设计，所以可以使脱硫剂喷吹深度增加，延长脱硫剂上浮时间，增大脱硫剂与铁水接触面积，提高脱硫效率，降低脱硫剂消耗，有效地降低脱硫过程喷溅造成的脱硫铁损。

开动电机11使夹持件5-2向固定轴承5-1移动以将固定轴承5-1夹持，从而将脱硫喷枪100固定。在固定装置5将脱硫喷枪夹住之后，关闭电机11。固定装置5能够夹住脱硫喷枪100，防止其在喷吹过程中晃动，从而减小热震对耐火材料层8造成损坏，提高脱硫喷枪100的寿命。此外，固定装置5不妨碍喷枪主体6的旋转。

开动电机10来驱动旋转装置4(例如，固定齿轮4-1)，从而使脱硫喷枪100在左右180°的范围内旋转。脱硫喷枪100左右旋转可以使脱硫剂均匀喷吹到铁水的各个方向，使脱硫反应均匀进行，提高脱硫效率和脱硫剂利用率。

脱硫结束时，关闭电机10使喷枪主体6停止旋转，并开动电机11来打开固定装置5。最后，停止供脱硫剂，并通过滑道提枪。

通过上面的描述可以看出，根据本发明示例性实施例的脱硫喷枪在向铁水中喷吹脱硫剂的过程中可以有效地防止脱硫喷枪的晃动，并且通过使用旋转装置可以使脱硫剂在铁水中均匀地分布。

Claims

1.一种脱硫喷枪，其特征在于，所述脱硫喷枪包括：

软管，用于输送脱硫剂；

喷枪主体，其内设置有用于输送脱硫剂的通道，所述喷枪主体的上端与软管连接；

耐火材料层，形成在喷枪主体浸入铁水的部分的外表面上；

喷料孔，形成在耐火材料层的下部并与所述通道相通；

旋转装置，使喷枪主体来回旋转；

固定装置，将喷枪主体横向固定并允许喷枪主体旋转。

2.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，所述软管为金属软管或金属网夹层橡胶管。

3.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，喷枪主体为圆柱形。

4.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，所述喷枪主体的上端与软管通过法兰连接。

5.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，喷料孔为形成在耐火材料层的侧部的成倒Y型的倾斜的双孔。

6.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，喷料孔为脱硫剂进入的入口的口径大于脱硫剂喷出的出口的口径的缩口型。

7.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，旋转装置包括固定于喷枪主体上的固定齿轮，以通过驱动使喷枪主体旋转。

8.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，固定装置包括固定于喷枪主体上的固定轴承和用于夹持固定轴承的夹持件。

9.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，喷枪主体为耐热钢体。

10.如权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于，所述脱硫喷枪还包括滑轮，以使脱硫喷枪在滑道上移动进入铁水。