CN107012295A - 一种钢包精炼脱硫的送料装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢包精炼脱硫的送料装置及方法，送料装置包括液压升降装置、螺旋送料装置、进料仓，液压升降装置包括液压升降机、升降平台和机械支撑臂，机械支撑臂固定在液压升降机上；螺旋送料装置包括电机、减速机、输送料仓、螺旋输送管和螺旋输送轴，电机与减速机固定在升降平台上，螺旋输送管固定在机械支撑臂上，螺旋输送轴上设有螺旋叶片，螺旋输送轴安装在螺旋输送管内，电机通过减速机与螺旋输送轴连接；进料仓设在螺旋送料装置的上方，进料仓与输送料仓之间通过输送管道连接。本发明应用该装置进行钢包精炼脱硫，将粉剂送入钢液内部，提高粉剂利用率，显著降低钢液喷溅，同时降低钢液温降。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金精炼领域，特别涉及一种钢包精炼脱硫的送料装置及方法。
背景技术
脱硫工艺是精炼钢水过程中的一道重要工艺。目前，在钢包内进行钢水脱硫的常用方法有两种：其一是在带升温装置的钢包内，向钢液面撤入石灰、萤石等粉状或块状脱硫剂，通过渣钢界面传质进行脱硫；加入量通常为8-20kg/t，精炼时间为30-50min，一般可将钢中硫降低到20ppm。其二是用载气将脱硫剂(CaO、CaCO3、CaF2等)喷入钢液内部，脱硫剂直接与钢液中硫接触进行脱硫；喷入量通常为6-15kg/t，喷吹时间为10-15min，一般可将钢中硫降低到20ppm。
向钢包内撒入脱硫剂的缺点是：渣钢界面传质速度慢，脱硫时间长，造成生产率低，同时钢包需要具备加热升温条件。
将脱硫剂喷入钢液的缺点是：喷吹过程中的强烈搅拌作用，使部分钢液翻腾而裸露于空气中，造成钢液易吸氮及二次氧化；同时用气体作为载气，会增大钢液温降，粉剂利用率降低。为解决这一问题，已采用真空下喷吹脱硫剂脱硫(如RH-KB)，但由于获得真空的投资及生产成本较高，一般用于高合金钢及特殊钢得生产，不可能用于普碳钢及低合金钢进行大规模生产。
公告号CN102002554A介绍了一种钢包精炼炉快速脱硫精炼方法，采用脱硫喷粉枪插入钢水液面喷吹脱硫剂，喷粉结束后，将喷粉枪切换至喷吹氩气功能阶段，顶吹氩气，同时钢包底吹氩，采用强搅拌脱硫作业；进行合金化处理，在脱硫结束后，将喷粉脱硫枪提升，调整钢包底吹流量，进行合金配置，达到钢种最终成分目标要求。该方法是通过喷吹的形式将脱硫粉剂喷吹入钢液中，粉剂利用率低，增大钢液温降，容易造成喷溅。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题和不足，提供一种钢包精炼脱硫的送料装置及方法，将脱硫粉剂送入钢液内部，提高粉剂利用率，应用机械方式送料与喷吹搅拌的方式相比，可以显著降低钢液喷溅，使钢液通过顶渣与空气隔离，精炼效果大幅度提升，同时降低钢液温降。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种钢包精炼脱硫的送料装置，包括液压升降装置、螺旋送料装置、进料仓，所述液压升降装置包括液压升降机、升降平台和机械支撑臂，机械支撑臂固定在液压升降机上与升降平台同步上下移动；所述的螺旋送料装置包括电机、减速机、输送料仓、螺旋输送管和螺旋输送轴，电机与减速机固定在液压升降装置的升降平台上，螺旋输送管固定在机械支撑臂上，螺旋输送轴上设有螺旋叶片，螺旋输送轴安装在螺旋输送管内，电机通过减速机与螺旋输送轴连接；进料仓设在螺旋送料装置的上方，进料仓与输送料仓之间通过输送管道连接，螺旋送料装置向上移动，输送管道可与输送料仓分离。
进一步的，所述的螺旋输送管外侧包裹耐火材料层，在螺旋输送管底部设有粉剂输送口，粉剂输送口材质为耐高温陶瓷材料，直径为8-10mm。
进一步的，所述的螺旋输送轴长度为2500-3000mm，直径为50-70mm，螺旋输送管长度为2300-2600mm，直径为150-200mm，耐火材料层厚度为20-30mm，螺旋输送轴的转数范围为0-100转/min。
所述的钢包精炼脱硫的送料方法，包括以下步骤：
步骤一：开启电机，电机带动减速箱工作，再由减速箱驱动螺旋输送轴旋转，螺旋输送轴的转数为5-15转/min，输送料仓脱硫粉剂填满螺旋输送管。
步骤二：将螺旋输送装置的螺旋输送管插入钢包内部的钢液中，插入深度为1000-1800mm，输送管道与输送料仓连接，进料仓开始送料。
步骤三：调整螺旋输送轴转数为50-100转/min，螺旋送料脱硫处理时间为5-10min。
步骤四：处理结束，将螺旋输送轴转数调整为5-15转/min，抬起升降装置，停止螺旋输送装置旋转，完成螺旋送料脱硫处理工序。
所述的脱硫粉剂成分重量百分比为：CaO 70％-85％、CaF2 10％-20％、CaCO35％-10％，其余为不可避免的杂质。脱硫粉剂的粒度为0.05-0.1mm，脱硫粉剂的输送量为5-10kg/t。
应用该装置进行钢包精炼脱硫，可以将脱硫粉剂送入钢液内部，提高粉剂利用率，应用机械方式送料与喷吹搅拌的方式相比，可以显著降低钢液喷溅，使钢液通过顶渣与空气隔离，精炼效果大幅度提升，同时降低钢液温降。
附图说明
图1为本发明送料装置的结构示意图。
图中：1.电机；2.减速机；3.螺旋输送轴；4.进料仓；5.输送管道；6.输送料仓；7.螺旋叶片；8.螺旋输送管；9.耐火材料层；10.钢包；11.粉剂输送口；12.升降平台；13.液压升降机；14.机械支撑臂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：
如图1所示，一种钢包精炼脱硫的送料装置，在钢包精炼脱硫生产中，钢包上方设置螺旋送料装置，螺旋送料装置安装在液压升降装置上并通过液压升降装置实现上下移动。所述的液压升降装置包括液压升降机13、升降平台12和机械支撑臂14，机械支撑臂14固定在液压升降机13上与升降平台12同步上下移动。
所述的螺旋送料装置包括电机1、减速机2、输送料仓6、螺旋输送管8和螺旋输送轴3，电机与减速机固定在液压升降装置的升降平台12上，螺旋输送管8固定在液压升降装置的机械支撑臂14上。
所述的螺旋输送管8内安装有螺旋输送轴3，电机1通过减速机2与螺旋输送轴3连接，减速机2与螺旋输送轴3通过齿轮传递驱动螺旋输送轴3旋转，螺旋输送轴3上设有均匀螺旋叶片7。工作时，由电机1带动减速机2，再由减速机2带动螺旋输送轴3转动，螺旋输送轴3的转数范围为0-100转/min。
在螺旋送料装置上方设有进料仓4，脱硫粉剂通过输送管道5由进料仓4填加至输送料仓6内。所述的输送管道5一端与进料仓出口固定连接，另一端插入输送料仓6内，螺旋送料装置向上移动，输送管道5可与输送料仓6分离。
实施例一
本发明的实施方案在100t钢包上进行，钢液的初始温度为1630℃，初始硫含量为42ppm。
螺旋送料装置的螺旋输送轴长度为3000mm，螺旋输送管长度为2400mm，螺旋输送管直径为200mm，螺旋输送轴直径为60mm，耐火材料层厚度为30mm，粉剂输送口材质为耐高温陶瓷材料，直径为8mm。
使用的脱硫粉剂成分含有CaO73％、CaF210％、CaCO310％。脱硫粉剂的粒度为0.07mm，脱硫粉剂的输送量为9kg/t。
开动电机，设定螺旋输送轴的转速为10转/min，输送料仓粉剂填满螺旋输送管，降低升降装置，将螺旋输送装置的螺旋输送管插入钢包内部的钢液中，插入深度为1500mm，输送管道与输送料仓连接，进料仓开始送料。
调整螺旋输送轴转数为60转/min，螺旋送料脱硫处理时间为8min。
处理结束，将螺旋输送轴转数调整为10转/min，抬起升降装置，停止螺旋输送装置旋转，完成螺旋送料脱硫处理工序。
处理后，终点硫为10ppm，脱硫率为76.2％，钢液温降为18℃。
实施例二
本发明的实施方案在100t钢包上进行，钢液的初始温度为1625℃，初始硫含量为43ppm。
螺旋送料装置的螺旋输送轴长度为3000mm，螺旋输送管长度为2400mm，螺旋输送管直径为200mm，螺旋输送轴直径为60mm，耐火材料层厚度为30mm，粉剂输送口直径为9mm。
使用的脱硫粉剂成分含有CaO72％、CaF212％、CaCO38％。脱硫粉剂的粒度为0.07mm，脱硫粉剂的输送量为8kg/t。
开动电机，设定螺旋输送轴的转速为10转/min，输送料仓粉剂填满螺旋输送管，降低升降装置，将螺旋输送装置的螺旋输送管插入钢包内部的钢液中，插入深度为1500mm，输送管道与输送料仓连接，进料仓开始送料。
调整螺旋输送轴转数为65转/min，螺旋送料脱硫处理时间为9min。
处理结束，将螺旋输送轴转数调整为10转/min，抬起升降装置，停止螺旋输送装置旋转，完成螺旋送料脱硫处理工序。
处理后，终点硫为9ppm，脱硫率为79.1％，钢液温降为17℃。
实施例三
本发明的实施方案在100t钢包上进行，钢液的初始温度为1635℃，初始硫含量为45ppm。
螺旋送料装置的螺旋输送轴长度为3000mm，螺旋输送管长度为2400mm，螺旋输送管直径为200mm，螺旋输送轴直径为60mm，耐火材料层厚度为30mm，粉剂输送口直径为8mm。
使用的脱硫粉剂成分含有CaO78％、CaF213％、CaCO37％。脱硫粉剂的粒度为0.07mm，脱硫粉剂的输送量为8kg/t。
开动电机，设定螺旋输送轴的转速为10转/min，输送料仓粉剂填满螺旋输送管，降低升降装置，将螺旋输送装置的螺旋输送管插入钢包内部的钢液中，插入深度为1500mm，输送管道与输送料仓连接，进料仓开始送料。
调整螺旋输送轴转数为75转/min，螺旋送料脱硫处理时间为8min。
处理结束，将螺旋输送轴转数调整为10转/min，抬起升降装置，停止螺旋输送装置旋转，完成螺旋送料脱硫处理工序。
处理后，终点硫为11ppm，脱硫率为75.6％，钢液温降为15℃。
对比例
采用常规100t钢包精炼喷粉脱硫，钢液初始温度为1620℃，初始硫含量为41ppm。
喷吹脱硫工序采用喷枪插到渣钢界面处的位置进行吹氩，氩气流量为0.05Nm3/t.min，压力为0.4Mpa，顶喷脱硫粉剂的喷粉量为10kg/t，喷吹时间为8min。底吹氩气流量为0.05Nm3/t.min，压力为0.4Mpa，吹氩时间为5min。
使用的脱硫粉剂成分包含CaO70％、CaF210％、CaCO310％，脱硫粉剂的粒度为0.07mm，脱硫粉剂的输送量为12kg/t。
处理后，终点硫为19ppm，脱硫率为53.7％，钢液温降为25℃。
应用螺旋送料装置进行脱硫生产，可以将脱硫粉剂送入钢液内部，与常规使钢包精炼喷粉脱硫工艺相比，脱硫率提高20％，由于不采用钢液吹氩搅拌，温降降低25％，钢液喷溅得到有效抑制，显著提高了精炼效果。
Claims (5)
1.一种钢包精炼脱硫的送料装置，其特征在于：包括液压升降装置、螺旋送料装置、进料仓，所述液压升降装置包括液压升降机、升降平台和机械支撑臂，机械支撑臂固定在液压升降机上与升降平台同步上下移动；所述的螺旋送料装置包括电机、减速机、输送料仓、螺旋输送管和螺旋输送轴，电机与减速机固定在液压升降装置的升降平台上，螺旋输送管固定在机械支撑臂上，螺旋输送轴上设有螺旋叶片，螺旋输送轴安装在螺旋输送管内，电机通过减速机与螺旋输送轴连接；进料仓设在螺旋送料装置的上方，进料仓与输送料仓之间通过输送管道连接，螺旋送料装置向上移动，输送管道可与输送料仓分离。
2.根据权利要求1所述的一种钢包精炼脱硫的送料装置，其特征在于：所述的螺旋输送管外侧包裹耐火材料层，在螺旋输送管底部设有粉剂输送口，粉剂输送口材质为耐高温陶瓷材料，直径为8-10mm。
3.根据权利要求2所述的一种钢包精炼脱硫的送料装置，其特征在于：所述的螺旋输送轴长度为2500-3000mm，直径为50-70mm，螺旋输送管长度为2300-2600mm，直径为150-200mm，耐火材料层厚度为20-30mm，螺旋输送轴的转数范围为0-100转/min。
4.一种利用权利要求1～3所述的装置进行钢包精炼脱硫的送料方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：开启电机，电机带动减速箱工作，再由减速箱驱动螺旋输送轴旋转，螺旋输送轴的转数为5-15转/min，输送料仓脱硫粉剂填满螺旋输送管；
步骤二：将螺旋输送装置的螺旋输送管插入钢包内部的钢液中，插入深度为1000-1800mm，输送管道与输送料仓连接，进料仓开始送料；
步骤三：调整螺旋输送轴转数为50-100转/min，螺旋送料脱硫处理时间为5-10min；
步骤四：处理结束，将螺旋输送轴转数调整为5-15转/min，抬起升降装置，停止螺旋输送装置旋转，完成螺旋送料脱硫处理工序。
5.根据权利要求4所述的钢包精炼脱硫的送料方法，其特征在于：所述的脱硫粉剂成分重量百分比为：CaO 70％-85％、CaF2 10％-20％、CaCO3 5％-10％，其余为不可避免的杂质，脱硫粉剂的粒度为0.05-0.1mm，脱硫粉剂的输送量为5-10kg/t。
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