CN110055369B - 铁水kr脱硫搅拌器粘渣快速清理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，包括一套水雾喷射系统，包括自来水连接软管、自来水控制阀、高压空气连接软管、高压空气控制阀、高压水雾喷枪、自来水切断阀及高压空气切断阀；在不改变现有设备和人工机械打渣清理的条件下，通过对搅拌器粘渣进行水雾喷射水化的措施，实现粘渣水化疏松，大幅度降低粘渣致密性与结合强度，达到搅拌器粘渣人工机械打渣快速清理的效果，进而改善铁水KR脱硫反应动力学条件、降低铁水二次脱硫率和脱硫剂消耗、提高脱硫设备生产效率与技术经济指标，满足低硫钢的高效稳定生产要求。

Description

铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法

技术领域

本发明涉及铁水预处理技术领域，具体涉及一种铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法。

背景技术

由于液态金属表面不可避免地漂浮一层液态、熔融态或固态非金属渣，甚至液态金属内部也悬浮一些大小不一的非金属渣，在与液态金属，尤其是液态金属表面漂浮的非金属渣直接接触的器具或容器表面，由于非金属渣与器具或容器接触面间的高温反应、渗透侵蚀以及散热冷却析晶凝固和液态金属冷凝等，导致器具或容器接触面上粘接非金属渣包裹金属冷凝颗粒的粘渣；此外，由于剧烈的高温冶金反应引起的高温非金属渣和液态金属的飞溅，导致冶金反应装置的隔离体表面粘连高温飞溅物，形成非金属渣与金属冷凝颗粒混合粘渣。由此可见，粘渣是钢铁冶金行业中普遍存在的一种现象。

冶金器具或容器表面厚厚的粘渣，不仅增大了器具或容器的自重，给器具或容器的操作运行带来不便，危机设备的安全运行，同时还将直接影响冶金器具或容器的设备功能，给高质量产品冶炼带来困难，甚至无法满足生产技术要求而终止使用，大幅度提高了冶金器具或容器的运行成本，因而，粘渣的在线清理是钢铁冶金行业中一种普遍采用的维护操作。由于形成的是非金属渣与金属冷凝颗粒的混合粘渣，因而粘渣结合强度大，不仅自身的结合强度大，同时与粘接面的结合强度也大，并具有良好的力学塑性，常规清理十分困难，普遍采用火焰切割与熔融方式进行清理。然而，火焰清理将会导致粘渣结合面材料的高温熔蚀破损，影响冶金器具和容器形状结构的保持及其使用寿命，增加生产维护成本，而且浓郁的烟尘和有害气体污染环境，并严重危机操作人员的身心健康，同时还要求操宽敞的作业空间，便于火焰枪的布置与操控，因而对于操作环境狭窄、环境污染要求严、器具或容器形状结构保持度要求高的条件下，火焰清理方式难以适应，一般采取人工机械打渣方式进行清理，如铁水KR脱硫搅拌器的粘渣清理就是采取人工风镐打渣的方式进行清理的，不仅清渣劳动强度大，清理时间长，而且清理频次高，占用大量的非作业时间，给铁水脱硫生产组织带来困难；为了保证生产节奏，往往出现清渣不彻底或延迟清渣现象，导致铁水KR搅拌脱硫反应动力学条件与脱硫技术经济指标急剧下降，脱硫一次命中率大幅下滑，甚至出现大量的二次脱硫，进而使生产节奏与入炉铁水质量保证更加困难。由此可见，对于铁水KR搅拌脱硫工艺，如何实现搅拌器粘渣的快速便捷清理已成为行业急需解决的关键技术难题之一。

针对上述问题，国内外学者已开展了大量的工作，如：中国专利“欧阳德刚、罗安智、胡清明等，防粘渣涂料，专利号：ZL200610018622.2”公开了一种价格低廉、制备方便、使用简单的防粘渣涂料，其主要原料组成及重量百分比为：铝碳化硅碳质或铝碳质耐火砖粉70～85％，膨润土9～15％，硅灰石粉5～15％，石墨细粉0～3％，磷酸盐0.5～3.5％，有机结合剂0.01～2％，其中，铝碳化硅碳质或铝碳质耐火砖粉、膨润土、硅灰石粉的粒度小于200目，上述粉料与水按照重量比为1：1搅拌混合均匀后在粘渣面进行湿法喷涂制备防粘渣涂层；通过涂层中石墨材料的不易被浸润的性能，起到隔离熔渣与器壁的作用，从而大幅度地降低了熔渣的粘结强度，便于粘渣层的脱落与清理，达到降低清渣难度、缩短清渣时间、减轻清渣对器壁破损的影响，收到延长设备使用寿命、降低维护成本、提高设备周转率的目的。该项技术虽然在实际生产中得到应用，虽然达到了预期的应用效果，但铁水KR搅拌脱硫工序因防粘渣涂料消耗增加的耐火材料消耗成本却略高于搅拌头寿命延长带来的成本降低，因而在钢铁行业低成本制造的大趋势条件下，被迫中止使用。中国专利“袁金生，施桂钱，黄俊等，一种用于铁水脱硫的搅拌头清理装置，专利号：ZL201521132106.3”公开了一种刮渣板与搅拌轴和搅拌叶片接触的两个面均设置有刮齿的清理装置，还包括旋转体、转臂、连接杆、摆动控制装置和升降控制装置、第一气缸和第二气缸，通过第一、第二气缸的驱动，控制刮渣板的摆动和升降；通过设置在刮渣版底面和侧面的刮齿，可以同时清理搅拌轴和搅拌叶片顶面的粘渣，防止搅拌器粘渣面的损害和搅拌能力的降低，通过吹扫装置在粘渣清理过程中的吹扫，达到粘渣全面清理的效果，从而避免了人工定期清渣的困难。但因设备复杂，现场安装困难，目前还未见到实际生产应用的报道。中国专利“郑皓宇，李安东，金勇兴等，一种KR法机械脱硫搅拌桨积瘤的在线热态清理方法，专利号：ZL201010156196.5”公开了一种利用铁水高温物理热进行搅拌桨粘渣、积铁、结瘤熔化清理方法，具体包括如下8个步骤：(1)向铁水包中加入铁水；(2)将结瘤的搅拌桨插入铁水，插入铁水深度≥3990mm；(3)以初始旋转速度(20～30r/min)旋转搅拌桨；(4)向铁水中加入脱硫剂；(5)将转速加速至最高旋转速度(85～95r/min)；(6)保持最高转速搅拌20～45min；(7)减速至搅拌停止；(8)提出搅拌桨，完成粘渣清理。通过上述步骤，缩短KR搅拌脱硫工序非生产性维护作业时间，实现搅拌器在线热态粘渣/粘铁/积瘤的清理，达到延长搅拌桨使用寿命、降低耐火材料消耗成本、减少非生产性作业时间、提高工序生产能力的目的。按照上述报道，该项技术能够在实际生产中得到应用，但处理过程控制难度高，处理时间长，势必带来铁水温降大，对于铁水运输路线长、铁水温度低的钢铁企业难以推广应用。

综上所述可见，为了降低铁水KR脱硫搅拌器粘渣在线清理难度、缩短清渣时间、提高铁水机械搅拌脱硫设备作业率、改善搅拌脱硫反应动力学条件等，众多学者们开展了大量的研究工作，形成了多项发明专利技术，部分研究成果在实际生产中取得了良好的应用效果，但普遍存在材料消耗成本上升、处理时间长、操作技能要求高等不足，如何实现低成本快速高效清理搅拌器粘渣、延缓粘渣速度、延长粘渣清理间隔时间仍需研究更为可靠有效的搅拌器粘渣清理方法。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种大幅度降低粘渣致密性与结合强度的铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法。

为实现上述目的，本发明所设计的铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，包括一套水雾喷射系统，所述水雾喷射系统包括自来水连接软管、自来水控制阀、高压空气连接软管、高压空气控制阀、高压水雾喷枪、自来水切断阀及高压空气切断阀，自来水连接软管出水口通过自来水控制阀与高压水雾喷枪自来水接口连通构成供水通路，自来水连接软管进水口通过自来水切断阀与厂房内自来水管路连通；高压空气连接软管的出气口通过高压空气控制阀与高压水雾喷枪高压空气接口连通构成高压空气通路，高压空气连接软管进气口高压空气切断阀与厂房内高压空气管路连通；

所述清理方法如下：

a)在搅拌器粘渣常规清理的操作平台上，切断自来水切断阀与高压空气切断阀，并关闭水雾喷射系统中的自来水控制阀、高压空气控制阀，使水雾喷射系统处于备用状态；

b)按照常规工艺进行铁水KR搅拌脱硫操作，搅拌结束后提升搅拌器到待用高度，肉眼观察搅拌器搅拌轴与叶片间粘渣状况，并按照常规的粘渣厚度判断标准，确定是否要进行搅拌器粘渣清理，粘渣厚度≥50mm时，安排清渣处理，粘渣厚度达到100mm时，则马上进行粘渣清理；

c)当确定需进行搅拌器粘渣清理时，脱硫搅拌结束后将搅拌器提升到清理维护高度等待清理；

d)打开自来水切断阀、高压空气切断阀，手持高压水雾喷枪指向搅拌器的炽热粘渣面，然后打开高压空气控制阀喷射高压空气，再打开自来水控制阀，向搅拌器炽热粘渣喷射高压空气雾化后的水雾；

e)水雾喷射结束后，采用风镐人工机械打渣进行粘渣清理，直至达到搅拌器粘渣清理要求；

f)搅拌器粘渣清理结束后，提升搅拌器到待用高度，等待进行下一罐铁水的搅拌脱硫。

进一步地，所述步骤d)中，手持高压水雾喷枪的喷口到搅拌器的炽热粘渣面之间的距离为30～70mm。

进一步地，所述步骤d)中，手持高压水雾喷枪的喷口轴线水平向上倾斜5～15°。

进一步地，所述步骤d)中，手持高压水雾喷枪喷射的高压空气压力值为3～5Kg/cm²。

进一步地，所述步骤d)中，喷射时间为2～5min。

进一步地，所述水雾喷射系统还包括设置在所述高压空气连接软管上的高压空气减压阀。

进一步地，所述水雾喷射系统还包括设置在所述高压空气连接软管上的高压空气压力表。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，在不改变现有设备和人工机械打渣清理的条件下，通过对搅拌器粘渣进行水雾喷射水化的措施，实现粘渣水化疏松，大幅度降低粘渣致密性与结合强度，达到搅拌器粘渣人工机械打渣快速清理的效果，进而改善铁水KR脱硫反应动力学条件、降低铁水二次脱硫率和脱硫剂消耗、提高脱硫设备生产效率与技术经济指标，满足低硫钢的高效稳定生产要求。

附图说明

图1为水雾喷射系统组成示意图；

图2为搅拌器未粘渣状况示意图；

图3为搅拌器粘渣状况示意图；

图4为搅拌器粘渣水雾喷射水化过程示意图。

图中各部件标号如下：搅拌轴粘渣状况a、搅拌叶片间粘渣状况b、自来水连接软管1、自来水控制阀2、高压空气连接软管3、高压空气控制阀4、高压水雾喷枪5、自来水切断阀6、高压空气减压阀7、高压空气切断阀8、高压空气压力表9、。

具体实施方式

下面结合具体实施例和对比例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

本发明铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，在不改变现有设备和人工机械打渣清理的条件下，通过对搅拌器粘渣进行水雾喷射水化的措施，实现粘渣水化疏松，大幅度降低粘渣致密性与结合强度，达到搅拌器粘渣人工机械打渣快速清理的效果，进而改善铁水KR脱硫反应动力学条件、降低铁水二次脱硫率和脱硫剂消耗、提高脱硫设备生产效率与技术经济指标，满足低硫钢的高效稳定生产要求。

本发明铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，包括水雾喷射系统以及搅拌器粘渣水雾水化疏松和人工风镐打渣清理操作步骤，其中，如图1所示水雾喷射系统包括自来水连接软管1、自来水控制阀2、高压空气连接软管3、高压空气控制阀4、高压水雾喷枪5、自来水切断阀6、高压空气减压阀7、高压空气切断阀8及高压空气压力表9，其中，自来水连接软管1出水口通过自来水控制阀2与高压水雾喷枪5自来水接口5.1连通构成供水通路，自来水连接软管1进水口通过自来水切断阀6与厂房内自来水管路连通；高压空气连接软管3的出气口通过高压空气控制阀4与高压水雾喷枪5高压空气接口5.2连通构成高压空气通路，高压空气连接软管3进气口依次通过高压空气压力表9、高压空气减压阀7、高压空气切断阀8与厂房内高压空气管路连通，控制接入压力为3～5Kg/cm²；通过高压水雾喷枪实现高压空气与水在喷枪内的混合与喷嘴的雾化喷射。

本发明铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法的清渣操作步骤包括：

a)在搅拌器粘渣常规清理的操作平台上，切断自来水切断阀6与高压空气切断阀8，连接水雾喷射系统中供水通路与高压空气通路，并关闭水雾喷射系统中的自来水控制阀2、高压空气减压阀7、高压空气控制阀4，使其处于备用状态；

b)按照常规工艺进行铁水KR搅拌脱硫操作，搅拌结束后提升搅拌器到待用高度，肉眼观察搅拌器搅拌轴与叶片间粘渣状况，并按照常规的粘渣厚度判断标准，确定是否要进行搅拌器粘渣清理，粘渣厚度≥50mm时，可以安排清渣处理，粘渣厚度达到100mm时，则必须马上进行粘渣清理；

c)当确定需进行搅拌器粘渣清理时，脱硫搅拌结束后将搅拌器提升到清理维护高度等待清理；

d)打开自来水切断阀6、高压空气切断阀8与高压空气减压阀7，手持高压水雾喷枪5指向搅拌器的炽热粘渣面，并使喷口距离搅拌器的炽热粘渣面30～70mm、喷口轴线水平向上倾斜5～15°，然后打开高压空气控制阀4喷射高压空气，并通过高压空气减压阀7控制高压空气压力表的压力值为3～5Kg/cm²，再打开自来水控制阀2，向搅拌器炽热粘渣喷射高压空气雾化后的水雾，并调节自来水控制阀2和高压空气控制阀4，控制水雾的雾化效果，避免水滴聚集掉落与流淌，操控高压水雾喷枪，保证水雾对粘渣表面的均匀覆盖，并根据粘渣厚度不同，控制搅拌器水雾喷射时间为2～5min；

e)水雾喷射结束后，采用风镐人工机械打渣进行粘渣清理，直至达到搅拌器粘渣清理要求；

f)搅拌器粘渣清理结束后，提升搅拌器到待用高度，等待进行下一罐铁水的搅拌脱硫；

g)按照步骤1)～步骤6)循环执行，完成搅拌器全服役期的粘渣清理维护操作。

通过搅拌器粘渣的现场取样分析，发现采用石灰系脱硫剂的KR搅拌器粘渣中含有较高的游离氧化钙、硅酸二钙、铝酸三钙等，具有与水泥熟料中易水化的矿物相相同，主要是硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)与铁铝酸四钙(C4AF)，这些特点决定了KR搅拌器粘渣遇水后会发生水化反应。根据相关资料报道，水化反应是指物质与水之间的化合作用，即物质从无水状态转变成含结合水状态的反应过程，包括水解与水合反应；水化过程可以简单的概括为各个水化矿物相的溶解与水化产物的沉淀过程，即溶解沉淀过程。随着各个矿物相的溶解，水溶液中各种离子的浓度不断累积。当液相中离子浓度超过水化产物溶解度并达到一定过饱和度后，水化产物开始沉淀生成。溶解沉淀的动态过程影响着水泥浆体液相中的各种离子浓度。通过矿物相水化反应水合物的生成，引起矿物相的湿胀，通过水化产物的溶解，形成水化浆料的流变，通过水化产物的沉淀与聚合，形成水化胶凝结合强度，通过胶凝体水分的蒸发，导致水化结合体的干缩。由此可见，虽然搅拌器粘渣致密、结合强度大，但若对其进行充分的水化处理，利用水化过程中水化产物的溶解流失与湿胀，可以大幅度降低粘渣结合强度与密实度，达到降低搅拌器粘渣清理难度的目的。基于这样的原理，目前国内外钢铁企业对服役结束后下线冷却到常温的搅拌器，先浸没在水槽中进行水化，由于粘渣密实，水分渗透速度慢，导致水槽浸没水化时间长，约一周左右，水化充分后的搅拌器，再吊运至拆卸场地进行粘渣与耐火材料衬的机械剥离；通过对粘渣和耐火材料衬剥离后的搅拌器金属芯进行修复再利用，达到大幅度降低搅拌器制作成本、缩短搅拌器加工制作时间的目的。但对于在线使用的搅拌器粘渣清理问题，却未见到进行在线水化清渣的相关技术与应用报道。通过搅拌器的服役工艺过程分析与现场交流，认为如下因素是导致搅拌器粘渣在线水化疏松未得到研究与应用的主要原因：(1)由于搅拌器粘渣致密，水分渗透水化速度慢，同时，搅拌器的搅拌间隔时间短，因而在有限的间隔时间内难以保证搅拌器粘渣的在线喷水水化充分，达到搅拌器粘渣的在线有效疏松目的；(2)由于搅拌器温度高，喷水蒸发速度快，水化的水分利用率低，用水量增加，导致一定水流量条件下打水的水化时间进一步延长，同时，打水还将使高温搅拌器快速冷却，导致搅拌器热震温差显著增大，加剧搅拌器的热震损毁，搅拌器使用寿命大幅降低；(3)搅拌器粘渣在线人工清理作业环境温度高、空间狭窄、扬尘污染，在线打水控制不当将使粘渣疏松效果不明显，甚至带来严重的安全隐患，如：喷水流量控制太小，将导致水化速度大幅降低，难以达到预期的粘渣疏松效果；若喷水流量控制过大，将导致喷水流淌，危及现场的生产安全和环保；(4)由于现场搅拌器维护操作空间狭小，水化设备过大、过于复杂，将使设备无法布置与操控，更无法达到自动化操控的要求，导致搅拌器粘渣清理仍离不开人工风镐打渣的方法，无法从根本上解决人工机械清渣高强度劳动的辛劳与困难问题。正是因为上述种种原因，导致实际生产中仍采用人工风镐打渣的方法进行搅拌器炽热粘渣的清理维护，并因为人工风镐打渣清理劳动强度大、作业环境恶劣，往往是在搅拌器粘渣已严重影响搅拌强度的条件下才安排进行粘渣人工清理，导致搅拌脱硫反应动力学条件和脱硫技术经济指标剧烈波动，甚至时常出现铁水二次脱硫，是铁水KR搅拌脱硫一次命中率低的主要原因之一。

基于常规水泥的水化机理与水化过程的物理化学变化规律和KR搅拌器粘渣的物相组成特征，根据搅拌器现场人工打渣清理恶劣的操作环境和高强度体力劳动的辛劳，针对上述搅拌器粘渣在线水化疏松困难的问题，以确保生产安全环保、降低搅拌器粘渣在线人工清理难度、改善作业环境、提高清渣效率与搅拌混合效果为主要目的，从搅拌器炽热粘渣在线快速水化疏松、在线水化安全、搅拌器水化热震降低等角度出发，特制定了本发明的搅拌器粘渣在线水化疏松以降低粘渣结合强度与致密度的快速清渣技术方案。通过手持式高压空气雾化水雾喷枪与简单的软管连接方式，便利水雾喷射系统的快速安装连接，实现狭小空间内水雾喷射的人工灵活操作；通过引入了高压空气雾化介质，考虑到实际生产现场高压空气压力较高，特在高压空气管路上安装了减压阀和压力表，保证高压空气压力品质和水雾可靠的雾化效果，防止水滴聚集流淌；通过喷口距离搅拌器的炽热粘渣面30～70mm和喷口轴线水平向上倾斜5～15°的水雾喷射，强化了水雾射流对炽热粘渣的冲击渗透，方便了炽热粘渣面水雾汽化蒸汽的快速上排，避免了下部气化蒸汽上排过程中水雾冷却引起的冷凝聚集，进一步防止水滴聚集流淌问题；通过搅拌器炽热粘渣表面的水雾均匀喷射，保证炽热粘渣的水雾均匀水化；通过炽热粘渣水雾的高温水化反应和汽化水蒸气对粘渣组分的活化作用，提高粘渣水化反应速度，克服搅拌器粘渣常温水化速度慢的不足，通过炽热粘渣表面水雾汽化和水蒸气在粘渣层中的渗透，提高粘渣水化反应面积，促进粘渣水化产物的溶解、沉淀及其带来的湿胀，从而实现炽热粘渣的快速水化疏松；通过水化产物的溶解流失，进一步扩展水化反应面积，提高水化反应速度，减少粘渣中的结合相，提高粘渣孔隙率与非水化物颗粒界面裂隙，降低粘渣的结合强度和粘渣人工机械打渣清理难度，实现搅拌器粘渣在线快速清理；通过水雾喷射流量的控制，保证炽热粘渣的水化疏松程度，实现搅拌器炽热粘渣表面的快速水化冷却，降低炽热粘渣的热辐射对操作人员的危害，同时，避免水雾流量控制不当带来的粘渣疏松不足；通过水雾喷射工艺操作方法，有效地避免了炽热粘渣水雾水化过程中的水滴聚集流淌，防止了水雾水化过程中流淌水滴对搅拌器耐火材料衬快速冷却的热震损毁和水滴渗透汽化膨胀应力破损，遏制了流淌水滴进入高温铁水以及操作平台水浸带来的严重安全环保问题；通过在线水雾喷洒水化后高温粘渣的回热效应，游离水分不断蒸发，水化产物的沉淀速度加快，胶凝结合强度急剧降低，通过人工机械打渣过程的快速冷却与渣层的快速剥离，完成粘渣清理后，最终在水化冷却后的搅拌器耐火材料衬粘渣结合面形成薄层水化产物沉淀物，并在搅拌器再次插入铁水的搅拌脱硫过程中，搅拌器粘渣面形成的薄层水化产物隔离搅拌器粘渣面与脱硫渣铁混合物的接触，起到隔离粘渣的作用，并在铁水温度条件下水化物的高温分解粉化，实现粘渣混合物的剥离，延缓搅拌器的粘渣速度，延长搅拌器粘渣清理间隔周期，最终达到预防搅拌器粘渣和粘渣的快速清理目的。基于搅拌器粘渣厚度对KR搅拌脱硫反应动力学条件的影响规律水模与实际生产总结结果，根据搅拌器粘渣厚度随着搅拌器搅拌次数的增加而不断增加的实际生产状况，确定了搅拌器粘渣清理的粘渣厚度判断标准，即：粘渣厚度≥50mm时，可以安排清渣处理，粘渣厚度达到100mm时，则必须马上进行粘渣清理，避免了搅拌器粘渣延迟清理现象，保持搅拌脱硫反应动力学条件的稳定，提高脱硫效率与脱硫技术经济指标的效果。为了保证上述方案的稳定可靠实现，制定了搅拌器炽热粘渣水雾喷射水化与快速清渣的具体操作工艺参数和操作方法。通过雾化高压空气范围以及水雾喷射水化操作方法与喷射时间的控制，保证水雾喷射水化过程中搅拌器粘渣水化均匀和水化疏松程度，有效降低人工风镐打渣清理劳动强度，改善清渣操作环境，满足粘渣水化疏松和快速清渣要求，保证搅拌器炽热粘渣在线快速清理的安全高效低污染稳定实施。

综合上述可见，本发明仅需在KR搅拌脱硫操作平台上安装与连接水雾喷射系统，并按照发明的水雾喷水水化疏松与清渣处理步骤，可实现搅拌器炽热粘渣的快速水雾水化疏松与在线人工快速清理，达到大幅度降低人工清渣劳动强度、改善作业环境的目的，同时，明确了搅拌器粘渣清理判断标准，避免了粘渣延迟清理带来的搅拌脱硫反应动力学条件劣化问题；此外，由于粘渣清理后的搅拌器耐火材料衬表面会形成水化物薄层，起到隔离粘渣的作用，并在铁水温度条件下水化物的高温分解粉化，实现粘渣混合物的剥离，延缓搅拌器的粘渣速度，延长搅拌器粘渣清理间隔周期，最终达到预防搅拌器粘渣和粘渣的快速清理目的，有效缓解了搅拌器粘渣对脱硫反应动力学的不利影响，满足铁水KR搅拌脱硫的安全高效低污染稳定生产要求。

实施例1

铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，如图2～4所示，首先在某钢厂200t铁水罐KR搅拌脱硫站操作平台上安装水雾喷射系统，其中，水雾喷射系统包括自来水连接软管1、自来水控制阀2、高压空气连接软管3、高压空气控制阀4、高压水雾喷枪5、自来水切断阀6、高压空气减压阀7、高压空气切断阀8及高压空气压力表9，其中，自来水连接软管1、自来水控制阀2和高压水雾喷枪5自来水接口5.1连通构成供水通路，并通过自来水切断阀6与厂房内自来水管路连通；高压空气连接软管3、高压控制空气阀4与高压水雾喷枪5高压空气接口5.2连通构成高压空气通路，并通过高压空气减压阀7、高压空气切断阀8、高压空气压力表9与厂房内高压空气管路连通，控制接入压力为3～5Kg/cm²；通过高压水雾喷枪实现高压空气与水在喷枪内的混合与喷嘴的雾化喷射。

按照清渣操作步骤进行铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理，具体步骤包括：

a)在搅拌器粘渣常规清理的操作平台上，切断自来水切断阀6与高压空气切断阀8，连接水雾喷射系统中供水通路与高压空气通路，并关闭水雾喷射系统中的自来水控制阀2和高压空气减压阀7、高压空气控制阀4，使其处于备用状态；

b)按照常规工艺进行铁水KR搅拌脱硫操作，搅拌结束后提升搅拌器到待用高度，肉眼观察搅拌器搅拌轴与叶片间粘渣状况a、b，并按照常规的粘渣厚度判断标准，确定是否要进行搅拌器粘渣清理，粘渣厚度≥50mm时，可以安排清渣处理，粘渣厚度达到100mm时，则必须马上进行粘渣清理；

c)当确定需进行搅拌器粘渣清理时，脱硫搅拌结束后将搅拌器提升到清理维护高度等待清理；

d)打开自来水切断阀6、高压空气切断阀8与高压空气减压阀7，手持高压水雾喷枪5指向搅拌器的炽热粘渣面，并使喷口距离搅拌器的炽热粘渣面30～70mm、喷口轴线水平向上倾斜5～15°，然后打开高压空气控制阀4喷射高压空气，并通过高压空气减压阀7控制高压空气压力表9的压力值为3～5Kg/cm²，再打开自来水控制阀2，向搅拌器炽热粘渣喷射高压空气雾化后的水雾，并调节自来水控制阀2、高压空气减压阀7，控制水雾的雾化效果，避免水滴聚集掉落与流淌，操控高压水雾喷枪5，保证水雾对粘渣表面的均匀覆盖，并根据粘渣厚度不同，控制搅拌器水雾喷射时间为2～5min；

e)水雾喷射结束后，采用风镐热工机械打渣进行粘渣清理，直至达到搅拌器粘渣清理要求；

f)搅拌器粘渣清理结束后，提升搅拌器到待用高度，等待进行下一罐铁水的搅拌脱硫；

g)按照步骤1)～步骤6)循环执行，完成搅拌器全服役期的粘渣清理维护操作。

与常规的搅拌器粘渣人工风镐打渣清理方法的相比，本发明的铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法取得了搅拌器粘渣快速清理和延长粘渣清理间隔搅拌次数的优良效果。具体如为：铁水温度1250～1280℃条件下，铁水脱硫前硫含量0.035～0.040％，铁水脱硫后硫含量0.001％，搅拌器粘渣常规清渣方法的平均清理时间为35min/次，清渣间隔搅拌次数为4～6次，本发明方法的平均清理时间为20min/次，清渣间隔搅拌次数为13～16次。

本发明是基于搅拌器粘渣取样化学成分与微观结构分析结果，根据粘渣组分与水泥易水化组分相同的对比分析，参考水泥水化溶解、沉淀、湿胀与水化物干燥收缩等物理化学变化基础理论，通过大量的理论分析、实验室试验与现场工业性试验研究，确定了搅拌器炽热粘渣物在线水雾喷射水化疏松快速人工风镐打渣清理方法，并利用搅拌器耐火材料表面水化物沉积薄层的粘渣隔离作用以及搅拌器再次插入铁水搅拌过程中的高温分解粉化剥离作用，达到延缓搅拌器粘渣速度、延长搅拌器粘渣清理间隔周期的目的，最终达到预防搅拌器粘渣和粘渣的快速清理目标，有效缓解了搅拌器粘渣对铁水搅拌脱硫反应动力学的不理影响，满足铁水KR搅拌脱硫的高效稳定生产要求。

Claims (7)

1.一种铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，其特征在于：包括一套水雾喷射系统，所述水雾喷射系统包括自来水连接软管(1)、自来水控制阀(2)、高压空气连接软管(3)、高压空气控制阀(4)、高压水雾喷枪(5)、自来水切断阀(6)及高压空气切断阀(8)，自来水连接软管(1)出水口通过自来水控制阀(2)与高压水雾喷枪(5)自来水接口连通构成供水通路，自来水连接软管(1)进水口通过自来水切断阀(6)与厂房内自来水管路连通；高压空气连接软管(3)的出气口通过高压空气控制阀(4)与高压水雾喷枪(5)高压空气接口连通构成高压空气通路，高压空气连接软管(3)进气口通过高压空气切断阀(8)与厂房内高压空气管路连通；

所述清理方法如下：

a)在搅拌器粘渣常规清理的操作平台上，切断自来水切断阀(6)与高压空气切断阀(8)，并关闭水雾喷射系统中的自来水控制阀(2)、高压空气控制阀(4)，使水雾喷射系统处于备用状态；

b)按照常规工艺进行铁水KR搅拌脱硫操作，搅拌结束后提升搅拌器到待用高度，肉眼观察搅拌器搅拌轴与叶片间粘渣状况，并按照常规的粘渣厚度判断标准，确定是否要进行搅拌器粘渣清理，粘渣厚度≥50mm时，安排清渣处理，粘渣厚度达到100mm时，则马上进行粘渣清理；

c)当确定需进行搅拌器粘渣清理时，脱硫搅拌结束后将搅拌器提升到清理维护高度等待清理；

d)打开自来水切断阀(6)、高压空气切断阀(8)，手持高压水雾喷枪(5)指向搅拌器的炽热粘渣面，然后打开高压空气控制阀(4)喷射高压空气，再打开自来水控制阀(2)，向搅拌器炽热粘渣喷射高压空气雾化后的水雾；

e)水雾喷射结束后，采用风镐人工机械打渣进行粘渣清理，直至达到搅拌器粘渣清理要求；

f)搅拌器粘渣清理结束后，提升搅拌器到待用高度，等待进行下一罐铁水的搅拌脱硫。

2.根据权利要求1所述铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，其特征在于：所述步骤d)中，手持高压水雾喷枪(5)的喷口到搅拌器的炽热粘渣面之间的距离为30～70mm。

3.根据权利要求1所述铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，其特征在于：所述步骤d)中，手持高压水雾喷枪(5)的喷口轴线水平向上倾斜5～15°。

4.根据权利要求1所述铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，其特征在于：所述步骤d)中，手持高压水雾喷枪(5)喷射的高压空气压力值为3～5Kg/cm²。

5.根据权利要求1所述铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，其特征在于：所述步骤d)中，喷射时间为2～5min。

6.根据权利要求1所述铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，其特征在于：所述水雾喷射系统还包括设置在所述高压空气连接软管(3)上的高压空气减压阀(7)。

7.根据权利要求1所述铁水KR脱硫搅拌器粘渣快速清理方法，其特征在于：所述水雾喷射系统还包括设置在所述高压空气连接软管(3)上的高压空气压力表(9)。

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