CN110791615A - 一种铁水喷吹脱硫装置 - Google Patents

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赵小军
李刚
许永强
蔡国宾
黄卫刚
毛志峰
陈时祥
余海东
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Abstract

本发明提出一种铁水喷吹脱硫装置,包括脱硫车和位于脱硫车上方的铁水罐;还包括可升降的搅拌喷射装置;搅拌喷射装置位于铁水罐的正上方,包括竖直的搅拌轴和位于搅拌轴下端的搅拌叶片;搅拌叶片可在铁水罐底部铁水中与铁水罐上方空间之间升降;搅拌喷射装置还包括进料管和多个水平的L型喷嘴;搅拌轴沿轴向开设有储气仓和分气仓;储气仓上设有进气管;分气仓内设有导管,导管的上端口与储气仓连通,导管的下端口与分气仓连通;位于铁水罐内的分气仓的侧壁上设有多个喷气孔;进料管穿过储气仓;多个L型喷嘴沿进料管中心对称布置在进料管的外周,且均位于搅拌叶片的下方。本发明的设备结构紧凑;提高脱硫剂的使用效率,脱硫效率高。

Description

一种铁水喷吹脱硫装置
技术领域
本发明涉及铁水处理技术领域,具体涉及一种铁水喷吹脱硫装置。
背景技术
铁水脱硫设备包括KR机械搅拌设备和喷吹脱硫设备。
KR机械搅拌是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头,浸入铁水包熔池一定深度,借其旋转产生的漩涡,经过称量的脱硫剂由给料器加入到铁水表面,并被旋涡卷入铁水中使氧化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应,达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越,有利于采用廉价的脱硫剂如CaO,脱硫效果比较稳定,效率高(脱硫到≤0.005%),脱硫剂消耗少,适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用;不足是,设备复杂,一次投资较大,脱硫铁水温降较大。
喷吹脱硫是利用N2气气体作载体,将颗粒镁脱硫剂由喷枪喷入铁水中,载气同时起到搅拌铁水的作用,使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。其优点是设备费用低,操作灵活,喷吹时间短,铁水温降小。相比KR机械搅拌而言,一次投资少,适合中小型企业的低成本技术改造;喷吹法不足是,动力学条件差。
现有技术中将KR机械搅拌脱硫和喷吹脱硫两者结合使用后,可一定程度提高铁水脱硫效果,但并未充分发挥各自的优点,不能形成两者的高效互补。且KR机械搅拌脱硫设备的结构与喷吹脱硫设备的结构叠加,造成铁水脱硫装置的构造复杂,空间狭小,操作不便,维修困难。此外,现有脱硫设备普遍存在搅拌力弱,搅拌方向单一,搅拌不充分导致部分脱硫剂未参与脱硫已上浮到渣中,部分脱硫产物上浮不充分仍在铁水中,脱硫效果差。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出一种铁水喷吹脱硫装置,设备结构紧凑;搅拌力强,提高脱硫剂的使用效率,脱硫效率高。
技术方案:本发明提出一种铁水喷吹脱硫装置,包括脱硫车和位于脱硫车上方的铁水罐;还包括可升降的搅拌喷射装置;所述搅拌喷射装置位于铁水罐的正上方,包括竖直的搅拌轴和位于搅拌轴下端的搅拌叶片;所述搅拌叶片可在铁水罐底部铁水中与铁水罐上方空间之间升降;所述搅拌喷射装置还包括进料管和多个水平的L型喷嘴;所述搅拌轴沿轴向开设有储气仓和分气仓;所述储气仓上设有进气管;所述分气仓内设有导管,所述导管的上端口与所述储气仓连通,导管的下端口与所述分气仓连通;位于所述铁水罐内的分气仓的侧壁上设有多个喷气孔;所述进料管穿过所述储气仓;所述多个L型喷嘴沿进料管中心对称布置在进料管的外周,且均位于搅拌叶片的下方。
进一步,每个所述L型喷嘴包括第一直管段和第二直管段;每个所述L型喷嘴的第一直管段的内端连通进料管,并沿进料管径向布置;第二直管段垂直连接在第一直管段的外端。
进一步,每个所述L型喷嘴的第二直管段均向同旋转方向弯折。
进一步,每个所述L型喷嘴的第二直管段的弯折方向均与搅拌轴的旋转方向同向。
进一步,还包括多个竖直的挡流杆;所述挡流杆位于铁水罐内靠近铁水罐内壁,且挡流杆沿铁水罐的中心对称布置。
进一步,所述脱硫车包括底部平台和可倾翻的铁水罐安装座;所述底部平台上端设置有固定支座和液压缸;所述液压缸的下端通过第一铰接轴连接在底部平台上;所述铁水罐安装座的一端通过第二铰接轴连接在固定支座上方;所述铁水罐安装座的另一端通过第三铰接轴连接在液压缸的上端;所述第一铰接轴、第二铰接轴和第一铰接轴平行且均水平布置。
有益效果:a、本发明的进料管穿过搅拌轴的储气仓,一体装配,结构紧凑,节省空间;
b、惰性气体经由储气仓和分气仓从喷气孔中喷出,实现了360度全方位搅拌,提高了搅拌力,惰性气体上浮过程中,使悬浮在铁水中的脱硫渣以及附着在铁水罐内壁上的脱硫渣强制浮上至铁水表面,将浮上来的脱硫渣排出,防止脱硫渣残留;
c、多个L型喷嘴跟随搅拌轴旋转,沿旋转的切线方向喷射脱硫剂,同时因脱硫剂的上浮,脱硫剂在铁水中作螺旋上升运动,增大了脱硫剂在铁水中的移动长度,延长了脱硫剂与铁水的接触时间;L型喷嘴的喷射方向与搅拌轴旋转方向相同,脱硫剂上升过程中,搅拌叶片沿其初始旋转方向进行搅拌,使脱硫机与铁水混合更加均匀,加速脱硫剂溶解;
d、挡流杆对铁水流动产生扰动,抑制了涡流区的形成,加快中心区域的铁水流动交换,防止脱硫剂聚积在搅拌轴附近,提高脱硫剂的利用率;
e、脱硫车通过液压缸实现铁水罐倾翻,结构稳定,操作简便,可靠性高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的进料管和L型喷嘴的俯视图。
具体实施方式
如图1,一种铁水喷吹脱硫装置,包括脱硫车和位于脱硫车上方的铁水罐2;还包括可升降的搅拌喷射装置。所述搅拌喷射装置位于铁水罐2的正上方,包括竖直的搅拌轴3和位于搅拌轴3下端的搅拌叶片4;所述搅拌叶片4可在铁水罐2底部铁水中与铁水罐2上方空间之间升降。
搅拌轴3沿轴向开设有储气仓8和分气仓9。储气仓8上设有进气管10,进气管10中通入惰性气体;所述分气仓9内设有导管11,所述导管11的上端口与所述储气仓8连通,导管11的下端口与所述分气仓3连通;位于所述铁水罐2内的分气仓8的侧壁上设有多个喷气孔12。惰性气体由进气管10进入储气仓8,经导管11进入分气仓9,并从喷气孔12中喷出。
本发明通过增加一条向铁水罐2内通入惰性气体的路径,实现了360度全方位搅拌,可以提高搅拌力,惰性气体上浮过程中,使悬浮在铁水中的脱硫渣以及附着在铁水罐2内壁上的脱硫渣强制浮上至铁水表面,将浮上来的脱硫渣排出,防止脱硫渣残留。
如图2,所述搅拌喷射装置还包括进料管5和多个水平的L型喷嘴6。进料管5穿过所述储气仓8。所述多个L型喷嘴6沿进料管5中心对称布置在进料管5的外周,且均位于搅拌叶片5的下方。
每个所述L型喷嘴6包括第一直管段601和第二直管段602;每个所述L型喷嘴6的第一直管段601的内端连通进料管5,并沿进料管5径向布置;第二直管段602垂直连接在第一直管段601的外端,且每个所述L型喷嘴6的第二直管段602的弯折方向均与搅拌轴3的旋转方向同向。
本发明的进料管5嵌入搅拌轴3的空腔,一体装配,结构紧凑,节省空间;多个L型喷嘴6跟随搅拌轴3旋转,沿旋转的切线方向喷射脱硫剂,同时因脱硫剂的上浮,脱硫剂在铁水中作螺旋上升运动,增大了脱硫剂在铁水中的移动长度,延长了脱硫剂与铁水的接触时间;L型喷嘴6的喷射方向与搅拌轴3旋转方向相同,脱硫剂上升过程中,搅拌叶片4沿其初始旋转方向进行搅拌,使脱硫机与铁水混合更加均匀,加速脱硫剂溶解。
本发明的铁水脱硫搅拌过程中,搅拌轴所在的中心处会形成涡流区,铁水流动交换速率低,同时因为涡流区有一定负压,使得L型喷嘴6喷射的脱硫机聚积在搅拌轴附近,不能流动发挥脱硫作用。因此本发明还包括多个竖直的挡流杆7;所述挡流杆7位于铁水罐2内靠近铁水罐2内壁,且挡流杆沿铁水罐2的中心对称布置。所述挡流杆7对铁水流动产生扰动,抑制了涡流区的形成,加快中心区域的铁水流动交换,防止脱硫剂聚积在搅拌轴附近,提高脱硫剂的利用率。
本发明的所述脱硫车包括底部平台101和可倾翻的铁水罐安装座102;所述底部平台101上端设置有固定支座103和液压缸104;所述液压缸104的下端通过第一铰接轴连接在底部平台101上;所述铁水罐安装座102的一端通过第二铰接轴连接在固定支座103上方;所述铁水罐安装座102的另一端通过第三铰接轴连接在液压缸104的上端;所述第一铰接轴、第二铰接轴和第一铰接轴平行且均水平布置。
脱硫结束后,需要对铁水罐2倾翻扒渣。倾翻时,液压缸104伸长,铁水罐安装座102沿第二铰接轴旋转倾翻,可根据倾翻角度的需要,调整液压缸104伸出行程;复位时,液压缸104缩回。本发明的脱硫车可实现铁水罐倾翻,结构稳定,操作简便,可靠性高。

Claims (6)

1.一种铁水喷吹脱硫装置,包括脱硫车和位于脱硫车上方的铁水罐(2);其特征在于:还包括可升降的搅拌喷射装置;所述搅拌喷射装置位于铁水罐(2)的正上方,包括竖直的搅拌轴(3)和位于搅拌轴(3)下端的搅拌叶片(4);所述搅拌叶片(4)可在铁水罐(2)底部铁水中与铁水罐(2)上方空间之间升降;所述搅拌喷射装置还包括进料管(5)和多个水平的L型喷嘴(6);所述搅拌轴(3)沿轴向开设有储气仓(8)和分气仓(9);所述储气仓(8)上设有进气管(10);所述分气仓(9)内设有导管(11),所述导管(11)的上端口与所述储气仓(8)连通,导管(11)的下端口与所述分气仓(9)连通;位于所述铁水罐(2)内的分气仓(9)的侧壁上设有多个喷气孔(12);所述进料管(5)穿过所述储气仓(8);所述多个L型喷嘴(6)沿进料管(5)中心对称布置在进料管(5)的外周,且均位于搅拌叶片(5)的下方。
2.根据权利要求1所述的铁水喷吹脱硫装置,其特征在于:每个所述L型喷嘴(6)包括第一直管段(601)和第二直管段(602);每个所述L型喷嘴(6)的第一直管段(601)的内端连通进料管(5),并沿进料管(5)径向布置;第二直管段(602)垂直连接在第一直管段(601)的外端。
3.根据权利要求2所述的铁水喷吹脱硫装置,其特征在于:每个所述L型喷嘴(6)的第二直管段(602)均向同旋转方向弯折。
4.根据权利要求2所述的铁水喷吹脱硫装置,其特征在于:每个所述L型喷嘴(6)的第二直管段(602)的弯折方向均与搅拌轴(3)的旋转方向同向。
5.根据权利要求4所述的铁水喷吹脱硫装置,其特征在于:还包括多个竖直的挡流杆(7);所述挡流杆(7)位于铁水罐(2)内靠近铁水罐(2)内壁,且挡流杆沿铁水罐(2)的中心对称布置。
6.根据权利要求1所述的铁水喷吹脱硫装置,其特征在于:所述脱硫车包括底部平台(101)和可倾翻的铁水罐安装座(102);所述底部平台(101)上端设置有固定支座(103)和液压缸(104);所述液压缸(104)的下端通过第一铰接轴连接在底部平台(101)上;所述铁水罐安装座(102)的一端通过第二铰接轴连接在固定支座(103)上方;所述铁水罐安装座(102)的另一端通过第三铰接轴连接在液压缸(104)的上端;所述第一铰接轴、第二铰接轴和第一铰接轴平行且均水平布置。
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