CN201010670Y - 铁水喷吹镁粒脱硫设备 - Google Patents
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Abstract
一种铁水喷吹镁粒脱流工艺主体设备，适用于高炉和电炉所产铁水的炉外脱硫。它以脱硫能力极强的钝化镁粒作为单一脱硫剂，以气体作输送载气，借助于料罐、给料器、输送管和喷枪将脱硫剂吹入铁水深下部对铁水进行脱硫。其设备结构是在喷吹料罐上设置有水冷防溅罩、安全阀和防爆孔，在料罐的下端口设置有偏心漏料嘴，在漏料嘴的下端口下面设置有给料器，在漏料嘴下部设置有混合室，在混合室的下端口设置有连接管，连接管的下端口与输送管相连接，输送管的一端与气包相连，另一端与喷枪相连。该脱硫工艺的脱硫剂单耗低，处理时间短，铁水产生的温降低，脱硫后扒渣任务轻，铁损低，防止渣铁向四周喷溅，对环境的污染小。其设备小型化，运行可靠，维护更换容易。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于钢铁冶金工业的高炉和电炉所产铁水的炉外脱硫，特别是含钒钛铁水采用镁粒脱硫工艺主体设备的改进。
背景技术
高炉冶炼钒钛磁铁矿时，炉渣由于TiO2的存在，致使能参与铁水脱硫的CaOMgO的浓度降低，加之炉渣和铁水的流动性变差以及炉缸温度较低，因而炉内铁水脱硫的热力学和动力学条件差，故铁水的硫含量大为升高，几乎可达到普通铁水的2-3倍，这是高炉冶炼钒钛磁铁矿的突出问题之一，因为硫是钢铁中最有害的物质，它将严重影响钢铁产品的质量和性能。显然，对冶炼钒钛磁铁矿的高炉铁水进行炉外预脱硫是十分必要的。
目前铁水炉外脱硫采用的工艺以脱硫剂的不同主要有以下几种：1、石灰基脱硫剂(喷吹、KR)法，其主要缺点是脱硫剂单耗高，成渣量大，处理时间长，铁水温降高，扒渣任务重，对环境的污染大；2、电石基脱硫剂(喷吹)法，其主要缺点是脱硫剂单耗较高，对脱硫剂在制备、运输、储存过程中的安全措施要求苛刻；3、(镁粉+石灰)基脱硫剂(喷吹)法，其主要缺点是脱硫剂单耗较高，喷吹和自动控制设备较复杂；4、镁粒喷吹脱硫技术，该技术是近几年我国少数钢铁厂开始从乌克兰引进的，虽然克服了前述各种方法的部分主要缺点，但其主体设备结构复杂，尤其是在喷吹镁粒进行铁水预脱硫工艺设备的关键环节-给料器和喷枪技术上还存在着一些缺陷和不足。
中国实用新型专利CN2371196Y公开了一种单吹汽化颗粒镁铁水脱硫设备，其结构是在计量给料器的出口设置转子给料器，转子给料器下方安装筛分器，筛分器底部连接气包，将颗粒镁试剂用载体气通过管路送入熔体。该专利的主体设备有镁试剂容器、筛分器、自激式物料装置、支座卸料器等，不仅结构复杂，部件繁多，而且渣铁四处喷溅，工作环境条件极差。
实用新型内容
针对现有镁粒铁水脱硫工艺主体设备存在的缺点和不足，本实用新型提供一种镁粒铁水脱硫设备，该设备以脱硫能力极强的钝化镁粒作单一脱硫剂，以压缩空气、氮气、天然气等气体作输送载气，借助于料罐、给料器、输送管和喷枪将镁粒喷吹入铁水深入下部对铁水进行脱硫，结构简单，脱硫成本低，而且脱硫效率高，工作环境条件也得到了显著改善。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：铁水喷吹镁粒脱硫设备，包括喷吹料罐、给料器、传动装置、气包和出口带汽化室的喷枪，一个偏心漏料嘴(11)设置在所述喷吹料罐(12)下端口，用于减小料罐料柱对给料器(10)的压力；所述给料器(10)为槽轮给料器，设置在所述漏料嘴(11)的出口下面；所述传动装置控制给料器(10)的转速，使给料器(10)转一圈给出的镁粒量固定，用于精确控制给料速度和镁粒的加入量；混合室(8)设置在所述给料器(10)和漏料嘴(11)的下部，用于混合气、固物流；斜锥式连接管(7)设置在混合室下端口，其中输出的镁粒可形成具有一定初速度的连续流股；所述连接管(7)的下端口与喷吹输送管(6)相连接，所述输送管(6)一端与气包(17)相连，另一端与喷枪(2)相连，将镁粒经喷枪(2)喷吹输送到铁水(1)的深下部；使镁粒在喷枪(2)气化室内变为镁蒸气，所述镁蒸气从喷枪气化室壁上的出气孔喷入铁水。
所述给料器(10)与漏料嘴(11)之间缝隙的宽度小于镁粒的尺寸。
在混合室(8)内设置有清扫刷(9)，可定期对槽轮结料器(10)进行清扫；通过电子称(13)可对喷吹料罐(12)及其相连接设备进行实时称重。
所述漏料嘴(11)的横断面为矩形，与给料器(10)的长方形料槽相吻合，用于确保工作时镁粒均匀地填满其料槽。
所述给料器(10)为双排错位槽轮给料器，两排料槽相互错位，用于实现均匀、连续、精确计量给料。
所述斜锥连接管(7)在混合室(8)下端口设置的偏斜角为r，连接管(7)与输送管(6)之间的夹角小于90°。
所述喷枪(2)的下部为镁粒气化室锥形罩，其罩壁上设置有n个出气孔。
本实用新型在喷吹料罐上设置了安全阀和防爆孔，因而不仅可以采用氮气作载气，而且也可以使用压缩空气和天然气作载气。
本实用新型在喷吹料罐上设置有水冷防溅罩，有利于抽烟尘管的抽烟除尘。
本实用新型与现有设备比较的有益效果是：脱硫剂单耗低，处理时间短，铁水产生的温降低，形成的脱硫渣量少，脱硫后扒渣任务轻，渣、铁喷溅小，铁损低，对环境的污染小；设备小型化，结构简单，运行可靠，经久耐用，维护更换容易。
附图说明
图1是本实用新型的设备结构示意图；
图2是双排错位槽轮给料器示意图；
图3是偏心矩形漏料嘴示意图；
图4是斜锥连接管示意图；
图5是清扫刷示意图；
图6是喷枪示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明。
图1中各标号代表的技术含义为：1、铁水罐；2、喷枪；3、防溅罩；4、抽烟尘管；5、拉杆；6、喷吹输送管；7、连接管；8、混合室；9、清扫刷；10、给料器；11、漏料嘴；12、喷吹料罐；13、电子称；14、排废气管；15、装料管；16、充压管；17、气包。
在图1中，喷吹料罐(12)的容积＜1m3，其上设置有排废气管(14)、装料管(15)、充压管(16)，其下端口与偏心矩形漏料嘴(11)连接；在偏心矩形漏料嘴(11)下端口的下面设置有双排错位槽轮给料器(10)，二者之间缝隙的宽度为l，l应小于镁粒的尺寸；给料器(10)的转速为5～30rpm，通过传动装置可准确控制；在漏料嘴(11)下部设置有混合室(8)，混合室下端口与斜锥连接管(7)连接；连接管(7)的下端口与喷吹输送管(6)连接，输送管一端与气包(17)连接，另一端与喷枪(2)连接。通过这些设备和载气，将脱硫剂镁粒喷吹输送到铁水(1)深下部，在喷枪(2)气化室内镁粒变为镁蒸汽，与载气一起从喷枪气化室壁上的出气孔喷入铁水，从而实现对铁水进行脱硫。此外，在混合室(8)内设置有清扫刷(9)，可定期对槽轮给料器(10)进行清扫，以保证其料槽的槽容积稳定不变；充压管(16)、喷吹输送管(6)与气包(17)、喷枪(2)之间有一段软管连接，因此，通过电子称(13)可对喷吹料罐进行实时称重。
在图2中，槽轮给料器料槽的总槽容积约为0.61，每转一圈可给出镁粒约0.5kg；两排料槽的分布完全错位，以保证连续不断和匀速地给料。
在图3中，其漏料嘴设计为矩形，是为了与给料器(图2)的料槽相吻合，以保证给料器在工作时镁粒能均匀地填满其料槽；漏料嘴的偏心角为β角，这一则可以减小料罐粒柱对给料器的压力，二则可以使镁粒的下落运行更顺畅。
在图4中，所述斜锥连接管(7)在混合室(8)下端口设置的偏斜角为r，连接管(7)与输送管(6)之间的夹角小于90°，喷吹输送管与水平线之间的夹角为a，这是为了使镁粒滚动下落和流走运行更顺畅，有利于镁粒被载气及时顺利带走，不产生堆积阻塞。
在图5中，清扫刷的刷毛板由两根长螺栓固定在混合室的壁上，拧动长螺栓可调节刷毛与槽轮给料器之间的距离，从而可定期对给料器格孔上易被脱硫剂粉末粘附的部位进行清扫，以保证其料槽的槽容积不变，出料稳定。
在图6中，喷枪的下部为镁粒气化室锥形罩，其下端口直径为a，锥形罩的高度为b，在距下端口距离为c的锥形罩(即气化室)下部壁上设置有n个出气孔。在工作时，镁粒是首先喷撒在锥形罩所罩住的铁水的表面，而后借助于铁水提供的热量被迅速加热、熔化、气化为镁蒸气，最后与载气一起从气化室壁的出气孔分散均匀地喷入铁水，在上浮运行过程中对铁水进行脱硫。现有技术由于喷枪气化室壁上没有出气孔，因而工作时铁水翻腾猛烈，渣铁喷溅大，本新型的清扫装置能够克服这些缺陷，有利于改善工作时气流(包括镁蒸气)在铁水中的分布流动、减轻喷枪的振动，熔池更平衡，渣铁喷溅更少。
本实用新型在喷吹料罐上设置了安全阀和防爆孔，因而不仅可以采用氮气作载气，而且也可以使用压缩空气和天然气作载气。
本实用新型在喷吹料罐上设置有水冷防溅罩，其功能为：防止渣铁向四周喷溅；起气封盖的作用，有利于抽烟尘管的抽烟除尘。
本新型通过实验室仿真模拟实验和小型工业试验使用方式被确认可行。采用本新型的脱硫工艺，脱硫剂单耗低，约1kg/t铁；处理时间短，＜10min；铁损小，＜1kg/t铁；铁水温降低，＜10℃；扒渣任务轻；对环境污染小；设备小型化，其结构简单，运行可靠，维护更换容易。
工作时，其操作程序是：首先根据铁水脱硫的需要确定当罐铁水脱硫剂的加入量；启动相关阀门，将载气流量调节到规定值；下降喷枪到铁水深下部规定位置，启动给料器，按规定转速给料；当脱硫剂加入量达到规定值后，停止给料器；提升喷枪到待罐位置，最后关闭载气。
本实用新型的工艺设备也可以应用于机械制造和铸造行业的化铁炉所产铁水的脱硫。
Claims (10)
1.一种铁水喷吹镁粒脱硫设备，包括喷吹料罐、给料器、传动装置、气包和出口带汽化室的喷枪，其特征在于：
一个偏心漏料嘴(11)设置在所述喷吹料罐(12)下端口，用于减小料罐料柱对给料器(10)的压力；
所述给料器(10)为槽轮给料器，设置在所述漏料嘴(11)的出口下面，用于实现均匀、连续、精确计量给料；
所述传动装置控制给料器(10)的转速，使给料器(10)转一圈给出的镁粒量固定，用于精确控制给料速度和镁粒的加入量；
混合室(8)设置在所述给料器(10)和漏料嘴(11)的下部，用于混合气、固物流；
一个斜锥式连接管(7)设置在混合室下端口，其中输出的镁粒可形成具有一定初速度的连续流股；
所述连接管(7)的下端口与喷吹输送管(6)相连接，所述输送管(6)一端与气包(17)相连，另一端与喷枪(2)相连，将镁粒经喷枪(2)喷吹输送到铁水(1)的深下部，使镁粒在喷枪(2)气化室内变为镁蒸气，所述镁蒸气从喷枪气化室壁上形成的出气孔喷入铁水。
2.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，所述的槽轮给料器(10)是双排错位式，其两排料槽是相互错位布置的。
3.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，所述漏料嘴(11)的偏心角为β，横断面为矩形，与给料器(10)的长方形料槽相吻合，用于确保工作时镁粒均匀地填满其料槽。
4.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，所述给料器(10)与漏料嘴(11)之间的缝隙的宽度应小于镁粒的尺寸。
5.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，所述混合室(8)在漏料嘴(11)下部设置了一个将漏料嘴(11)下部、给料器(10)和清扫刷(9)包于其中的自由空间。
6.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，所述斜锥连接管(7)在混合室(8)下端口设置的偏斜角为r，连接管(7)与输送管(6)之间的夹角小于90°。
7.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，所述喷枪(2)的出气孔为多个，设置在其下部的镁粒气化室锥形罩的罩壁上。
8.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，所述充压管(16)、喷吹输送管(6)与气包(17)、喷枪(2)之间的连接管是一段软管连接，通过连接电子称(13)，可对喷吹料罐(12)进行实时称重。
9.根据权利要求1所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，在喷吹料罐上设置了安全阀和防爆孔，所述载气不仅可以采用氮气，而且也可以使用压缩空气和天然气。
10.根据权利要求1或9所述的铁水喷吹镁粒脱硫设备，其特征在于，在喷吹料罐上设置有水冷防溅罩，起气封盖的作用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNU2007200048453U CN201010670Y (zh) | 2007-02-12 | 2007-02-12 | 铁水喷吹镁粒脱硫设备 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN201010670Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106319155A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 成功大学 | 钢液添加高蒸气压镁的方法及其装置 |
| CN108315527A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-07-24 | 广东新兴铸管有限公司 | 一种镁粒喷吹装置 |
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2007
- 2007-02-12 CN CNU2007200048453U patent/CN201010670Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN106319155B (zh) * | 2015-07-02 | 2018-07-06 | 成功大学 | 钢液添加高蒸气压镁的方法及其装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SICHUAN LOMON MINING + METALLURGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SICHUAN LOMON GROUP CO., LTD. Effective date: 20090626 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20090626 Address after: Anning Industrial Park, Sichuan city of Panzhihua province Yanbian County zip code: 617100 Patentee after: Sichuan Lomon Mining & Metallurgy Co., Ltd. Address before: Sichuan city in Mianzhu province of South Road Sichuan longmang group, zip code: 618200 Patentee before: Longmang Group Co., Ltd., Sichuan Prov |
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Granted publication date: 20080123 |
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| CX01 | Expiry of patent term |