CN215628079U - 铁水预处理加料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁水预处理加料系统，包括通过第一气体输送管线与高压气源连接的储料仓和通过第一粉料输送管线与储料仓连接的喷粉仓、通过第二粉料输送管线与所述喷粉仓连接的喷枪和与第二粉料输送管线连接且与第一气体输送管线连接的第二气体输送管线，所述喷枪包括与所述第二粉料输送管线连接的喷粉通道和与喷粉通道连接的喷头，喷头为单孔拉瓦尔型喷头。本实用新型的铁水预处理加料系统，喷枪采用独特单孔拉瓦尔喷头，喷粉稳定，能够使脱硫剂与铁水更加充分地混合，可以提高脱硫剂利用率，降低脱硫剂消耗。

Description

铁水预处理加料系统

技术领域

本实用新型属于钢铁冶炼技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种铁水预处理加料系统。

背景技术

铁水预处理工艺已发展成为炼铁－炼钢－凝固过程优化不可分割的重要环节，新一代钢厂在此基础上，炼钢各工序协同建立高效低成本的洁净钢生产工艺平台，增强产品竞争力，加快大型转炉节奏，提高生产效率，实现紧凑、高效、节能的循环型经济发展模式。

KR(机械搅拌法)是应用于工业生产的一种铁水炉外脱硫技术，这种脱硫方法是以一个外衬耐火材料的搅拌器浸入铁水罐内进行旋转搅动铁水，使铁水产生旋涡，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，与高温铁水混合、反应，达到脱硫的目的。

现有的KR加料系统主要由储料仓、输送仓、高位受料仓、高位受料仓布袋除尘器、输送床、称量斗、卸料阀、升降加料溜管及相关管线等组成，系统组成复杂，空间占用大，粉状物料在高位料仓受料、输送床及加料溜管下料过程中，粉尘外逸严重，环境污染大，利用率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种铁水预处理加料系统，目的是提高脱硫剂利用率，降低脱硫剂消耗。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：铁水预处理加料系统，包括通过第一气体输送管线与高压气源连接的储料仓和通过第一粉料输送管线与储料仓连接的喷粉仓、通过第二粉料输送管线与所述喷粉仓连接的喷枪和与第二粉料输送管线连接且与第一气体输送管线连接的第二气体输送管线，所述喷枪包括与所述第二粉料输送管线连接的喷粉通道和与喷粉通道连接的喷头，喷头为单孔拉瓦尔型喷头。

所述喷枪还包括包围所述喷粉通道的内管体、外管体以及设置于外管体与内管体之间的中间管，中间管和外管体与供水系统连接，供水系统提供的冷却水包围内管体与中间管。

所述内管体与所述中间管之间形成冷却水进水通道，所述外管体与中间管之间形成冷却水出水通道，冷却水进水通道与冷却水出水通道连通。

所述外管体的第一端与回水管连接，外管体的第二端与所述喷头连接，回水管与所述供水系统连接；在外管体的轴向上，所述中间管与外管体的第二端之间具有一定的距离，形成连通所述冷却水进水通道与所述冷却水出水通道的间隙。

所述中间管的一端与进水管连接，进水管与所述供水系统连接；内管体的一端与所述喷头连接。

所述的铁水预处理加料系统还包括用于调节所述喷枪的高度的升降装置，升降装置与喷枪连接。

所述喷枪为倾斜设置。

所述第一气体输送管线与所述储料仓的顶部连接，所述高压气源提供的气体为氮气，储料仓的底部通入氮气。

所述的铁水预处理加料系统还包括设置于所述喷粉仓上且用于监测喷粉仓内压力的第一压力计。

所述的铁水预处理加料系统还包括设置于所述第二气体输送管线上且用于监测压力的第二压力计。

本实用新型的铁水预处理加料系统，喷枪采用独特单孔拉瓦尔喷头，喷粉稳定，能够使脱硫剂与铁水更加充分地混合，可以提高脱硫剂利用率，降低脱硫剂消耗。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型铁水预处理加料系统的结构示意图；

图2是喷枪的结构示意图；

图3是喷枪本体的内部结构示意图；

图中标记为：

1、储料仓；2、第一开关阀；3、第二开关阀；4、第三开关阀；5、第一压力计；6、喷粉仓；7、第四开关阀；8、第五开关阀；9、第六开关阀；10、第七开关阀；11、第二压力计；12、第八开关阀；13、第九开关阀；14、第一气体输送管线；15、喷枪；16、铁水罐；17、喷粉通道；18、喷枪本体；19、进水管；20、回水管；21、喷吹软管；22、升降装置；23、外管体；24、冷却水出水通道；25、中间管；26、喷头；27、冷却水进水通道；28、内管体。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的实用新型构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种铁水预处理加料系统，包括通过第一气体输送管线14与高压气源连接的储料仓1和通过第一粉料输送管线与储料仓1连接的喷粉仓6、通过第二粉料输送管线与喷粉仓6连接的喷枪15和与第二粉料输送管线连接且与第一气体输送管线14连接的第二气体输送管线。喷枪15包括与第二粉料输送管线连接的喷粉通道17和与喷粉通道17连接的喷头26，喷头26为单孔拉瓦尔型喷头。

具体地说，如图1所示，储料仓1用于存储物料，物料为脱硫剂，喷枪15 用于将物料喷射至下方的铁水罐16中，铁水罐16内装有铁水。第一气体输送管线14与储料仓1的顶部连接，高压气源提供的气体为高压氮气，高压氮气的纯度＞99.0％，高压氮气的压力为0.50-0.70Mpa。储料仓1的底部通入氮气，储料仓1的底部通过气管与第一开关阀2连接，第一开关阀2通过气管与高压气源连接，第一开关阀2为球阀且为液压阀。第一气体输送管线14向储料仓1内通入高压氮气，用于调节储料仓1的内部压力，而且储料仓1的底部与高压氮气连通，将高压氮气通入储料仓1的底部，可以防止物料板结，保持储料仓1 内的物料处于流态化状态。

如图1所示，第一粉料输送管线用于物料输送控制，第一粉料输送管线包括第二开关阀3和第三开关阀4，第二开关阀3的进料口通过输送管与储料仓1 的出料口连接，第二开关阀3的出料口通过输送管与第三开关阀4的进料口连接，第三开关阀4的出料口通过输送管与喷粉仓6的进料口连接，喷粉仓6的出料口与第二粉料输送管线连接。第二粉料输送管线用于物料输送控制，第二粉料输送管线包括第四开关阀7和第六开关阀9，第四开关阀7的进料口通过输送管与喷粉仓6的出料口连接，第四开关阀7的出料口通过输送管与第六开关阀9的进料口连接，第六开关阀9的出料口通过输送管与喷吹软管21的进料口连接，喷吹软管21的出料口与喷枪15连接，同时通过第二气体输送管线向喷枪15中通入高压氮气，利用高压氮气喷射粉状脱硫剂直接进入铁水罐16的铁水中参与脱硫反应。

作为优选的，第二开关阀3为闸阀，第三开关阀4、第四开关阀7和第六开关阀9均为球阀，闸阀和球阀均为液压阀。第二开关阀3和第三开关阀4用于粉料输送控制与储料仓1、喷粉仓6的密封。

如图1所示，喷粉仓6的底部通过气管与第五开关阀8连接，第五开关阀8 与第一气体输送管线14连接，第五开关阀8为球阀且为液压阀。喷粉仓6的顶部通过气管与第一气体输送管线14连接，来自第一气体输送管线14的高压氮气通过喷粉仓6的顶部进入喷粉仓6内，用于调节喷粉仓6的内部压力，而且喷粉仓6的底部与高压氮气连通，将高压氮气通入喷粉仓6的底部，可以防止物料板结，保持喷粉仓6内的物料处于流态化状态，喷粉仓6内流态化保持流量为3m³/h。喷粉仓6额容积10m³，设计压力为0.7Mpa。第一压力计5设置于喷粉仓6上，第一压力计5用于监测喷粉仓6内压力。当第一压力计5监测到喷粉仓6内压力低于0.30Mpa或高于0.70Mpa时，第一压力计5发送信号至控制系统，控制系统发出报警命令，由报警器进行报警。

如图1所示，第一气体输送管线14用于储料仓1和喷粉仓6内气体的输送控制，第一气体输送管线14包括第八开关阀12和第九开关阀13，第八开关阀 12的进气口通过气管与高压气源连接，第八开关阀12的出气口通过气管与第九开关阀13的进气口连接，第八开关阀12的出气口并通过气管与喷粉仓6的顶部连接，第九开关阀13的出气口通过气管与储料仓1的顶部连接。第二气体输送管线用于喷枪15内助吹气体的输送控制，助吹气体为高压氮气，第二气体输送管线包括第七开关阀10，第七开关阀10的进气口通过气管与第一气体输送管线14连接，第七开关阀10的出气口通过气管与第六开关阀9的进料口连接。所述储料仓1顶部与第一气体输送管线14连通，第一气体输送管线14用于调节储料仓1内部压力，底部与氮气连通，防止物料板结，保持流态化状态，储料仓1内流态化保持流量为5m³/h。储料仓1的容积为65m³，设计压力为5000Pa。

作为优选的，第七开关阀10、第八开关阀12和第九开关阀13均为球阀，球阀为液压阀。第八开关阀12和第九开关阀13用于气体切断与输送控制。

如图1所示，本实用新型的铁水预处理加料系统还包括设置于第二气体输送管线上且用于监测压力的第二压力计11，第二压力计11位于第七开关阀10 和第一气体输送管线14之间。第七开关阀10用于助吹气体切断控制，第七开关阀10前设置第二压力计11用于压力监测。当第二压力计11监测到第七开关阀10的进气口处的压力低于0.45Mpa或高于0.75Mpa时，第二压力计11发送信号至控制系统，控制系统发出报警命令，由报警器进行报警。

作为优选的，如图1所示，喷枪15为倾斜设置，喷枪15的轴线与水平面之间具有夹角且该夹角为锐角。本实用新型的铁水预处理加料系统还包括用于调节喷枪15的高度的升降装置22，升降装置22与喷枪15连接，可实现喷吹高度的调整。升降装置22调节喷枪15的高度时，喷枪15可沿其轴向进行移动，实现与下方铁水罐16之间的距离的调节。而且喷枪15是呈倾斜状态，在垂直方向上占用空间小，容易实现高度的调节。将喷枪设置成高度可调节，目的是为了适应铁水罐16内铁水液面高度的变化，避免与铁水罐16搬运时的空间干涉。

作为优选的，升降装置22主要包括卷扬机，卷扬机通过拉索与喷枪15连接。卷扬机运转，通过释放或收缩拉索，使喷枪15沿其轴向进行移动，实现喷枪15的下降或上升。

如图3所示，喷头26为单孔拉瓦尔喷头，马赫数为1.0，喷头26的喉口直径为2.4cm，喷头26的出口直径为3.2cm，喷头26的喉口长度为2.02cm，喷头 26的扩张段长度为6.74cm，喷头26的收缩段长度为3.7cm，喷头26由16Mn 铸造成型。

如图3所示，喷枪15还包括包围喷粉通道17的内管体28、外管体23以及设置于外管体23与内管体28之间的中间管25，中间管25和外管体23与供水系统连接，供水系统提供的冷却水包围内管体与中间管。喷粉通道17为圆柱型通道，喷粉通道17与喷头26同轴。外管体23、中间管25和内管体28均为圆柱筒体且外管体23、中间管25和内管体28为同轴设置，外管体23的直径大于中间管25的直径，中间管25的直径大于内管体28的直径，内管体28位于中间管25的中心，中间管25位于外管体23的中心，喷粉通道17由内管体28包围形成；外管体23的规格为φ140*10，中间管25的规格为φ114*8，内管体28 的规格为φ73*10，外管体23、中间管25和内管体28的材质均为16Mn。

如图2和图3所示，中间管25的长度小于内管体28和外管体23的长度，内管体28的外圆面与中间管25的外圆面之间具有一定的距离，该距离在内管体28与中间管25之间形成冷却水进水通道27，外管体23的内圆面与中间管 25的外圆面之间具有一定的距离，该距离在外管体23与中间管25之间形成冷却水出水通道24，冷却水进水通道27与冷却水出水通道24连通。外管体23的第一端与回水管20连接，外管体23的第二端与喷头26连接，回水管20与供水系统连接；在外管体23的轴向上，中间管25与外管体23的第二端之间具有一定的距离，形成连通冷却水进水通道27与冷却水出水通道24的间隙。中间管25的一端与进水管19连接，进水管19与供水系统连接。冷却水出水通道24 与回水管20连通，冷却水进水通道27与进水管19连通。喷粉通道17与喷吹软管21的出料口连接，喷粉通道17位于喷头26和喷吹软管21之间，喷粉通道17将来自喷吹软管21的物料输送至喷头26，最后由喷头26将物料喷向铁水罐16中。

如图2和图3所示，外管体23的第一端和第二端为外管体23的长度方向上的相对两端，外管体23的第一端与回水管20固定连接，外管体23的第二端与喷头26固定连接且两者同轴。内管体28的第一端和第二端为内管体28的长度方向上的相对两端，内管体28的第一端与外管体23的第一端固定连接，内管体28的第二端与喷头26固定连接且两者同轴。中间管25的第一端和第二端为中间管25的长度方向上的相对两端，中间管25的第一端与外管体23的第一端固定连接且与进水管19连接，中间管25的第二端与外管体23的第二端之间具有间隙，从而使得冷却水进水通道27与冷却水出水通道24能够连通，实现冷却水的循环流动。供水系统主要是由水泵和水箱组成，水泵与进水管19和水箱连接，回水管20与水箱连接，水泵将水箱内的冷却水经进水管19泵送至喷枪15的冷却水进水通道27中，冷却水再流动至冷却水出水通道24中，最后冷却水从出水管流出，冷却水循环流动，实现对喷枪15的降温冷却，减少高温铁水辐射导致喷枪15及喷头26在热应力作用下的形变。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.铁水预处理加料系统，包括通过第一气体输送管线与高压气源连接的储料仓和通过第一粉料输送管线与储料仓连接的喷粉仓、通过第二粉料输送管线与所述喷粉仓连接的喷枪和与第二粉料输送管线连接且与第一气体输送管线连接的第二气体输送管线，其特征在于：所述喷枪包括与所述第二粉料输送管线连接的喷粉通道和与喷粉通道连接的喷头，喷头为单孔拉瓦尔型喷头。

2.根据权利要求1所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：所述喷枪还包括包围所述喷粉通道的内管体、外管体以及设置于外管体与内管体之间的中间管，中间管和外管体与供水系统连接，供水系统提供的冷却水包围内管体与中间管。

3.根据权利要求2所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：所述内管体与所述中间管之间形成冷却水进水通道，所述外管体与中间管之间形成冷却水出水通道，冷却水进水通道与冷却水出水通道连通。

4.根据权利要求3所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：所述外管体的第一端与回水管连接，外管体的第二端与所述喷头连接，回水管与所述供水系统连接；在外管体的轴向上，所述中间管与外管体的第二端之间具有距离，形成连通所述冷却水进水通道与所述冷却水出水通道的间隙。

5.根据权利要求2至4任一所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：所述中间管的一端与进水管连接，进水管与所述供水系统连接；内管体的一端与所述喷头连接。

6.根据权利要求1至4任一所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：还包括用于调节所述喷枪的高度的升降装置，升降装置与喷枪连接。

7.根据权利要求6所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：所述喷枪为倾斜设置。

8.根据权利要求1至4任一所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：所述第一气体输送管线与所述储料仓的顶部连接，所述高压气源提供的气体为氮气，储料仓的底部通入氮气。

9.根据权利要求1至4任一所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：还包括设置于所述喷粉仓上且用于监测喷粉仓内压力的第一压力计。

10.根据权利要求1至4任一所述的铁水预处理加料系统，其特征在于：还包括设置于所述第二气体输送管线上且用于监测压力的第二压力计。

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