[發(fā)明專利]低應力鐵水脫硫攪拌器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711285609.8
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107904348B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽德剛;歐陽思;李明暉;胡清明
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02;C21C7/064;C04B35/66;C04B28/00
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;張繼巍

本發(fā)明公開了一種低應力鐵水脫硫攪拌器，包括風冷管、攪拌葉片；攪拌葉片包括組合式攪拌葉芯、隔熱緩沖涂層及攪拌葉芯耐火材料襯；組合式攪拌葉芯由多根金屬條鋼或者金屬棒材組成，且每相鄰兩根金屬條鋼或者金屬棒材之間的間隔距離為5～100mm；每根金屬條鋼或者金屬棒材的內(nèi)端面與攪拌軸金屬芯焊接；同時，在每根金屬條鋼或者金屬棒材的上表面、下表面、前表面、后表面及外端面均均勻焊接若干個V形金屬錨固件，組合式攪拌葉芯表面噴涂有隔熱緩沖涂層，攪拌葉芯耐火材料襯包裹噴涂有隔熱緩沖涂層的組合式攪拌葉芯。結構簡單、內(nèi)應力低、制備簡便高效、成本低廉、使用壽命長、攪拌混合特性穩(wěn)定等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及鐵水預處理領域，具體涉及一種低應力鐵水脫硫攪拌器。

背景技術

眾所周知，鐵水預處理是現(xiàn)代鋼鐵冶金流程中的必備工序，其中，鐵水機械攪拌脫硫以其優(yōu)良的反應動力學條件而得到廣泛應用，并呈現(xiàn)出鐵水噴吹脫硫向鐵水機械攪拌脫硫改造的發(fā)展趨勢。目前國內(nèi)外廣泛應用的鐵水機械攪拌脫硫工藝為KR機械攪拌脫硫方法。這種脫硫方法是以一個外襯耐火材料的單層布置十字形葉片結構攪拌器浸入鐵水罐內(nèi)進行旋轉攪動鐵水，使鐵水液面產(chǎn)生旋渦，經(jīng)過稱量的脫硫劑由給料器加入到鐵水表面，并被旋渦卷入鐵水中，與高溫鐵水接觸混合、反應，達到鐵水脫硫的目的。由此可見，鐵水KR機械攪拌脫硫具有脫硫反應動力學條件優(yōu)、脫硫反應充分、脫硫效率高等優(yōu)點，但作為脫硫反應器中唯一動力來源的旋轉攪拌器，不僅需承受鐵水的高溫加熱、鐵水滲透、熔渣侵蝕、高低溫頻繁交替變化等作用，而且還需承受高溫鐵水的沖刷，工作條件極其惡劣，是脫硫反應器中最易損毀的器件，也是導致反應器攪拌混合特性劣化的關鍵因素，曾一度因為攪拌器破損速度快而阻礙了鐵水KR機械攪拌脫硫技術的推廣應用，因而，如何延緩攪拌器損毀進程、延長攪拌器使用壽命、穩(wěn)定攪拌混合特性成為國內(nèi)外學者一致關注的焦點。基于攪拌器金屬攪拌芯與耐火材料襯復合體結構特點，其中金屬攪拌芯由金屬攪拌軸芯和攪拌器葉片金屬芯焊接組成，耐火材料襯由耐火澆注料整體澆注成型制備，國內(nèi)外學者先后從攪拌器葉片外形、攪拌器耐火澆注料、修補料及其修補維護工藝等方面開展了大量的工作，取得了大幅度延長攪拌器使用壽命的實際應用效果，極大地推進了鐵水KR攪拌脫硫技術的發(fā)展，滿足了低硫鋼種大規(guī)模穩(wěn)定生產(chǎn)的需要。然而，隨著鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，鐵水深度脫硫比例不斷提高，導致KR脫硫單罐次攪拌時間不斷延長，服役條件不斷惡化；此外，隨著冶煉設備大型化與鐵水輸送過程的優(yōu)化，脫硫預處理鐵水溫度不斷提高，最高的鐵水脫硫溫度已超過1500℃，進一步提高了攪拌器服役條件下的溫度水平，同時也是攪拌器葉片旋轉線速度提升，加劇了攪拌器葉片耐火材料襯的沖刷磨損，進而導致攪拌器使用壽命大幅降低。分析認為，上述不斷惡化的工況參數(shù)，不僅加劇了攪拌器耐火材料襯理化性能的劣化、磨損以及渣鐵滲透侵蝕，引起攪拌器使用壽命降低，更關鍵是攪拌過程中攪拌器吸熱量增大、溫度進一步提高，增大了攪拌與等待工況間的熱震溫差，導致攪拌器耐火材料襯溫差應力急劇上升，促進了攪拌器耐火材料襯的起裂與裂紋發(fā)展，加劇了耐火材料襯的滲透與剝落損毀；同時，攪拌器整體溫度的上升，擴大了金屬芯與耐火材料襯間因熱膨脹性能的不同而引起的結合面內(nèi)應力，導致耐火材料襯結合面內(nèi)應力損毀，嚴重削弱了攪拌器金屬芯與耐火材料襯復合體結構的整體性，引起耐火材料襯結構性剝落和金屬芯外露熔損，大幅度降低了攪拌器的使用壽命。由此可見，鐵水脫硫技術要求和生產(chǎn)管理技術的不斷進步，有效提升了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)經(jīng)營效益，但同時也嚴重惡化了鐵水KR攪拌脫硫的工況條件，縮短了攪拌器的使用壽命，降低了鐵水KR機械攪拌脫硫反應動力學條件的穩(wěn)定性，制約了鐵水KR攪拌脫硫工序的技術經(jīng)濟性。因而，研究適應當今鐵水KR機械攪拌脫硫工況條件下的新型攪拌器已成為行業(yè)重點關注的焦點。