[實用新型]一種粉劑噴射式攪拌脫硫裝置

有效

• 申請號: 201720100738.4
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN207130294U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 鄒長東;劉飛;王耀;管挺
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02;C21C7/064
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鐵水預處理領域，具體涉及一種粉劑噴射式攪拌脫硫裝置。

背景技術

硫元素能夠引起鋼材的熱脆現象，對于絕大多數鋼種來說，硫為有害元素。在現代鋼鐵冶煉過程中，主要通過鐵水脫硫預處理去除鋼水中大部分的硫元素。石灰因價格低廉，資源豐富成為鐵水脫硫使用最廣泛的脫硫劑種類。目前使用石灰基脫硫劑的脫硫工藝以噴吹法和攪拌法鐵水脫硫處理工藝應用最為廣泛。

噴吹法脫硫工藝是將一根噴槍插入鐵水中，并以惰性氣體(N₂或Ar)為載體將粉狀石灰基脫硫劑噴入鐵水中，與鐵水中的硫發生反應，達到脫硫目的，噴吹氣體同時起到攪拌作用。其優點是粉狀脫硫劑比表面積較大，石灰利用率較高；缺點是動力學條件較差，脫硫時間長，脫硫效果不穩定。

攪拌法脫硫工藝是將一根十字形攪拌頭插入鋼水中，旋轉攪拌產生漩渦，并利用溜槽將石灰基脫硫劑投入鐵水表面。脫硫劑通過渦流卷入鐵水中參與循環和脫硫反應。該方法的優點是動力學條件優越，脫硫時間短，脫硫效果穩定；缺點是脫硫劑顆粒較大，比表面積較小，而且在鐵水表面容易結團，導致石灰利用率較低，石灰消耗量大，扒渣鐵損較高。

針對以上兩種脫硫方法存在的不足之處，該領域也陸續提出了一些改進型的設計方案。專利CN102719590A公開了一種倒T型噴槍旋轉脫硫裝置及其脫硫方法，該發明能夠一定程度上改善噴吹法脫硫工藝的動力學條件，提高脫硫均勻性和脫硫效果。但與攪拌法脫硫工藝相比，動力學條件仍顯不足，脫硫效果難以保證。專利CN102676741A公開了KR噴粉攪拌脫硫裝置及方法，提供了一種帶有加料通孔的攪拌器，能夠在攪拌過程中，從攪拌頭底部噴吹脫硫劑，有效地提高了脫硫劑利用率。但該設計對攪拌頭設計要求較高，鐵水內部噴吹和攪拌頭自旋對攪拌頭和噴吹口耐材的沖刷侵蝕加劇，極易造成通孔堵塞和攪拌頭鋼芯溶蝕，降低攪拌頭使用壽命，增加成本。

實用新型內容

本實用新型提供了一種粉劑噴射式攪拌脫硫裝置。本實用新型是在攪拌法脫硫裝置的基礎上，改進原有依靠重力加入脫硫劑的溜槽式投料方式，在鐵水上方設計一套依靠高壓氮氣輸送粉狀脫硫劑的垂直噴槍，將粉狀脫硫劑直接高速射入鐵水內部，無需通過漩渦卷入鐵水。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種粉劑噴射式攪拌脫硫裝置，其特征在于：包括攪拌裝置，噴吹裝置，除塵裝置，脫硫劑存儲、稱量和輸送裝置；攪拌裝置包括十字形攪拌頭、攪拌電機及攪拌頭升降和固定裝置；噴吹裝置包括噴槍和噴槍升降及橫移電機；除塵裝置包括除塵罩和除塵管道；脫硫劑的存儲、稱量和輸送裝置包括料倉、稱量斗、氮氣罐和由助吹管、底吹支管、流化支管、壓送支管組成的氮氣、脫硫劑輸送管道；噴槍和氮氣、脫硫劑輸送管道之間通過伸縮軟管連接；攪拌裝置設置于鐵水罐上方，噴槍設置于鐵水罐右上方，除塵罩設置于鐵水罐上側；脫硫劑通過料倉進入稱量斗；攪拌頭升降和固定裝置控制十字形攪拌頭下降到攪拌位并固定；攪拌電機控制十字形攪拌頭的轉速；噴槍通過噴槍升降及橫移電機下降至指定位置；開啟氮氣罐和助吹管上的閥門，隨后開啟稱量斗下料閥門，并同時開啟壓送支管、流化支管、底吹支管的氮氣輸送閥門，脫硫劑下降并由高壓氮氣輸送經過伸縮軟管，由噴槍高速噴射進入鐵水。

進一步，所述的粉劑噴射式攪拌脫硫裝置中噴槍不插入鐵水中，噴槍距鐵水表面高度小于50倍噴槍內徑，噴槍中心距十字形攪拌頭中心大于1/3攪拌頭直徑。

更進一步，所述的粉劑噴射式攪拌脫硫裝置中噴槍通過噴槍升降及橫移電機實現噴槍的升降以及橫移。

與現有技術比較，本實用新型具有以下優勢：

1)本實用新型中噴射式加入脫硫劑降低了脫硫劑粒度，提高比表面積，增大脫硫反應界面。常規攪拌法脫硫采用的脫硫劑粒度較大，一般粒徑達到1.0～3.0mm，本實用新型采用高壓氮氣將脫硫劑高速噴入鐵水內部，可將脫硫劑粒徑減小至0.5mm以下，極大提高了脫硫劑比表面積。

2)本實用新型采用高速噴槍將脫硫直接噴入鐵水內部循環脫硫，避免脫硫劑在鐵水表面匯聚結團，提高脫硫劑利用率。

3)本實用新型優化脫硫劑在鐵水中的循環路徑，縮短脫硫反應時間，提高 脫硫反應效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。