[實用新型]一種高效鐵水脫硫噴槍

有效

• 申請號: 201820670662.3
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN208104464U
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 潘協田
• 申請（專利權）人: 大冶特殊鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C1/02
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;榮紅穎

本實用新型提供一種高效鐵水脫硫噴槍，包括導管和噴頭；其中，所述導管的一端為浸入端，伸入鐵水包中，使用時浸入鐵水液面下，所述導管的另一端位于所述鐵水包之外，分別與鎂源和動力氣源連接；所述噴頭為弧形管件，與所述導管的浸入端的出口連接，用于將鎂蒸汽噴出，使鎂蒸汽在鐵水中作螺旋運動。上述高效鐵水脫硫噴槍采用弧形噴頭，使顆粒鎂在鐵水中作旋轉運動，在浮力作用，使鎂蒸汽在鐵水中作螺旋上升運動，在同樣深度的脫硫條件下，大大延長了鎂蒸汽與鐵水的接觸時間，同時高壓氮氣攜帶著鎂蒸汽噴出做螺旋上升運動，在鐵水中也起到了一定的攪拌作用，改善了鎂蒸汽的傳質速度，提高其溶解度，進而提高了脫硫效率。

技術領域

本實用新型涉及鐵水預處理技術，尤其是噴吹顆粒鎂的爐外脫硫技術，具體提供一種高效鐵水脫硫噴槍，采用該噴槍可以提高脫硫效率。

背景技術

金屬鎂的主要性質如下：原子量為24.32，固態密度1.74g/cm³(20℃時)，熔態密度1.54g/cm³(700℃時)，熔化溫度650℃，沸騰溫度1105℃。鎂和硫的親和能力極高，對低溫鐵水來說，鎂是極強的脫硫劑之一，相對其它脫硫劑來說，鎂脫硫劑用量少，生成的渣量少，所以脫硫后扒渣時鐵損小，脫硫過程對鐵水成分基本無影響，設備投資低，脫硫渣沒有環境污染問題。因此，噴吹顆粒鎂的爐外脫硫技術由來已久，通常以高壓氮氣為輸送載體通過噴槍將顆粒鎂噴吹到鐵水中進行脫硫。由于鐵水溫度至少在1200℃以上，遠高于鎂的熔化和沸騰溫度，因此鎂在鐵水中的行為：Mg(固態)→Mg(液態)→Mg(氣態)→[Mg]，又由于金屬鎂密度小于鐵水，因此，當金屬鎂噴入鐵水中，迅速熔化并汽化，鎂蒸汽泡上浮。鎂蒸汽泡在上浮過程中，一部分以氣體形式(即Mg_(g))參與脫硫反應，另一部分溶解在鐵水中(即[Mg])并與鐵水中的硫發生脫硫反應，還有一部分鎂蒸汽泡從鐵水中逸出，造成浪費。而溶解于鐵水中的鎂全部參與了脫硫反應，這是主要的脫硫反應。

[Mg]+[S]＝MgS……(1)

Mg_(g)+[S]＝MgS……(2)

據楊天鈞教授等人的研究，反應(2)只能去除3-8％的硫，反應(1)是主要的脫硫反應，為了獲得高的脫硫效率，必須保證鎂蒸汽在鐵水中充分溶解，最大限度地減少鎂蒸汽逸入大氣造成損失。

噴吹顆粒鎂的爐外脫硫技術由來已久，所用噴槍有多種多樣，有單孔型、倒T型、兩孔倒Y型和三孔倒Y型。單孔噴槍在噴吹顆粒鎂時，由于反應集中在槍頭部位，反應過于強烈易引起噴濺，多孔噴槍將集中反應分攤在多個點，成功解決了噴濺問題。但是，迅速汽化的鎂蒸汽是直線上浮的，在鐵水中經歷的時間較短，難免鎂蒸汽溶解于鐵水的數量不夠，或者有一部分直接逸入大氣中，造成脫硫效率下降。因此，急需一種可以改善鎂蒸汽在鐵水中溶解量的方法或裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高效鐵水脫硫噴槍，該裝置能改進鎂蒸汽在鐵水中的運動方式，使之作螺旋運動，通過運動路線的延長來延長其在鐵水中的停留時間，從而高效脫除鐵水中的硫。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種高效鐵水脫硫噴槍，包括導管和噴頭；其中，

所述導管的一端為浸入端，伸入鐵水包中，使用時浸入鐵水液面下，所述導管的另一端位于所述鐵水包之外，分別與鎂源和高壓動力氣源連接；

所述噴頭為弧形管件，與所述導管的浸入端的出口連接，用于將鎂蒸汽噴出，使鎂蒸汽在鐵水中作螺旋運動。

上述高效鐵水脫硫噴槍，作為一種優選實施方式，所述導管的材質為鋼，所述噴頭的材質為鋼；所述導管和所述噴頭通過焊接或螺接方式連接。

上述高效鐵水脫硫噴槍，作為一種優選實施方式，所述導管的內徑為12-20mm，所述噴頭的內徑為5-9mm。