專利名稱：Kr噴粉攪拌脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種KR噴粉攪拌脫硫裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟和鋼鐵エ藝的高速發(fā)展，社會對鋼鐵質(zhì)量的要求越來越高、越來越苛刻，產(chǎn)品的種類也急劇增加，尤其是高品質(zhì)高附加值鋼種的需求不斷増大。面對鋼鐵市場日趨激烈的競爭，經(jīng)濟高效的鐵水預(yù)處理脫硫，作為現(xiàn)代鋼鐵エ藝生產(chǎn)的典型優(yōu)化工藝流程“高爐煉鐵一鉄水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐煉鋼ー爐外精煉ー全連鑄ー熱送軋制”的重要環(huán)節(jié)之一，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)。近30年來鐵水脫硫技術(shù)迅速發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)有十幾種處理方法，其中應(yīng)用最廣泛最具代表性的主要是噴吹法和KR機械攪拌法。它們在技術(shù)上都已經(jīng)相當(dāng)成熟。KR機械攪拌法，是將澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭，浸入鐵水包熔池一定的深度，借其旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漩渦，使加入鐵水渣面的氧化鈣或碳化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。其優(yōu)點是動力學(xué)條件優(yōu)越，有利于采用廉價的脫硫劑如氧化鈣。噴吹法，是利用惰性氣體(N2或Ar)作載體將脫硫粉劑(如CaOXaC2和Mg)由噴槍噴入鐵水中，載氣同時起到攪拌鐵水的作用，使噴吹氣體、脫硫劑和鐵水三者之間充分混合進(jìn)行脫硫。目前，噴吹鎂系脫硫劑為主要發(fā)展趨勢，其優(yōu)點是設(shè)備費用低，操作靈活，噴吹時間短，鐵水溫降小。這兩種應(yīng)用最為廣泛的脫硫エ藝，從實際生產(chǎn)中的應(yīng)用效果來看，二者互有長短。KR脫硫エ藝最大的優(yōu)點是動力學(xué)條件優(yōu)越，且可采用廉價的脫硫劑，但由于脫硫劑均通過高位料倉加入到鐵水包渣面，脫硫劑的顆粒度對脫硫效果影響很大。KR法脫硫雖然目前被廣泛采用，但設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大，存在脫硫劑消耗大、渣量大、脫硫處理周期長、鐵水溫降較大等缺點。相比KR法而言，噴吹法一次投入少，適合中小型企業(yè)的低成本技術(shù)改造。噴吹法最大的缺點是動力學(xué)條件差，且脫硫劑成本高，一般采用CaC2或Mg基脫硫劑，有研究表明，在都使用CaO基脫硫劑的情況下，KR法的脫硫率是噴吹法的四倍。據(jù)查專利號200610124845. 7《KR法脫硫罐底吹方法》，公布了ー種KR法脫硫罐底吹方法，其步驟包括扒前渣開吹，通高壓氮氣后調(diào)節(jié)到最小的透氣狀況，使鐵水液面翻花為罐內(nèi)體積的十分之一；攪拌時開始底吹氮氣,底吹流量為12 23Nm3/h，底吹壓カ為
O.3^0. 8MPa ;攪拌完畢后，取樣測溫，鐵水溫度為實測溫度；扒后渣底吹氮氣3 8分鐘，底吹氮氣壓カ為O. 5^0. 8MPa。該方法能夠在一定程度上縮短脫硫周期、降低脫硫成本、提高脫硫效率，但由于脫硫劑仍是從高位料倉加入鐵水液面上，靠十字?jǐn)嚢铇a(chǎn)生的漩渦將脫硫劑帶入鐵水中，脫硫劑利用率不高，增加罐底底吹氮氣也僅能有限的増加脫硫動力學(xué)條件，脫硫效率提聞有限。據(jù)查專利號200710051992. O《鐵水噴吹脫硫噴槍》，涉及ー種用于鐵水罐鐵水噴吹脫硫預(yù)處理的噴槍。針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的噴槍槍芯主管扭曲變形，導(dǎo)致噴吹管堵塞時不能抽出更換，進(jìn)而帶來的槍芯不能重復(fù)利用的問題。該實用新型僅對槍芯進(jìn)行改變，并沒有改變噴吹法的固有的缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供ー種KR噴粉攪拌脫硫裝置，以實現(xiàn)高效、快速、精準(zhǔn)脫硫，達(dá)到減少處理周期、減少脫硫劑顆粒度要求、減少溫降和減少攪拌頭損耗的效果。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是ー種KR噴粉攪拌脫硫裝置，包括攪拌頭和控制攪拌頭動作的驅(qū)動裝置，所述的驅(qū)動裝置包括一個聯(lián)接攪拌頭的連桿、驅(qū)動連桿上下移動的升降裝置和驅(qū)動連桿旋轉(zhuǎn)的攪拌馬達(dá)，還具有加料系統(tǒng)和高壓氣源，所述的攪拌頭上開有通高壓惰性氣體和脫硫劑的通孔，所述的通孔進(jìn)ロ與加料系統(tǒng)的脫硫劑出口和高壓氣源出口連通。作為優(yōu)選，所述的連桿為中空管，中空管的下端與攪拌頭可拆卸聯(lián)接、且中空管的管ロ與攪拌頭的通孔密封對接，中空管的上部設(shè)有脫硫劑進(jìn)ロ和高壓氣進(jìn)ロ，所述的脫硫 劑進(jìn)ロ與加料系統(tǒng)的脫硫劑出口通過管路連通，中空管的高壓氣進(jìn)ロ與高壓氣源出口通過管路連通。作為優(yōu)選，所述的攪拌頭為十字形攪拌頭，所述的通孔開設(shè)于攪拌頭的中心軸位置。作為優(yōu)選，所述的加料系統(tǒng)包括存放脫硫劑的貯藏料斗和計量投料料斗，所述的貯藏料斗位于計量投料料斗上方。本實用新型的有益效果是，本實用新型的KR噴粉攪拌脫硫裝置采用中空的攪拌裝置和攪拌頭，在攪拌同時，利用惰性氣體(N2或Ar)作載體將脫硫粉劑(如CaOXaC2和Mg)從中空的攪拌裝置和攪拌頭中噴入鐵水中，提高脫硫劑與鐵水的接觸反應(yīng)機會；同時載氣也起到攪拌鐵水的作用。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的主要優(yōu)點其一，脫硫周期明顯縮短，處理周期僅為目前KR脫硫的1/3 1/2(脫硫工作時間降低至2 6min)；其ニ，鐵水溫降明顯降低，鐵水溫降僅為目前KR脫硫的1/3 1/2 (溫降降低至15^40 °C)；其三，脫硫劑用量明顯降低，脫硫劑用量僅為目前KR脫硫的1/3 2/3 (脫硫劑(O. 001%)消耗降低至 O. 07 O. 20kg/t · Fe · [S])；其四，脫硫效果十分穩(wěn)定，脫硫后鐵水[S]可達(dá)到O. 001%直至痕跡；其五，原エ藝要求脫硫劑粒度在O. Π. Omm之間的占80%以上，本エ藝的采用可降低對脫硫劑粒度的要求，細(xì)小的粉末(< Φ0. 4_)也可采用本技術(shù)進(jìn)行使用；其六，由于本實用新型區(qū)別與傳統(tǒng)KR攪拌脫硫，脫硫劑由攪拌頭下端出口噴出，不用在鐵水渣面加脫硫劑，可以取消KR脫硫前扒渣エ序，減少鐵水在脫硫站的處理周期和溫降。本實用新型的KR噴粉攪拌脫硫裝置可以廣泛應(yīng)用到鐵水預(yù)脫硫エ藝中，從根本上解決KR脫硫エ藝脫硫劑消耗大、渣量大、脫硫處理周期長、鐵水溫降較大等難題，帶來的降低生產(chǎn)成本，増加的效益也十分可觀。總之，本實用新型能夠降低脫硫劑消耗、降低脫硫成本、減少渣量(減少扒渣時間、降低扒渣鐵損，KR脫硫之前需要將原鐵水所帯渣量扒除干凈，脫硫之后的扒渣是扒除脫硫所產(chǎn)生的渣，所以脫硫后扒渣的渣量大小與脫硫劑用量直接相關(guān)，脫硫劑用量減少后渣量也隨之減少，扒渣同時帶出的鐵水量也減少，即鐵損減少)、提高脫硫效率，實現(xiàn)高效、快速、精準(zhǔn)脫硫，促進(jìn)KR脫硫預(yù)處理工藝生產(chǎn)技術(shù)水平實質(zhì)性提高，為快速化、多祥化和低硫化煉鋼提供高純凈度的合格鐵水。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進(jìn)ー步說明。圖I是本實用新型的KR噴粉攪拌脫硫裝置示意圖；圖2是本實用新型的KR噴粉攪拌脫硫裝置中攪拌頭的剖視圖。圖中1.攪拌頭，11.通孔，2.驅(qū)動裝置，21.連桿，211.脫硫劑進(jìn)ロ，212高壓氣進(jìn)ロ，22.升降裝置，23.攪拌馬達(dá)，3.加料系統(tǒng)，31.貯藏料斗，32.計量投料料斗，4.高壓氣源。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖I圖2所示，本實用新型的KR噴粉攪拌脫硫裝置，包括攪拌頭I和控制攪拌頭I動作的驅(qū)動裝置2，驅(qū)動裝置2包括一個聯(lián)接攪拌頭I的連桿21、驅(qū)動連桿21上下移動的升降裝置22和驅(qū)動連桿21旋轉(zhuǎn)的攪拌馬達(dá)23，其特征是還具有加料系統(tǒng)3和高壓氣源4，攪拌頭I上開有通高壓惰性氣體和脫硫劑的通孔11，通孔11進(jìn)ロ與加料系統(tǒng)3的脫硫劑出口和高壓氣源4出ロ連通。作為優(yōu)選，連桿21為中空管，中空管的下端與攪拌頭I可拆卸聯(lián)接、且中空管的管ロ與攪拌頭I的通孔11密封對接，中空管的上部設(shè)有脫硫劑進(jìn)ロ 211和高壓氣進(jìn)ロ 212，脫硫劑進(jìn)ロ 211與加料系統(tǒng)3的脫硫劑出ロ通過管路連通，中空管的高壓氣進(jìn)ロ 212與高壓氣源出口通過管路連通。作為優(yōu)選，攪拌頭I為十字形攪拌頭，通孔11開設(shè)于攪拌頭I的中心軸位置。作為優(yōu)選，加料系統(tǒng)3包括存放脫硫劑的貯藏料斗31和計量投料料斗32，貯藏料斗31位于計量投料料斗32上方。利用本實用新型的KR噴粉攪拌脫硫裝置對鐵水脫硫的方法，包括以下步驟①開啟升降裝置22，攪拌頭I移動至距離鐵水液面上方2 10cm時，開啟高壓氣源4噴入惰性氣體，使載氣噴吹脫硫劑，載氣流量l(T50Nm3/h，載氣壓カ為O. 3^1. 2MPa ；②載氣開啟后，開啟加料系統(tǒng)3,將料倉中的脫硫劑帶入輸送管路，脫硫劑在聞壓氣源4通入的惰性氣體作用下通過中空的攪拌頭I端部噴出，脫硫劑輸送量為O. 05、. 5t/min ；③開啟攪拌馬達(dá)23驅(qū)動攪拌頭I攪拌并繼續(xù)下降到工作位置，攪拌頭I轉(zhuǎn)速逐步増大，當(dāng)達(dá)到8(Γ120轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速恒定，此時脫硫反應(yīng)速率達(dá)到最大，鐵水進(jìn)行深脫硫，歷時26min后完成脫硫處通。載氣是N2或Kr,脫硫劑是CaO、CaC2或Mg。
權(quán)利要求1.ー種KR噴粉攪拌脫硫裝置，包括攪拌頭(I)和控制攪拌頭(I)動作的驅(qū)動裝置(2)，所述的驅(qū)動裝置(2)包括一個聯(lián)接攪拌頭(I)的連桿(21)、驅(qū)動連桿(21)上下移動的升降裝置(22)和驅(qū)動連桿(21)旋轉(zhuǎn)的攪拌馬達(dá)(23)，其特征是還具有加料系統(tǒng)(3)和高壓氣源(4)，所述的攪拌頭(I)上開有通高壓惰性氣體和脫硫劑的通孔(11)，所述的通孔(11)進(jìn)ロ與加料系統(tǒng)(3)的脫硫劑出口和高壓氣源(4)出口連通。
2.如權(quán)利要求I所述的KR噴粉攪拌脫硫裝置，其特征是所述的連桿(21)為中空管，中空管的下端與攪拌頭(I)可拆卸聯(lián)接、且中空管的管ロ與攪拌頭(I)的通孔(11)密封對接，中空管的上部設(shè)有脫硫劑進(jìn)ロ( 211)和高壓氣進(jìn)ロ( 212 )，所述的脫硫劑進(jìn)ロ( 211)與加料系統(tǒng)(3)的脫硫劑出ロ通過管路連通，中空管的高壓氣進(jìn)ロ(212)與高壓氣源出ロ通過管路連通。
3.如權(quán)利要求I或2所述的KR噴粉攪拌脫硫裝置，其特征是所述的攪拌頭(I)為十字形攪拌頭，所述的通孔(11)開設(shè)于攪拌頭(I)的中心軸位置。
4.如權(quán)利要求I所述的KR噴粉攪拌脫硫裝置，其特征是所述的加料系統(tǒng)(3)包括存放脫硫劑的貯藏料斗(31)和計量投料料斗(32)，所述的貯藏料斗(31)位于計量投料料斗(32)上方。
專利摘要本實用新型涉及一種KR噴粉攪拌脫硫裝置，包括攪拌頭和控制攪拌頭動作的驅(qū)動裝置，所述的驅(qū)動裝置包括一個聯(lián)接攪拌頭的連桿、驅(qū)動連桿上下移動的升降裝置和驅(qū)動連桿旋轉(zhuǎn)的攪拌馬達(dá)，還具有加料系統(tǒng)和高壓氣源，所述的攪拌頭上開有通高壓惰性氣體和脫硫劑的通孔，所述的通孔進(jìn)口與加料系統(tǒng)的脫硫劑出口和高壓氣源出口連通。本實用新型的KR噴粉攪拌脫硫裝置采用中空的攪拌裝置和攪拌頭，在攪拌同時，利用惰性氣體作載體將脫硫劑從中空的攪拌裝置和攪拌頭中噴入鐵水中，提高脫硫劑與鐵水的接觸反應(yīng)機會；同時載氣也起到攪拌鐵水的作用。
文檔編號C21C7/064GK202643743SQ20122024915
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者蔣鯉平, 劉憲民, 蘇旺, 趙新春 申請人:中天鋼鐵集團有限公司