铁水脱硫辅吹搅拌装置的制作方法

本发明属铁水预处理脱硫设备领域，尤其涉及一种铁水脱硫辅吹搅拌装置。

背景技术：

随着现代工业生产和科学技术的迅速发展，对钢材质量的要求日益提高。例如，为了避免钢坯产生内部裂纹和得到良好的表面质量，要求普通钢的含硫量小于0.020%；为了使结构钢具有均匀的机械性能，要求钢中含硫量小于0.010%；为了使石油和天然气输送管、石油精炼设备用钢、海上采油平台用钢、低温用钢、厚船板钢和航空用钢等具有抗氢致裂纹性能、更均匀的机械性能和更高的冲击韧性，硅钢具有良好的电磁性能，薄板钢具有优良的深冲性能等等，要求钢中含硫量小于0.005%。要求如此低硫的钢材，用传统的高炉连续铸钢炼铁一转炉炼钢工艺是很难生产的，只有在炼钢之前加上铁水预脱硫工序、炼钢之后加上炉外精炼工艺才能生产。铁水预脱硫已成为优化冶金生产工艺的不可缺少的工序之一，它可降低连续铸钢|炼铁的焦比和提高生产率，减少炼钢的石灰消耗量和渣量等，从而降低了生产成本。

机械搅拌法脱硫中主要有KR法、RS法和DO法。KR法是新日铁广烟制铁所于1963年开始研制，并于1965年投入工业生产。以后被日本钢管和住友金属公司等采用。上述KR法利用机械搅拌作用使铁水与脱硫剂很好地接触，脱硫效率高而稳定，能得到低硫或超低硫铁水。但，现有KR法机械搅拌装置，普遍存在搅拌力方向单一，搅拌力不足，会造成一些脱硫剂，没参与脱硫就已上浮到渣中，一些脱硫产物上浮不充分仍在铁水内，起不到脱硫的效果，搅拌力弱，导致脱硫反应速度慢，脱硫效率低。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，搅拌力强，脱硫效率高的铁水脱硫辅吹搅拌装置。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

铁水脱硫辅吹搅拌装置，包括电源、导电电极、电源接口及下部配有搅拌叶片的搅拌本体；所述搅拌本体包括储气室及气体分配仓；所述气体分配仓内设有气体喷吹管；所述气体喷吹管的上端口与储气室相通，其下端口与气体分配仓相通；在所述气体分配仓的侧壁设有数个气体喷吹口；在所述搅拌本体的中心位置纵向设有套管；在所述套管内设有主芯管；在所述搅拌叶片内中心区域设有分配器；在所述搅拌叶片内横向设有分歧管；所述主芯管及分歧管的端口分别与分配器的端口相通；在所述套管的上部固定设有金属导电滑环；所述金属导电滑环的一信号传输端口与主芯管相接；所述金属导电滑环的另一信号传输端口与电源接口的信号传输端口相接；所述电源的一极与电源接口的信号传输端口相接，其另一极与导电电极的端口相接；所述搅拌叶片及导电电极置入熔体内；所述导电电极潜入熔体中并在熔体高度的9～20％深度内；所述电源电压值在20～80 V；在所述搅拌叶片的上部固定设有辅助叶片；在所述搅拌本体外部固定设有耐火材料保护层。

作为一种优选方案，本发明在所述分歧管的尾喷口部固定设有套管。

本发明通过气体分配仓内设有的气体喷吹管，通入气体分配仓内的气体，由流道通过气体分配仓的气体喷吹管向铁水中吹入氮气（或其它惰性气体），提高搅拌力，还可降低搅拌装置的温度，延长其使用寿命，使铁水中硫重量含量降低到目标要求,实现了铁水镁脱硫高效化,满足洁净钢生产需要。另外，本发明可借助载气通过主芯管及分歧管向铁水中喷吹脱硫剂，脱硫效果得以进一步强化。

本发明通过潜入到铁水深处，在其出口部位导入电流，由于加快了电子的导入或导出速度，从而强化了势能对脱硫反应化学分量的作用。载气气泡在脱硫剂供料区的有效搅拌，在强化流体动力学交换过程的同时把精炼过程从分散状态交换转化为能动状态交换，这就有助于把包内整个铁水空间都吸引到脱硫过程中来，最终是加快了脱硫作业，保证了减少温度损失和提高了脱硫剂的利用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：1、套管；2、储气室；3、气体分配仓；4、气体喷吹管；5、气体喷吹口；6、耐火材料保护层；7、分配器；8、金属导电滑环；9、搅拌叶片；10、主芯管；11、分歧管；12、套管；13、电源接线端口组件。

具体实施方式

如图所示，铁水脱硫辅吹搅拌装置，它包括电源14 、导电电极15、电源接口13及下部配有搅拌叶片9的搅拌本体；所述搅拌本体包括储气室2及气体分配仓3；所述气体分配仓3内设有气体喷吹管4；所述气体喷吹管4的上端口与储气室2相通，其下端口与气体分配仓3相通；在所述气体分配仓3的侧壁设有数个气体喷吹口5；在所述搅拌本体的中心位置纵向设有套管1；在所述套管1内设有主芯管10；在所述搅拌叶片9内中心区域设有分配器7；在所述搅拌叶片9内横向设有分歧管11；所述主芯管10及分歧管11的端口分别与分配器7的端口相通；在所述套管1的上部固定设有金属导电滑环8；所述金属导电滑环8的一信号传输端口与主芯管10相接；所述金属导电滑环8的另一信号传输端口与电源接口13的信号传输端口相接；所述电源14 的一极与电源接口13的信号传输端口相接，其另一极与导电电极15 的端口相接；所述搅拌叶片9及导电电极15置入熔体16内；所述导电电极15 潜入熔体16中并在熔体高度的9～20％深度内；所述电源14电压值在20～80 V；在所述搅拌叶片9的上部固定设有辅助叶片17；在所述搅拌本体外部固定设有耐火材料保护层6。本发明在所述分歧管11的尾喷口部固定设有套管12。

极限电压值(20 ～ 80V) 的选择则是由于指标低于最小值（20 V）时电势的作用显示很弱，而超过最大值时(80V) 则受限于人员的安全条件。

本发明与传统铁水脱硫搅拌装置相比，避免了载气搅拌方向范围狭窄、搅拌强度不足的缺点，实现了在铁水内360度全方位喷吹与搅拌，搅拌强度提高一倍。

潜入到熔体金属部分的导电搅拌装置，它连接到电源的一个极上把电流引到喷吹口所在区域。电源的另一个极接到用高电导材料制成的导电电极上。

本发明设备的工作方式如下：装有铁水的铁水包放置到处理位之后，把搅拌装置插入铁水同时供出带料的载气。当搅拌装置接触熔体上界限的一刹那即接通电流，而后供电流制与脱硫剂供料制度协调一致。本发明脱硫率从4％提高到7.89％ / 公斤/t 铁。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。