一种喷粉搅拌脱硫装置的制作方法

本发明涉及一种喷粉搅拌脱硫装置，属于钢铁冶金行业脱硫装置技术领域。

背景技术：

硫是钢铁产品中的主要有害元素之一(除含硫钢中外)，铁水作为钢水冶炼的主要原料，其成分在一定程度上影响着钢的质量。随着市场对钢材质量要求的不断提高，对钢材的高强度、低温韧性、冷加工成型性和焊接性能的要求愈来愈苛刻。为满足市场的这一要求，世界各国的钢铁工业都在努力地通过降低钢中的硫来提高钢材的质量。

目前，铁水脱硫技术主要是采用机械搅拌法和喷粉法，机械搅拌法面临着脱硫效率低，温降严重的问题，且对铁水温度的要求比较高，另外，搅拌头需要经常更换；而喷粉法动力学条件不足，易回硫，脱硫剂利用率低。如在铁水精炼过程中，目前国内钢厂镁的利用率一般在16％-18％左右，而如何能提高脱硫剂镁粉的利用率，避免回硫是国内钢厂亟需要解决的技术问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种喷粉搅拌脱硫装置，可有效提高脱硫效率，对铁水温度要求不高，并防止回硫的发生。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种喷粉搅拌脱硫装置，包括法兰连接件、搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌轴的上端固定所述法兰连接件，所述搅拌轴的下端固定连接所述搅拌叶片，所述法兰连接件的中央设有粉剂入口，在搅拌轴的中央至搅拌叶片的中心部分设有与粉剂入口连通的粉剂通道，所述搅拌叶片的下部设有与粉剂通道的连通的粉剂出口，粉剂出口与搅拌叶片的搅拌方向平行设置，法兰连接件连接电机转动轴，所述电机转轴设有通道，与粉剂通道连通。

如上所述的装置，优选地，所述粉剂出口在圆周方向均匀分布设有多个。

如上所述的装置，优选地，所述粉剂出口设为2～12个，沿圆周方向均匀分布设置。

如上所述的脱硫装置，优选地，所述搅拌叶片设有2～12个，所有搅拌叶片沿搅拌轴在圆周方向均匀分布。

如上所述的脱硫装置，优选地，所述搅拌叶片与搅拌轴呈45°～90°设置。

如上所述的装置，优选地，所述搅拌叶片为方形或波浪形。

如上所述的装置，优选地，所述搅拌轴和搅拌叶片上设有耐火材料层。

如上所述的装置，优选地，所述法兰连接件、搅拌轴和搅拌叶片一体成型设置，或采用螺纹连接设置。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明装置可保证浸入式喷吹脱硫粉剂时，熔池获得搅拌装置的充分混匀搅拌、利用喷吹粉剂分散和增加停留时间，极大强化脱硫过程的动力学条件，本发明装置制作成本低廉，大大提高了脱硫剂的利用率，可取得理想脱硫效果。

附图说明

图1为本发明喷粉搅拌脱硫装置的结构示意图；

图2为本发明喷粉搅拌脱硫装置的剖视图。

【附图标记说明】

1：法兰连接件；

2：搅拌轴；

3：粉剂入口；

4：搅拌叶片；

5：耐火材料层；

6：粉剂出口；

7：粉剂通道。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

一种喷粉搅拌脱硫装置，如图1所示，包括法兰连接件1、与法兰连接件1固定相接的搅拌轴2和搅拌叶片4，搅拌轴的下端固定连接搅拌叶片，法兰连接件的中央设有粉剂入口3，在搅拌轴的中央及搅拌叶片的中心部分设有粉剂通道7，在搅拌叶片的下端设有粉剂出口6，粉剂出口与搅拌叶片的搅拌方向平行设置，粉剂出口与粉剂通道和粉剂入口是一体连通的，粉剂从粉剂入口3进入通过粉剂通道7，从粉剂出口6喷出，粉剂出口在圆周方向均匀分布有多个。均匀分布可使粉剂均匀喷出，使粉剂的利用率得到极大的提高。

电机与搅拌轴通过法兰连接件进行连接，由电机带动搅拌轴转动，使搅拌叶片旋转，产生搅拌作用。同时电机转轴有通道，该通道与搅拌轴通道即粉剂通道相连同，在搅拌轴转动的同时，粉剂通过电机的转轴通道喷入。搅拌叶片一般设有2～12个，所有搅拌叶片沿搅拌轴在圆周方向均匀分布。进一步地，搅拌叶片与搅拌轴呈45°～90°设置。

叶片的形状可设为方形或波浪型。

为了使装置的使用寿命延长，在搅拌轴和搅拌叶片上设有耐火材料层。

如图2所示，本装置中的法兰连接件、搅拌轴和搅拌叶片，可一体设置，在铸造成型时一体浇铸，并在法兰连接件、搅拌轴和搅拌叶片的中央设有粉剂通道7，粉剂通道7的末端封闭，而在沿搅拌叶片的叶片方向开设有粉剂喷口，粉剂喷口设有多个，是沿圆周方向均匀分布设置。

法兰连接件、搅拌轴和搅拌叶片还可采用螺纹连接设置，在连接处设有内外螺纹，通过螺纹进行连接，便于更换。

本发明的喷粉搅拌脱硫装置是在现有上料系统、升降系统和铁水盛送系统的基础上，设计喷粉搅拌脱硫装置，融合机械搅拌法和喷吹法的优点，提高脱硫效率以及提高粉剂的利用率，本发明在所述搅拌叶片4的底部设有2～12个在圆周方向均匀分布的粉剂出口6；所述粉剂出口6与粉剂入口3之间为粉剂通道，将喷粉与搅拌设计在一体。

粉剂利用率与粉剂上浮时间密切相关，而粉剂上浮时间和粉剂的上浮路径相关，本发明的喷粉搅拌脱硫装置，其产生的搅拌能量使铁水能够向下流动，而在搅拌叶片末端设置的喷剂出口喷出的脱硫剂，被向下流动的铁水带动进入到铁水的深处，使得粉剂在铁水中的上浮时间增加。因此在喷粉的同时进行机械搅拌，可使粉剂的利用率得到极大的提高，并可以根据钢种在较短的处理时间内实现深度脱硫，且由于搅拌的旋转作用，使得铁水中的硫能够与脱硫剂充分作用，避免了回硫。

本发明的喷粉搅拌脱硫装置的处理过程如下：

高炉铁水用铁水罐运输车运输到炼钢车间。然后铁水罐放置在脱硫工位倾翻台车上并运送到铁水脱硫处理位，铁水包进入扒渣处理工位后，倾倒一定角度，进行扒渣，扒完前渣后将铁水罐移动至脱硫处理工位

开启升降装置，在plc和二级系统控制下，本发明的喷粉搅拌脱硫装置下降到距离铁水液面上方2～10cm处，即将搅拌器和喷枪下降到距离铁水水液面上方2～10cm处，开启高压气源，喷入惰性气体。

开启加料开关，使粉剂在载气的带动下，通过粉剂通道进入铁液中。

开启电机，进行搅拌，将该装置下降到工作位置，并逐渐增加电机转速和粉剂喷入速度，直到达到工作所需数值，搅拌的过程中该脱硫装置可上下升降。历时2～6分钟完成脱硫处理。

当脱硫结束，进行测温取样，若硫含量没达到目标值，则进行二次脱硫操作，若达到目标值，则该脱硫装置从钢液中抽出，并进行搅拌头的清洁。在离开铁水后，停止电机和吹气喷粉。

扒后渣，吊铁水包，向转炉兑铁水炼钢。

通过上海梅山钢铁股份有限公司的现实生产数据，整个处理周期20～40分钟，完成铁水脱硫工序工作，使用本发明装置，喷粉为混合脱硫剂即镁粉和氧化钙的混合物，氧化钙相对镁比较廉价，只考虑镁的利用率来说，可使镁粉的利用率达到22％。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。