一种改进的铁水罐扒渣装置及扒渣方法与流程

本发明涉及一种改进的铁水罐扒渣装置及扒渣方法，属于炼钢铁水预处理技术领域。

背景技术：

铁水预处理后，必须及时扒除铁水罐内的浮渣，这是因为铁水预处理后浮渣中的硫含量较高，如不及时扒除，浮渣中的硫会再次扩散到铁水中，造成转炉“回硫”，不但增加转炉钢铁料和石灰消耗，还会影响钢液质量稳定性，为此，各钢铁企业均设置有铁水罐扒渣装置。目前国内外常用的铁水罐扒渣工艺主要有机械扒渣法、真空吸渣法、气动聚渣法、捞渣法等，其中以机械扒渣法最为普遍；机械扒渣法使用的扒渣装置包括扒渣板、连接杆、连接杆稳定装置、扒渣机横梁和涡轮蜗杆机构，2个扒渣板分别与两个连接杆下端连接，连接杆上端通过蜗轮蜗杆机构与扒渣机横梁连接，扒渣机横梁的另一端与扒渣机控制系统连接，连接杆稳定装置位于两连接杆之间。该方法是在铁水预处理完成后，将铁水罐移动至固定扒渣位，将铁水罐向扒渣方向倾斜一定角度，使铁水液面上的浮渣与铁水罐扒渣口处基本平齐，防止铁水外溢，通过扒渣机控制系统驱动扒渣机横梁前后、上下与左右摆动，将安装固定在连接杆上的矩形钢制扒渣板底部浸入铁水，通过涡轮蜗杆机构驱动连接杆旋转，配合扒渣机横梁的移动，驱动铁水液面浮渣向兑铁嘴方向运动，最终将浮渣从兑铁嘴扒出落入渣罐内；通过如此往复扒渣动作，使铁水中的浮渣扒除干净。在实际扒渣过程中，由于铁水罐与扒渣板形状的限制，扒渣板不能伸到铁水罐后壁，导致该区域铁水渣难以扒出；同时，由于铁水液面上铁水渣的分散与漂浮，扒渣板单次动作的扒渣量少，导致扒渣板动作次数多，扒渣时间长，扒渣效率低、铁损大、运行成本高，制约了预处理工序技术经济指标的改善。

申请号为03211240.8的中国专利公开了“一种铁水罐侧吹聚渣装置”，通过在铁水罐侧壁吹气的方法使浮渣聚集，进而进行扒除；但该方法对吹气装置要求较高，且使用寿命低，扒渣效果并不理想；申请号为201110405397.9的中国专利公开了一种“脱硫新型扒渣耙”，该扒渣板增加了扒渣板强度，提高了扒渣板使用的灵活性和寿命，但仍未彻底解决扒渣效率低、扒渣带铁等问题；中国专利“一种铁水包脱硫扒渣吹氮气装置”（申请号：201120469440.3），通过从钢包上方设置氮气喷吹装置实现氮气吹扫聚渣，提高了扒渣效率，但并未解决扒渣板变形、寿命低等问题，扒渣带铁问题也没有得到根本解决。因此，有必要研发一种新型铁水罐扒渣装置，用于解决铁水罐扒渣效率低、扒渣板寿命低、扒渣不完全等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的铁水罐扒渣装置，可显著提升铁水罐中浮渣的扒渣效率和效果，铁损低、扒渣板使用寿命长；本发明还提供一种利用该扒渣装置进行扒渣的方法。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种改进的铁水罐扒渣装置，包括扒渣板、连接杆、扒渣机横梁、涡轮蜗杆机构和控制系统；扒渣板与连接杆下端连接，连接杆上端通过蜗轮蜗杆机构与扒渣机横梁连接，扒渣机横梁的另一端与控制系统连接；其改进之处为：所述扒渣板包括后壁板和前侧板，后壁板的前边部与前侧板的后边部固定连接，后壁板和前侧板内部铺设冷却管，冷却管由后壁板向前侧板铺设。

上述的一种改进的铁水罐扒渣装置，所述扒渣板整体呈铲斗状，包括后壁板、前侧板和后侧板，后壁板的前边部与前侧板的后边部固定连接，后壁板的后边部与后侧板的后边部固定连接；所述冷却管由后壁板向前侧板铺设，出口端位于前侧板前边部。

上述的一种改进的铁水罐扒渣装置，所述后壁板包括竖板和水平板；前侧板与后壁板的竖板、水平板分别垂直；后侧板平行于前侧板；所述冷却管位于竖板和前侧板内部，由后壁板的竖板向前侧板铺设，

上述的一种改进的铁水罐扒渣装置，所述冷却管有多根，多根冷却管相互平行且共用1个进气管，进气管位于竖板内，其出口分别与多根冷却管连接。

上述的一种改进的铁水罐扒渣装置，所述后壁板的竖板和水平板宽度相同，它们的宽度较铁水罐半径小100~200mm；所述前侧板的底边、后侧板的底边均位于后壁板的水平板上。

上述的一种改进的铁水罐扒渣装置，所述扒渣板的后壁板通过连接棒与连接杆下端固定连接，连接后连接棒的轴线垂直于水平面。

上述的一种改进的铁水罐扒渣装置，所述连接杆为2根相互平行的圆柱，所述扒渣板为2块，2块扒渣板的后壁板分别通过连接棒固定于2根连接杆的下端；控制系统通过扒渣机横梁和涡轮蜗杆机构驱动连接杆旋转，实现2个扒渣板分别以各自的连接杆为圆心，向相反方向转动。

一种采用上述改进的铁水罐扒渣装置进行铁水罐扒渣的方法，包括如下步骤：

步骤1：将完成铁水预处理后的铁水罐开到指定位置，倾斜铁水罐，使铁水罐内的铁水液面高度较铁水罐扒渣口处低；

步骤2：启动扒渣机控制系统，使扒渣机横梁向前伸出，将扒渣板移至铁水罐上方，向冷却管中通入冷却气体；

步骤3：通过扒渣机控制系统将扒渣板的水平板降至铁水罐液面下，旋转两个扒渣机横梁带动涡轮蜗杆机构动作，驱动连接杆旋转使两个扒渣板分别沿顺时针、逆时针反方向旋转，将铁水罐内的浮渣聚集；同时，在冷却管喷出的冷却气体的作用下，扒渣板与铁水罐壁间隙间的浮渣也会随扒渣板的回旋一起聚集；

步骤4：将铁水罐内的铁渣聚拢成堆后，向后移动扒渣机横梁，将聚拢成堆后的浮渣移至铁水罐的扒渣口处，轻提扒渣机横梁，将浮渣扒出铁水罐的扒渣口处，并移至指定的渣罐中，完成扒渣；

步骤5：重复步骤3~4，直至将铁水罐浮渣扒除干净。

上述铁水罐扒渣的方法，所述步骤1中，铁水罐倾斜角度为5°~30°，铁水罐内的铁水液面高度较铁水罐扒渣口处低50~100mm；所述步骤2中，冷却管中通入的气体压力控制在0.4mpa~0.8mpa之间，因为在该压力下，冷却气体不仅能够较好的冷却扒渣板，而且从扒渣板的前侧板喷出的冷却气体还可以很好的起到聚渣作用，使扒渣板与铁水罐间隙间的浮渣得到很好的聚集；所述步骤3中，通过扒渣机控制系统将扒渣板下沿降至铁水罐液面下30-80mm之间时，旋转两个扒渣机横梁带动涡轮蜗杆机构动作，驱动连接杆旋转使两个扒渣板分别沿顺时针、逆时针反方向旋转，将铁水罐内的浮渣聚集。

上述铁水罐扒渣的方法，所述步骤4中，将聚拢成堆后的浮渣移至铁水罐的扒渣口处，并在扒渣口处停滞1-2秒，轻提扒渣机横梁100-150mm，将浮渣扒出铁水罐的扒渣口处，并移至指定的渣罐中，完成扒渣。

本发明的有益效果为：

本发明通过对扒渣板结构的改进，可以更好地聚拢浮渣，扒渣板内部铺设的冷却管中通入冷却气体不仅可以防止扒渣板变形，延长扒渣板使用寿命，而且从冷却管中排出的冷却气体，可以使扒渣板与铁水罐壁之间的浮渣得到更有效聚集，解决了铁水罐罐沿粘渣造成的扒渣困难的难题。本发明可显著提高扒渣作业率，铁水罐扒渣时间缩短30%以上，具有工作范围广，效率高，维护方便的特点，弥补了现有扒渣设备的不足。本发明采用的扒渣方法具有扒渣效率高，渣中含铁量少等优点，采用本方法后渣中含铁量减少25%以上。

附图说明

图1为扒渣装置主视示意图；

图2为扒渣装置俯视示意图；

图3为扒渣板结构图；

图4为扒渣板俯视图；

图中标记为：扒渣板1、连接杆2、扒渣机横梁3、涡轮蜗杆机构4、控制系统5、冷却管6、进气管7、连接棒8、前侧板11、后侧板12、竖板13、水平板14。

具体实施方式

图1和图2显示，本发明一种改进的铁水罐扒渣装置，包括2块扒渣板1、2根连接杆2、2个扒渣机横梁3、整套涡轮蜗杆机构4和控制系统5；2根圆柱形连接杆2的上端通过蜗轮蜗杆机构4分别与2根扒渣机横梁3连接，扒渣机横梁3的另一端与控制系统5连接；

图3和图4显示，扒渣板1包括后壁板、前侧板11和后侧板12，后壁板由竖板13和水平板14连接而成，竖板13为弯曲的矩形板，其纵切面为一条弧线；水平板14的后边部与竖板13的下边部固定连接构成后壁板，水平板14与竖板12的宽度相同，它们的宽度较铁水罐半径小100~200mm，方便刮渣；后壁板的前边部与前侧板11的后边部固定连接，固定后前侧板11分别垂直于竖板13和水平板14；后壁板的后边部与后侧板12的后边部固定连接；后侧板12与前侧板11平行；扒渣板1整体组装完成后呈铲斗状；后壁板的竖板13和前侧板11的内部铺设多根平行的冷却管6，冷却管6由竖板12向前侧板11铺设，出口端位于前侧板11的前边部；多根冷却管6共用1个进气管7，进气管7铺设于竖板13内，其出口分别与多根冷却管6连接，进口位于竖板13的上方，冷却气体由进气管7通入冷却管6内，并由冷却管6的出口端排出；

图1和图3显示，连接棒8的下端与后壁板的竖板13固定连接，连接后连接棒8的轴线垂直于水平面；图1显示，连接棒8的上端与1根连接杆2的下端固定连接；控制系统5通过2根扒渣机横梁3和涡轮蜗杆机构4驱动2根连接杆2旋转，实现2个扒渣板1分别以各自的连接杆2为圆心，向相反方向转动进行刮渣、聚渣。

本发明还提供一种采用上述的铁水罐扒渣装置进行扒渣的方法，包括如下步骤：

步骤1：将完成铁水预处理后的铁水罐开到指定位置，倾斜铁水罐，倾斜角度为5°~30°，使铁水罐内的铁水液面高度较铁水罐扒渣口处低50~100mm；以利于罐内浮渣的顺利扒除，同时也避免浮渣外流导致的铁水罐粘渣；

步骤2：启动扒渣机控制系统5，使2根扒渣机横梁3向前伸出，将2个扒渣板1移至铁水罐上方，向冷却管6中通入冷却气体；气体压力控制在0.4mpa~0.8mpa之间，因为在该压力下，冷却气体不仅能够较好的冷却扒渣板1，而且从扒渣板1的前侧板11喷出的冷却气体还可以很好的起到聚渣作用，使扒渣板1与铁水罐间隙间的浮渣得到很好的聚集；

步骤3：通过扒渣机控制系统5将2块扒渣板1的水平板13降至铁水罐液面下30-80mm，以便能将所有浮渣全部扒净，旋转两个扒渣机横梁3带动涡轮蜗杆机构4动作，驱动连接杆2旋转使两个扒渣板1分别沿顺时针、逆时针反方向旋转，将铁水罐内的浮渣聚集；同时，在冷却管6喷出的冷却气体的作用下，扒渣板1与铁水罐壁间隙间的浮渣也会随扒渣板1的回旋一起聚集；

步骤4：将铁水罐内的铁渣聚拢成堆后，向后移动扒渣机横梁3，将聚拢成堆后的浮渣移至铁水罐的扒渣口处停滞1-2秒，使扒渣板内混杂的铁水沉聚，轻提扒渣机横梁3100-150mm，使扒渣板内的铁水流出，减少渣中带铁量，同时又最大限度的减少浮渣流失，将浮渣扒出铁水罐的扒渣口处，并移至指定的渣罐中，完成扒渣；

步骤5：重复步骤3~4，直至将铁水罐浮渣扒除干净。

本发明铲斗状扒渣板1可提升聚渣量，扒渣板1内部铺设的冷却管6中通入冷却气体不仅可以防止扒渣板1变形，延长扒渣板1的使用寿命，而且从冷却管6中排出的冷却气体，可以使扒渣板1与铁水罐壁之间的浮渣得到更有效聚集，解决了铁水罐罐沿粘渣造成的扒渣困难的难题。本发明可显著提高扒渣作业率，铁水罐扒渣时间缩短30%以上，渣中含铁量减少25%以上，具有工作范围广，效率高，维护方便的特点，弥补了现有扒渣设备的不足。