专利名称：铁水脱硫用搅拌头的制作方法
技术领域：
本发明属冶金铸造行业专用搅拌装置领域，尤其涉及一种铁水脱硫用搅拌头。
背景技术：
KR(Kambara Reactor)脱硫法是我国于70年代后期从日本引进的一种采用机械 搅拌方式进行铁水脱硫的方法。铁(钢)水在包内进行脱硫时，加入一定量的脱硫剂，并要 求其与铁(钢)水充分混合、反应。这就需要对铁(钢)水进行机械搅拌。由于KR (Kambara Reactor)搅拌脱硫优良的脱硫动力学特性，因而得到国内外钢铁企业的广泛关注。铁水脱硫用搅拌装置是KR(Kambara Reactor)脱硫法的关键设备，其原理是搅拌 装置在铁水中以90 120转的转速高速旋转，使铁水产生漩涡，搅拌加入的脱硫剂使之与 铁水中的硫产生充分的化学反应从而达到脱硫的目的。目前有一种机械搅拌装置，其搅拌头由耐火材料制成，形状为十字形，即在搅拌头 四周设置有四个搅拌叶片，通过旋转实现对铁(钢)水的搅动，但上述搅拌头由于叶片之间 的夹角为90°，在脱硫作业中由于夹角小，极易在工作中粘渣而改变其叶片形状，进而影响 脱硫效果。在后期处理时，由于采用风镐对叶片夹角处进行清渣，实际操作时很容易造成叶 片耐火材料层的损坏。另外，现有搅拌头由于缺乏必要的热交换结构，使得搅拌头的工作寿命受到一定 的影响。其次，现有搅拌头在结构设计上也存在许多问题，比如，搅拌叶片的顶部呈水平平 面设计，其也极易造成硫渣堆积现象的发生。
发明内容
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，工作寿命长，无硫渣 堆积现象发生的一种铁水脱硫用搅拌头。为达到上述目的，本发明是这样实现的一种铁水脱硫用搅拌头，它包括法兰连接件、与所述法兰连接件固定相接的搅拌 轴、与所述搅拌轴下部固接的搅拌叶片、配于搅拌轴及搅拌叶片上的耐火材料层；所述搅拌 叶片的横截面呈“丫”字结构，其工作叶片间的夹角a为120°。作为一种优选方案，本发明在所述搅拌轴内还设有冷却管；所述冷却管的底部设 有通孔；所述冷却管的内腔经通孔与搅拌轴内壁及冷却管形成的柱状腔体相通。作为另一种优选方案，本发明所述搅拌叶片耐火材料层的正面可为铅直面；所述 搅拌叶片耐火材料层的背面为倾斜面。另外，本发明所述搅拌叶片的工作叶片可采用直角梯形体。其次，本发明所述搅拌叶片的顶部耐火材料层平面与水平平面的偏角0° < β ^ 45°。再次，本发明所述搅拌叶片耐火材料层的正面长度c大于搅拌叶片的背面长度d。作为优选方案，本发明所述搅拌叶片间可固定配有加强筋。
作为优选方案，本发明在所述冷却管的上部固定设有固定件；所述固定件上可配有排气孔。进一步，本发明在所述冷却管的底部可固定设有冷却管底座。更进一步，本发明在所述搅拌轴下部耐火材料层的厚度大于搅拌轴上部耐火材料
层的厚度。本发明通过采用风冷热交换的结构设计，使冷却气体在搅拌轴内顺利流动，保证 了搅拌轴的冷却效果，减缓了搅拌头的破损进程。通过搅拌叶片的顶部耐火材料层平面与 水平平面偏角0° < β <45°的结构设计解决了硫渣堆积现象。由于本发明采用3叶片 结构，工作叶片间的夹角为120°，其有利于铁水漩涡的形成，减少各叶片之间夹角处粘渣 现象的发生，增强铁水中硫与脱硫剂的充分反应，从而达到缩短脱硫时间，提高脱硫效率， 延长搅拌器使用寿命的目的。经过试验，本发明搅拌头的平均寿命在390次以上，较普通搅拌头寿命提高 53.6%，另外本发明搅拌头能够减少使用过程中的粘渣和破损，减少了风镐钎和修补料的 消耗，提高了作业效率。首先，采用120°夹角粘渣较90°夹角减慢，本发明搅拌头清理粘渣频率下降，风 镐钎耗损降低30%以上。另外，采用120°夹角搅拌叶片，其冲刷力虽然增大，但作为决定 搅拌头寿命主要因素的反冲刷力却得到合理抑制。本发明搅拌头与现有搅拌头相比，其修 补料减少了近30%以上。
下面结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范 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2为本发明图1中A-A向剖视图；图3为本发明搅拌叶片一种实施方式结构示意图；图4为本发明的外形结构示意图。
具体实施例方式如图1、2、4所示，一种铁水脱硫用搅拌头，它包括法兰连接件1、与所述法兰连接 件1固定相接的搅拌轴2、与所述搅拌轴2下部固接的搅拌叶片4、配于搅拌轴2及搅拌叶 片4上的耐火材料层5 ；所述搅拌叶片4的横截面呈“丫”字结构，其工作叶片401、402、403 间的夹角a为120°。本发明在所述搅拌轴2内还设有冷却管3 ；所述冷却管3的底部设有 通孔6 ；所述冷却管3的内腔经通孔6与搅拌轴2内壁及冷却管3形成的柱状腔体7相通。 本发明在搅拌叶片4及搅拌轴2上固定设有骨架14。骨架14被耐火材料层包覆。本发明 所述搅拌叶片4耐火材料层的正面4-1为铅直面；所述搅拌叶片4耐火材料层的背面4-3 为倾斜面；如图1所示，本发明所述搅拌叶片4的工作叶片401、402、403为直角梯形体。如 图1所示，为消除硫渣堆积现象，所述搅拌叶片4的顶部耐火材料层平面8与水平平面的偏 角β =15°。当停止搅拌把搅拌头提出铁水液面时，可防止脱硫产生的硫渣堆积固结在搅 拌叶片顶部。如图3所示，为提高本实用新型的搅拌力，本发明所述搅拌叶片4耐火材料层的正面长度C大于搅拌叶片4耐火材料层的背面长度d。为增加搅拌叶片4的结构稳定性， 本发明所述搅拌叶片4间固定配有加强筋10。本发明在所述冷却管3的上部固定设有固 定件11 ；所述固定件11上配有排气孔12 ；在所述冷却管3的底部固定设有冷却管底座13。 为增加防护效果，本发明所述搅拌轴2下部耐火材料层的厚度大于搅拌轴2上部耐火材料 层的厚度。冷却管底座13在装配时，可在搅拌轴的底部开一装配槽15。冷却管底座13通 过装配槽15顶入冷却管3的底部，并与搅拌轴2的内壁固接。本实用新型在使用时，冷却 气体从冷却管3的入气口进入，经冷却管3底部的通孔6流出，再通过搅拌轴2内壁与冷却 管3形成的柱状腔体7经排气孔12流出，从而完成一次热交换过程。
本发明在具体加工时，可选用特殊的无缝钢制做冷却管3，法兰连接件1按常规制 做，采用含CrMo材料制做金属搅拌轴2，采用高铝质刚玉、莫来石浇注料整体浇注耐火材料 层5。可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行 修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之 内。
权利要求
一种铁水脱硫用搅拌头，其特征在于，包括法兰连接件(1)、与所述法兰连接件(1)固定相接的搅拌轴(2)、与所述搅拌轴(2)下部固接的搅拌叶片(4)、配于搅拌轴(2)及搅拌叶片(4)上的耐火材料层(5)；所述搅拌叶片(4)的横截面呈“丫”字结构，其工作叶片(401、402、403)间的夹角a为120°。
2.如权利要求1所述的铁水脱硫用搅拌头，其特征在于在所述搅拌轴(2)内还设有 冷却管(3)；所述冷却管(3)的底部设有通孔(6)；所述冷却管(3)的内腔经通孔(6)与搅 拌轴(2)内壁及冷却管(3)形成的柱状腔体(7)相通。
3.如权利要求1或2所述的铁水脱硫用搅拌头，其特征在于所述搅拌叶片(4)耐火 材料层的正面(4-1)为铅直面；所述搅拌叶片(4)耐火材料层的背面(4-3)为倾斜面。
4.如权利要求3所述的铁水脱硫用搅拌头，其特征在于所述搅拌叶片(4)的工作叶 片(401、402、403)为直角梯形体。
5.如权利要求4所述的铁水脱硫用搅拌头，其特征在于所述搅拌叶片(4)的顶部耐 火材料层平面(8)与水平平面的偏角0° < β ^ 45°。
6.根据权利要求5所述的一种铁水脱用硫搅拌头，其特征在于所述搅拌叶片(4)耐 火材料层的正面长度c大于搅拌叶片(4)耐火材料层的背面长度d。
7.根据权利要求5所述的一种铁水脱硫用搅拌头，其特征在于所述搅拌叶片(4)间 固定配有加强筋(10)。
8.根据权利要求5所述的一种铁水脱硫用搅拌头，其特征在于在所述冷却管(3)的 上部固定设有固定件(11)；所述固定件(11)上配有排气孔(12)。
9.根据权利要求8所述的一种铁水脱硫用搅拌头，其特征在于在所述冷却管(3)的 底部固定设有冷却管底座(13)。
10.根据权利要求9所述的一种铁水脱硫用搅拌头，其特征在于所述搅拌轴(2)下部 耐火材料层的厚度大于搅拌轴(2)上部耐火材料层的厚度。
全文摘要
本发明属冶金铸造行业专用搅拌装置领域，尤其涉及一种铁水脱硫用搅拌头，它包括法兰连接件(1)、与所述法兰连接件(1)固定相接的搅拌轴(2)、与所述搅拌轴(2)下部固接的搅拌叶片(4)、配于搅拌轴(2)及搅拌叶片(4)上的耐火材料层(5)；所述搅拌叶片(4)的横截面呈“丫”字结构，其工作叶片(401、402、403)间的夹角a为120°；在所述搅拌轴(2)内还设有冷却管(3)；所述冷却管(3)的底部设有通孔(6)；所述冷却管(3)的内腔经通孔(6)与搅拌轴(2)内壁及冷却管(3)形成的柱状腔体(7)相通。本发明结构简单，工作寿命长，无硫渣堆积现象发生。
文档编号C21C1/02GK101805813SQ20091001034
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月12日 优先权日2009年2月12日
发明者刘欣雨, 武允禄, 牟春树, 陈学新, 陈树村 申请人:营口东邦冶金设备耐材有限公司