专利名称：一种吸渣装置及使用该吸渣装置的除渣方法
技术领域：
本发明涉及冶金领域，具体涉及一种能够去除金属液表面的渣的吸渣装置及一种使用该吸渣装置的除渣方法。
背景技术：
在冶金领域，经常通过渣金界面的冶金反应来实现冶金目的。因此，经常出现需要去除冶金反应后漂浮在金属液表面的冶金渣。然而，现有技术中用于去除金属液表面的冶金渣的方法不可避免会出现在除渣过程中夹带金属液的现象，从而造成金属液的损失，经济性较差。以下，以去除铁水表面的脱硫渣为例来说明现有技术存在的问题。通常，铁水脱硫是减轻高炉、转炉的冶金负荷，提高钢铁冶金工艺的技术经济指标的主要方法，也是冶炼低硫洁净钢必不可少的技术手段。通常，铁水经脱硫处理后会产生大量脱硫渣，并且这些脱硫渣必须被清除以避免转炉炼钢过程回硫。在现有技术中，常用的除渣方法有两种，一种是使用扒渣机进行的扒渣法，一种是使用捞渣机进行的捞除法，然而，在这两种方法的操作过程中，均会出现除渣过程中将铁水夹带出铁水罐的现象，从而造成铁损严重，经济性较差。于2011年4月27日公开的公开号为CN102031339A的专利申请公开了一种铁水扒渣法。该方法在扒渣后期，在扒渣侧最远端向铁水罐中连续吹入惰性气体，其步骤如下 1)铁水熔炼后，用扒渣机扒渣，直至渣层厚度小于50mm ；幻将吹渣管伸入扒渣侧最远端铁水液面下300 400mm，气源压力0. 6 0. 8MPa，气体流量15 30Nm7h ；3)扒渣结束后， 停止吹气。该方法的有益效果是通过气体翻腾将渣滓排向扒渣侧并聚集，可以明显缩短扒渣时间，将扒渣时间控制在10分钟以内，能够较好的满足深脱硫钢种的硫含量控制，减少冶炼过程回硫，同时降低扒渣带铁量。然而，该方法需要向铁水中吹入气体，这不仅会造成铁水温度损失，还可能造成铁水喷溅，而且脱硫渣聚集后仍用扒渣法去除，不能显著降低铁水损失。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的之一在于提供一种能够在将金属液的损失最小化的情况下去除金属液表面的冶金渣的装置和方法。本发明的一方面提供了一种吸渣装置。所述吸渣装置包括顺序连接的进气管、金属软管、抽气单元和金属直筒，其中，所述进气管具有设置有吸渣口的一端，以通过所述吸渣口将金属液表面上的渣吸入进气管内；所述抽气单元的进气端与金属软管连接，所述抽气单元的出气端与金属直筒的中部的进气口连接，以形成依次经过进气管、金属软管、抽气单元和金属直筒的气流；所述金属直筒的下端与集渣斗连接以收集所述渣，所述金属直筒的上端与出气管连接以排出所述气流。在本发明的一个实施例中，所述吸渣装置还包括设置在所述抽气单元的出气端与金属直筒的进气口之间的螺旋管。 在本发明的一个实施例中，所述抽气单元为风机或者为内部设置有风机的抽气管。 在本发明的一个实施例中，所述进气管外部具有耐火材料层。在本发明的一个实施例中，所述吸渣装置还包括用于夹持并移动进气管的机械臂，并且所述进气管与金属软管通过法兰连接。本发明的另一方面提供了一种除渣方法。所述除渣方法使用根据如上所述的吸渣装置来吸除金属液表面的渣。在本发明的一个实施例中，所述除渣方法还包括在金属液上的渣层厚度超过50mm 的情况下，在通过所述吸渣装置来吸除金属液表面的渣之前，对金属液上的渣层进行扒渣处理，以使金属液上的渣层厚度不小于IOmm并且不大于50mm。在本发明的一个实施例中，所述吸渣装置中的气流的流量为3 10Nm3/h。在本发明的一个实施例中，所述金属液为铁水，所述渣为铁水经脱硫处理而形成的脱硫渣。此外，所述吸渣装置的进气管的吸渣口位于铁水的上表面上方并且与铁水的上表面之间的距离可以为50mm 80mm。与现有技术相比，本发明的吸渣装置及使用该吸渣装置的除渣方法能够在将金属液损失最小化(例如，避免金属液的损失)的情况下，去除金属液表面上的冶金渣。此外， 本发明的吸渣装置还具有操作灵活、除渣效率高的优点。
图1示出了根据本发明示例性实施例的吸渣装置的结构示意图。图2示出了图1中的螺旋管与金属直筒的连接关系的俯视图。附图标记耐火材料层1、进气管2、金属软管3、风机4、抽气管5、螺旋管6、出气管7、金属直筒8和集渣斗9。
具体实施例方式在下文中，将结合附图和示例性实施例来描述本发明的吸渣装置及使用该吸渣装置的除渣方法。图1示出了根据本发明示例性实施例的吸渣装置的结构示意图。图2示出了图1 中的螺旋管与金属直筒的连接关系的俯视图。如图1所述，在一个示例性实施例中，所述吸渣装置包括顺序连接的进气管2、金属软管3、抽气管5、螺旋管6和金属直筒8，其中，所述进气管2具有设置有吸渣口的一端， 以通过所述吸渣口将金属液表面的渣吸入进气管2内；抽气管5的进气端与金属软管3连接，抽气管5的出气端通过螺旋管6与金属直筒8的中部的进气口连接，并且抽气管5内设置有提供动力的风机4，以形成依次经过进气管2、金属软管3、抽气管5、螺旋管6和金属直筒8的气流；金属直筒8的下端与集渣斗9连接以收集所述渣，金属直筒8的上端与出气管 7连接以排出所述气流。这里，进气管2可以为能够耐受预定温度的金属管或合金管。所述预定温度根据金属液的温度及其表面上的渣的温度相应确定。具有吸渣口的进气管2与金
4属软管3连接，因此，进气管2能够在外力(例如，操作人员或操作臂等)作用下便捷地移动。进气管2可以通过法兰与金属软管3连接，从而便于拆卸和更换进气管2。金属软管 3、抽气管5、螺旋管6和金属直筒8彼此之间可以焊接等方式固定连接，也可以通过法兰连接。此外，还可以在集渣斗9的下方设置渣罐以用于容纳渣。在使用本示例性实施例的吸渣装置时，开启风机4以在所述吸渣装置中形成气流，该气流夹带着金属液表面的渣从进气管2的吸渣口进入，然后顺序经过金属软管3、抽气管5和螺旋管6，并从设置于金属直筒8的中部的进气口进入金属直筒8，然后气体通过设置在金属直筒8上部的出气管7排出，同时被夹带的渣在金属直筒8中下降并汇集于集渣斗中。在本示例性实施例中，夹带渣的气流能够经过螺旋管6的螺旋作用后进入到金属直筒8内，因此，有利于进一步实现气体与渣的分离。然而本发明不限于此，例如，在另一个示例性实施例中，吸渣装置也可将抽气管的出气端直接与金属直筒8的进气口连接而不包括螺旋管6。此时，通过重力作用也能够实现气体与渣的分离。当然，也可通过改变出气管的高度，以更好地实现气体与渣的分离。在另一个示例性实施例中，吸渣装置可通过风机4将金属软管与金属直筒8的进气口连通而不包括抽气管5。具体来讲，风机4的进气端与金属软管3连接，风机4的出气端与金属直筒8的进气口连接，启动风机4时，即可形成从进气管2的吸渣口进入，然后依次经过进气管2、金属软管3、风机4和金属直筒8，最终从出气管7排出的气流。然而，本发明不限于此，在本发明中，连接金属软管3与金属直筒8的进气口的部件也可以为其它能够形成穿过整个吸渣装置的气流的抽气单元。在另一个示例性实施例中，进气管2外部具有耐火材料层1，从而能够防止由热辐射等因素造成的对进气管2的损坏，进而提高进气管2的寿命。在本发明的除渣方法一个示例性实施例中，除渣方法使用如上所述的示例性实施例中的任意一种吸渣装置来吸除金属液表面的渣。在另一个示例性实施例中，在金属液上的渣层厚度超过50mm的情况下，本发明的除渣方法包括以下步骤对金属液上的渣层进行扒渣处理，以使金属液上的渣层厚度不小于IOmm并且不大于50mm ；使用如上所述的示例性实施例中的任意一种吸渣装置来吸除金属液表面的渣。这里，所述的扒渣处理可以通过扒渣机来实现，并且在扒渣时，扒渣机的渣耙不接触铁水。这里，使金属液上的渣层厚度不小于IOmm并且不大于50mm能够保证除渣的效率、降低风机能耗。如果渣层厚度小于10mm，则不仅在扒渣处理时可能会产生金属液损耗，也可能造成铁液被吸入进气管2 ；如果渣层厚度大于50mm，则使用吸渣装置来去除金属液表面的渣时效率低、操作时间长，同时也增加了能耗。在一个示例性实施例中，本发明的除渣方法可用于去除经脱硫处理后的铁水表面的脱硫渣。另外，在本示例性实施例中，吸渣装置的进气管2的吸渣口位于铁水的上表面上方并且与铁水的上表面之间的距离可以为50mm 80mm。此外，在本发明的除渣方法的一个实施例中，吸渣装置中的气流的流量可以为 3 10Nm3/h。然而，本发明的吸渣装置中的气流流量不限于此，例如，当渣的密度、粘度、颗粒度等不同时，本发明的吸渣装置中的气流流量也可以不同。以下以脱除经脱硫处理后的铁水表面的脱硫渣来具体说明本发明的除渣方法。
示例 1铁水罐内铁水脱硫后采用扒渣机扒脱硫渣，待铁水罐内剩余脱硫渣渣层厚IOmm 时，停止扒渣。打开吸渣装置的风机4，气体流量设定为3Nm3/h，将吸渣装置的进气管2移动到铁水上表面的上方50mm处开始吸渣，控制机械臂来移动进气管2，将铁水罐内的脱硫渣吸除干净，吸完渣后将进气管2移出铁水罐，关闭风机4。经过吸渣处理后，铁水表面无残余脱硫渣，铁水未被吸入进气管2中。示例 2铁水罐内铁水脱硫后采用扒渣机扒脱硫渣，待铁水罐内剩余脱硫渣渣层厚50mm 时，停止扒渣。打开吸渣装置风机4，气体流量设为10Nm3/h，将吸渣装置的进气管2移动到铁水上表面的上方80mm处开始吸渣，控制机械臂来移动进气管2，将铁水罐内的脱硫渣吸除干净，吸完渣后将进气管2移出铁水罐，关闭风机4。经过吸渣处理后，铁水表面无残余脱硫渣，铁水未被吸入进气管2中。示例 3铁水罐内铁水脱硫后采用扒渣机扒脱硫渣，待铁水罐内剩余脱硫渣渣层厚30mm 时，停止扒渣。打开吸渣装置风机4，气体流量设定为8Nm3/h，将吸渣装置的进气管2移动到铁水上表面的上方70mm处开始吸渣，控制机械臂来移动进气管2，将铁水罐内的脱硫渣吸除干净，吸完渣后将进气管2移出铁水罐，关闭风机4。经过吸渣处理后，铁水表面无残余脱硫渣，铁水未被吸入进气管2中。综上所述，本发明的吸渣装置及使用该吸渣装置的除渣方法能够在使金属液损失最小化(例如，避免金属液的损失)的情况下，去除金属液表面上的冶金渣。此外，本发明的吸渣装置还具有操作灵活、除渣效率高的优点。尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明的吸渣装置及使用该吸渣装置的除渣方法，但是以上描述仅是示出性的而非限制性的，本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对上述描述进行改变。
权利要求
1.一种吸渣装置，其特征在于，所述吸渣装置包括顺序连接的进气管、金属软管、抽气单元和金属直筒，其中，所述进气管具有设置有吸渣口的一端，以通过所述吸渣口将金属液表面上的渣吸入进气管内；所述抽气单元的进气端与金属软管连接，所述抽气单元的出气端与金属直筒的中部的进气口连接，以形成依次经过进气管、金属软管、抽气单元和金属直筒的气流；所述金属直筒的下端与集渣斗连接以收集所述渣，所述金属直筒的上端与出气管连接以排出所述气流。
2.根据权利要求1所述的吸渣装置，其特征在于，所述吸渣装置还包括设置在所述抽气单元的出气端与金属直筒的进气口之间的螺旋管。
3.根据权利要求1所述的吸渣装置，其特征在于，所述抽气单元为风机或者为内部设置有风机的抽气管。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的吸渣装置，其特征在于，所述进气管外部具有耐火材料层。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的吸渣装置，其特征在于，所述吸渣装置还包括用于夹持并移动进气管的机械臂，并且所述进气管与金属软管通过法兰连接。
6.一种除渣方法，其特征在于，所述除渣方法使用根据权利要求1至5中任意一项所述的吸渣装置来吸除金属液表面的渣。
7.根据权利要求6所述的除渣方法，其特征在于，所述除渣方法还包括在金属液表面上的渣的厚度超过50mm的情况下，在通过所述吸渣装置来吸除金属液表面上的渣之前，对金属液表面上的渣进行扒渣处理，以使金属液表面上的渣的厚度不小于IOmm并且不大于 50mmo
8.根据权利要求6所述的除渣方法，其特征在于，所述吸渣装置中的气流的流量为3 1 ONmVh。
9.根据权利要求6所述的除渣方法，其特征在于，所述金属液为铁水，所述渣为铁水经脱硫处理而形成的脱硫渣。
10.根据权利要求9所述的除渣方法，其特征在于，所述吸渣装置的进气管的吸渣口位于铁水的上表面上方并且与铁水的上表面之间的距离为50mm 80mm。
全文摘要
本发明公开了一种吸渣装置及使用该吸渣装置的除渣方法。所述吸渣装置包括顺序连接的进气管、金属软管、抽气单元和金属直筒，其中，所述进气管具有设置有吸渣口的一端，以通过所述吸渣口将金属液表面上的渣吸入进气管内；所述抽气单元的进气端与金属软管连接，所述抽气单元的出气端与金属直筒的中部的进气口连接，以形成依次经过进气管、金属软管、抽气单元和金属直筒的气流；所述金属直筒的下端与集渣斗连接以收集所述渣，所述金属直筒的上端与出气管连接以排出所述气流。本发明的吸渣装置及使用该吸渣装置的除渣方法能够在使金属液损失最小化的情况下，去除金属液表面上的冶金渣。此外，所述吸渣装置还具有操作灵活、除渣效率高的优点。
文档编号B22D43/00GK102441665SQ20111045670
公开日2012年5月9日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者何为, 戈文荪, 李龙, 王二军, 翁建军, 蒋龙奎, 郭华, 陈永, 陈炼, 黄正华 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司, 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司, 攀钢集团西昌钢钒有限公司