用于铁水脱硫的机械搅拌器的制作方法

本实用新型涉及预处理
技术领域：
，尤其涉及一种用于铁水脱硫的机械搅拌器。
背景技术：
：铁水机械搅拌脱硫是以一个外衬耐火材料的搅拌器浸入到铁水罐内进行旋转搅动铁水，使铁水产生旋涡，经过称量的脱硫剂由给料器加入到铁水表面，并被旋涡卷入铁水中，与高温铁水混合反应，促进脱硫反应进行，达到脱硫的目的。铁水搅拌脱硫属于固液搅拌混合且固液两相密度差较大，随铁水容量的不同，罐内铁水深度一般在2.5m到4.0m左右。目前，铁水脱硫所采用的搅拌器一般都是单层浆叶，搅拌时产生的循环流主要是径向循环流，轴向循环能力不足，脱硫剂卷入深度浅，即使提高转速也很难将脱硫剂卷入到铁水罐底部；同时底部搅拌强度较弱，混合效果差。提高转速依然是目前缩短处理时间，提高脱硫效果的主要手段。但是，转速太高容易造成设备和平台振动过大。专利号为CN104471082的中国专利《铁水预处理方法以及铁水预处理用搅拌体》公开了一种采用中空结构搅拌轴设计方法，以达到提高转速而振动较小的目的。另外，即便如此，一味地提高转速也并不可取，除了会出现平台和设备振动大以外，还会带来电机功率急剧增加(功率与转速是三次方关系)，动力消耗大，同时搅拌头使用寿命也会因转速提高而显著降低。为提高搅拌器的卷入强度和深度，有人在搅拌浆叶片形状上做了不少努力。专利号为CN201031236Y的中国专利《一种铁水脱硫搅拌头》公开了一种搅拌叶迎铁面为前凹弧形面、背铁面为上凹下凸多段弧形面、侧面为由下而上外倾斜面的铁水脱硫搅拌器，通过异形结构搅拌叶，达到提高搅拌器对脱硫剂的搅拌卷吸强度、改善脱硫动力学条件的目的。显然，这种搅拌头制作难度较大，生产成本高，同时由于铁水对耐材的高温浸蚀消耗，搅拌头会逐渐失去原有结构形状，效果也将大打折扣。技术实现要素：本实用新型的主要目的在于提供一种用于铁水脱硫的机械搅拌器，旨在不提高搅拌速度的情况下使脱硫剂尽可能的卷入铁水罐底部。为实现上述目的，本实用新型提供一种用于铁水脱硫的机械搅拌器，包括旋转轴、多片位于所述旋转轴外侧壁上的搅拌浆叶、以及位于所述旋转轴内的用于供通气冷却的冷却套管，其中，所述旋转轴包括金属轴芯以及附着于金属轴芯外的耐火浇注层，所述搅拌浆叶包括金属芯以及包裹于金属芯外的耐火浇注层，多片所述搅拌浆叶相对于旋转轴分层设置，不同层的搅拌浆叶之间采用错位布置。优选地，最上层的搅拌浆叶顶面离铁水液面的距离h1为铁水深度H的0.2～0.4倍之间；最下层的搅拌浆叶底面离铁水罐底的距离h2为铁水深度H的0.2～0.4倍之间。优选地，所述搅拌浆叶平均直径d为铁水罐直径D的0.33～0.40倍之间。优选地，所述搅拌浆叶的宽度h为搅拌浆叶平均直径d的0.50～0.70倍之间。优选地，上层的搅拌浆叶的迎铁面由下而上向旋转方向倾斜，倾斜角度α1在5～10°之间；背铁面为垂直面；上层的搅拌浆叶的侧面由下而上向包壁方向倾斜，倾斜角度β1在5～10°之间。优选地，下层的搅拌浆叶的迎铁面由下而上向旋转方向倾斜，倾斜角度α2在3～5°之间；背铁面为垂直面；下层的搅拌浆叶的侧面由下而上向包壁方向倾斜，倾斜角度β2在3～5°之间。优选地，每一层搅拌浆叶设置有三叶或者四叶。优选地，所述金属轴芯为空心结构，所述冷却套管容纳于金属轴芯的空心处。本实用新型提出的机械搅拌器，采用这种结构，可加大搅拌时铁水的轴向循环量，提高脱硫剂的卷吸深度，同时加大铁水罐底部的搅拌强度，改善底部的固液混合效果，达到缩短处理时间，提高脱硫剂利用率，减少脱硫剂消耗的目的；同时由于旋转速度并不增加，因而避免了由于高转速造成的设备或平台出现大的振动，电机动力消耗过高的问题。附图说明图1为本实用新型用于铁水脱硫的机械搅拌器优选实施例的结构示意图；图2为图1所示的A-A方向的剖视结构示意图；图3为图2所示的B-B方向的剖视结构示意图。图中，1-金属轴芯、2-耐火浇注层、3-金属芯、4-搅拌浆叶、4.1-搅拌浆叶的迎铁面、4.2-搅拌浆叶的侧面、4.3-搅拌浆叶的背面、5-冷却套管。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。参照图1至图3，本优选实施例中，一种用于铁水脱硫的机械搅拌器，包括旋转轴、多片位于旋转轴外侧壁上的搅拌浆叶4、以及位于旋转轴内的用于供通气冷却的冷却套管5，其中，旋转轴包括金属轴芯1以及附着于金属轴芯1外的耐火浇注层2，搅拌浆叶4包括金属芯3以及包裹于金属芯3外的耐火浇注层2，多片搅拌浆叶4相对于旋转轴分层设置，不同层的搅拌浆叶4之间采用错位布置。进一步地，本实施例中，最上层的搅拌浆叶4顶面离铁水液面的距离h1为铁水深度H的0.2～0.4倍之间；最下层的搅拌浆叶4底面离铁水罐底的距离h2为铁水深度H的0.2～0.4倍之间。搅拌浆叶4平均直径d为铁水罐直径D的0.33～0.40倍之间。搅拌浆叶4的宽度h为搅拌浆叶4平均直径d的0.50～0.70倍之间。搅拌浆叶4的迎铁面4.1和侧面4.2均为由下而上向前倾斜的斜面，搅拌浆叶4的背铁面4.3则是垂直铅锤面。通过对冷却套管5通气来冷却搅拌轴。本实施例以设置有两层搅拌浆叶4为例具体说明。此时，上层的搅拌浆叶4的迎铁面4.1由下而上向旋转方向倾斜，倾斜角度α1在5～10°之间；背铁面4.3为垂直面；上层的搅拌浆叶4的侧面4.2由下而上向包壁方向倾斜，倾斜角度β1在5～10°之间。下层的搅拌浆叶4的迎铁面4.1由下而上向旋转方向倾斜，倾斜角度α2在3～5°之间；背铁面4.3为垂直面；下层的搅拌浆叶4的侧面4.2由下而上向包壁方向倾斜，倾斜角度β2在3～5°之间。每一层搅拌浆叶4设置有三叶或者四叶。金属轴芯1为空心结构，冷却套管5容纳于金属轴芯1的空心处，从而形成两层通道套管结构形式。冷却套管5为钢管。当铁水罐平均内径D约4.0m，铁水深度H约3.7m，铁水装入量约300t。采用三叶搅拌头，120度均布，上下层搅拌浆叶4错位60°。下表一给出九组具有上述不同参数的搅拌器实施例。表一实施例dhh1α1β1h2α2β2114007008006610003321400700800771000443140070080088100055414007009006690033514007009007790044614007009008890055714007001000668003381400700100077800449140070010008880055经过实验证明，采用上述九组搅拌器，均具有良好的脱硫效果。本实施例提出的机械搅拌器，采用这种结构，可加大搅拌时铁水的轴向循环量，提高脱硫剂的卷吸深度，同时加大铁水罐底部的搅拌强度，改善底部的固液混合效果，达到缩短处理时间，提高脱硫剂利用率，减少脱硫剂消耗的目的；同时由于旋转速度并不增加，因而避免了由于高转速造成的设备或平台出现大的振动，电机动力消耗过高的问题。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3