一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备，包括机械臂和扒渣单元，所述扒渣单元设有若干组，并列放置，所述扒渣单元包括喷头机架、喷头，所述喷头机架内置气源通道，所述喷头的一端连接喷头机架并连通气源通道，所述喷头的另一端设有喷口，通过喷口喷出α角气幕，一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣方法，铁水罐倾倒至扒渣位置后形成椭圆形渣铁界面，所述机械臂控制扒渣单元纵向移动，所述喷头机架控制若干喷头横向移动并倾斜喷头，通过控制α角气幕将脱硫渣一次扒除。本发明专利技术与现有技术相比的优点在于：不需要使用扒渣板，节约成本，气幕作用能够全覆盖一次扒除脱硫渣，减少扒渣过程的往复运动，明显提升扒渣的效率和效果。

【技术实现步骤摘要】
一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备及方法
本专利技术涉及炼钢过程铁水脱硫
，具体是指一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备及方法。
技术介绍
随着现代工业的发展，对钢产品的质量要求越来越高，特别是对于某些低硫[S]≤0.01％和超低硫[S]≤0.005％钢种，由于铁水中Si和C含量高，O含量低，铁水脱硫具有很好的热力学条件，有利于脱硫反应的进行。铁水预脱硫具有良好的技术及成本优势，目前铁水脱硫方法主要为喷吹及机械搅拌脱硫工艺。铁水脱硫后，在罐内铁水液面存在大量的脱硫渣，如果脱硫渣未扒除而兑入转炉，在转炉氧化气氛下，残留在渣中的硫再次进入铁水中，使脱硫失效。所以扒渣工艺是在有效防止铁水流失前提下，将脱硫处理后的高硫渣从铁水中去除的重要手段，是决定铁损大小和入炉硫总量的主要因素。脱硫与扒渣是两个相互独立、且又紧密联系的。铁水脱硫预处理工艺操作，前者决定了处理终点铁水含硫的水平，而后者是将脱硫处理后的高硫渣从铁水中去除的重要手段，是决定入炉硫总量的主要因素。如果脱硫产物得不到有效去除，那么再好的脱硫工艺也不能充分发挥作用。因此，用先进的扒渣设备与工艺对系统控硫与降低生产成本是十分必要的。目前脱硫扒渣工艺通常是将铁水罐倾翻到扒渣预定位置即渣铁界面正好位于罐沿，然后扒渣板伸入铁水罐内，并下降插入渣/铁界面，然后扒渣板往复运动将脱硫渣扒出罐口。作为辅助，国内外先后开发了透气砖吹气简称侧吹、浸入式喷枪吹气简称顶吹和罐口喷嘴吹气等赶渣工艺，利用气流驱动脱硫渣向扒渣口聚集，但仍需使用扒渣板将脱硫渣扒除。且由于罐口宽度的限制，扒渣板宽度和作用范围亦较窄，需进行重复多次扒渣，且扒渣时耙头在渣铁界面深度控制不精准使得渣铁不易分离，存在扒渣不彻底、扒渣时间长、扒渣板频繁更换、扒渣铁损大的弊端。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种可不接触渣铁界面，即无需使用扒渣板，同时通过气幕的作用能够覆盖整个罐内渣铁界面，无需反复扒渣，达到一次扒除，明显提升扒渣效率和效果的一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备及方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备，包括机械臂和连接机械臂的扒渣单元，所述扒渣单元设有若干组，并列放置，所述扒渣单元包括喷头机架、喷头，所述喷头机架内置气源通道，所述喷头的一端连接喷头机架并连通气源通道，所述喷头的另一端设有喷口，通过喷口喷出α角气幕。一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣方法，包括铁水罐、机械臂、喷头机架和喷头，所述铁水罐倾倒至扒渣位置后形成椭圆形渣铁界面，所述机械臂控制扒渣单元纵向移动，所述喷头机架控制若干喷头横向移动并倾斜喷头，使α角气幕与渣铁界面形成β倾角，所述机械臂与喷头机架根据椭圆形渣铁界面几何形状配合控制喷头运动轨迹，实现椭圆形渣铁界面全覆盖。本专利技术与现有技术相比的优点在于：该扒渣设备通过喷头上设置的喷口喷出气体形成一定角度α角气幕，同时倾斜喷头使α角气幕与椭圆形渣铁界面形成β倾角，通过α角气幕作用于椭圆形渣铁界面导致渣铁分离，同时扒渣设备向铁水罐罐口方向移动，在α角气慕的驱动作用下带动脱硫渣向铁水罐罐口方向移动，最终流出铁水罐。扒渣过程中无需使用扒渣板，节省了扒渣板的消耗，降低了成本。通过多个扒渣单元的组合及其复合运动，可有效实现整个椭圆形渣铁界面的全覆盖，通过一次往复运动即可将整个椭圆形渣铁界面面积内渣铁分离并扒除脱硫渣。与常规扒渣板需往复运动几十次进行扒渣相比，大幅提升了扒渣效率。同时，通过调整合适的气幕流量及角度可有效降低扒渣带铁造成的铁损，降低钢铁料的消耗。附图说明图1是铁水罐脱硫后倾翻至扒渣位置时示意图。图2是扒渣单元结构示意图。图3是扒渣单元工作原理示意图。图4是扒渣方法工作原理示意图。如图所示：1、机械臂，2、扒渣单元，3、喷头机架，4、喷头，5、气源通道，6、喷口，7、铁水罐，8、椭圆形渣铁界面，9、铁水，10、脱硫渣，11、喷头运行轨迹。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。结合图1-4所示，一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备，包括机械臂1和连接机械臂1的扒渣单元2，所述扒渣单元2设有若干组，并列放置，所述每个扒渣单元2包括喷头机架3、喷头4，所述喷头机架3内置气源通道5，所述喷头4的一端连接喷头机架3并与气源通道5连通，所述喷头1的另一端设有喷口6，通过喷口6喷出α角气幕。相邻扒渣单元2喷出的α角气幕的边缘重叠覆盖。一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣方法，包括机械臂1、扒渣单元2和铁水罐7，所述扒渣单元2包括喷头机架3和喷头4，所述铁水罐7倾倒至扒渣位置后形成椭圆形渣铁界面8，所述机械臂1控制喷头4纵向移动，所述喷头机架3控制喷头4横向移动，所述机械臂1与喷头机架3根据椭圆形渣铁界面8形状配合控制喷头4运动轨迹，使α角气幕全覆盖椭圆形渣铁界面8，同时倾斜喷头3使α角气幕与椭圆形渣铁界面8形成β倾角，利用α角气幕作用将脱硫渣一次性扒除。本专利技术在具体实施时:铁水9经脱硫后，由于脱硫渣10密度小于铁水9，脱硫渣10漂浮在铁水9表面，形成渣铁的分层结构。将铁水罐7倾倒一定角度后到达扒渣位置，形成椭圆形渣铁界面8，如图1所示。如图2所示，惰性气体经过气源通道5导入喷头4内，然后由喷头4前段的喷口6吹出，形成α角气幕。多个α角气幕共同作用可有效扩展α角气幕的宽度范围。根据渣铁界面厚度调节α角气幕的气流强度，同时倾斜喷头使α角气幕与椭圆形渣铁界面形成β倾角，具有一定气流强度的α角气幕作用于椭圆形渣铁界面8，脱硫渣10受α角气幕作用，由于渣铁密度及粘度的不同，脱硫渣10与铁水9开始分离。通过机械臂1控制喷头4纵向移动，通过喷头机架3控制喷头4横向移动，机械臂1和喷头机架3根据椭圆形渣铁界面8的几何形状配合控制喷头4形成弧形喷头运行轨迹11，实现椭圆形渣铁界面8横向范围的全覆盖，并逐渐将脱硫渣10扒向铁水罐7罐口流出，一次往复运动即可完成扒渣工作。以上对本专利技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本专利技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性设计出的与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备，其特征在于：包括机械臂(1)和连接机械臂(1)的扒渣单元(2)，所述扒渣单元(2)设有若干组，并列放置，所述扒渣单元(2)包括喷头机架(3)、喷头(4)，所述喷头机架(3)内置气源通道(5)，所述喷头(4)的一端连接喷头机架(3)并连通气源通道(5)，所述喷头(4)的另一端设有喷口(6)，通过喷口(6)喷出α角气幕。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣设备，其特征在于：包括机械臂(1)和连接机械臂(1)的扒渣单元(2)，所述扒渣单元(2)设有若干组，并列放置，所述扒渣单元(2)包括喷头机架(3)、喷头(4)，所述喷头机架(3)内置气源通道(5)，所述喷头(4)的一端连接喷头机架(3)并连通气源通道(5)，所述喷头(4)的另一端设有喷口(6)，通过喷口(6)喷出α角气幕。


2.一种铁水脱硫后气幕无接触全覆盖式扒渣方法，其特征在于：包括机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁玮，黄峰，肖虎，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42