铁水喷吹搅拌头及复合喷吹方法技术

本发明专利技术涉及一种铁水喷吹搅拌头及复合喷吹方法，包括管状立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)，立柱(6)内部依次间隔穿有喷吹管(7)和冷却管(8)，冷却管(8)上端口设有支撑块(17)，喷吹管(7)上端延伸出支撑块(17)，立管的下端口设置有与喷吹管(7)连通的脱硫剂分配块(11)，冷却管(8)下端侧壁设置有若干通孔(13)；立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)外侧壁上设置有耐火材料(9)，下端的耐火材料(9)内部设置有与脱硫剂分配块(11)连通的喷吹孔。本装置在冷却管(8)内通入冷却介质来实现对装置的冷却降温，延长使用寿命，通过旋转方式注入脱硫剂使其与铁水混合均匀。解决现有脱硫设备污染大成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
铁水喷吹搅拌头及复合喷吹方法
本专利技术涉及一种铁水喷吹搅拌头及复合喷吹方法，属于冶金行业脱硫装置

技术介绍
目前常用的脱硫方法主要有两种，分别为是KR法和喷吹法。KR法是一种采用机械搅拌方式的铁水脱硫方法。铁水在钢包内进行脱硫时，将脱硫剂加入钢包表面，通过搅拌头使脱硫剂与铁水充分混合、反应；该方法的优点是：1、脱硫动力学条件好，有利于采用廉价的脱硫剂，脱硫效果比较好；2、通过机械搅拌使脱硫剂与铁水强制混匀；3可实现深脱硫；由于KR法脱硫其脱硫剂加入的方法所致，该方法的缺点和不足为：1、由于KR脱硫其脱硫剂是从铁水表面加入，在加入的同时铁水表面的高温气体会使加入的部分脱硫剂扩散上浮，导致脱硫车间产生大量的粉尘，工作环境恶劣且影响设备寿命；2、为了快速将脱硫剂旋入铁水中，与钢包内铁水混合、反应，必须应用大功率高速搅拌装置，设备成本高且复杂，增加了能源消耗；3、KR法通过机械搅拌的将脱硫剂旋入铁水的方式，脱硫剂经常起团，导致脱硫剂不能与铁水充分混合，增加了脱硫剂的用量。喷吹法是利用脱硫枪将脱硫剂通过载气喷入铁水内部，载气同时起到搅拌的作用，喷吹气体、脱硫剂、铁水三者之间混合进行脱硫。优点是：1、设备成本低；2、脱硫剂可以轻松喷入铁水内部，脱硫剂不会成团；喷吹法脱硫的缺点是：1、该方法动力学条件差，为了使脱硫剂与铁水充分混合，需要较大的气压和气量，但同时带来的弊端是，产生的气泡大，大的气泡在铁水浅表面爆裂，产生飞溅；且气泡内的脱硫剂未能与铁水混合反应，浪费较大；2、盲区大，很难实现均匀脱硫；3、不能实现深脱硫，脱硫时间长，脱硫率低，约是KR法脱硫率的1/4。随着社会经济和钢铁工业的高速发展，对钢铁质量的要求越来越高也越来越苛刻，并且近年来随着环境标准的逐步提高和国家对降本增效的要求，国家对钢铁工作车间的环境及降本增效的要求也越来越苛刻，致使这两种脱硫方法的缺点都凸显出来，因此如何解决现有脱硫技术的缺点和不足已成了当务之急。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有脱硫设备污染大，不能满足环保要求，同时易损坏生产成本高的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：铁水喷吹搅拌头，包括管状立柱和若干搅拌叶片芯板，所述搅拌叶片芯板沿立柱一端部周向间隔设置并与立柱连接，所述立柱内部空腔由内至外依次间隔穿有喷吹管和冷却管，冷却管上端口设置有支撑块，喷吹管7上端延伸出支撑块，立管的下端口设置有与喷吹管连通的脱硫剂分配块，冷却管下端侧壁设置有若干通孔；还包括进气口和出气口，进气口与喷吹管外壁和冷却管内壁之间的空腔连通，出气口与冷却管外壁和立柱内壁连通，且进气口和出气口均设置在远离通孔的一端位置；所述立柱和搅拌叶片芯板外侧壁上设置有耐火材料，下端的耐火材料内部设置有与脱硫剂分配块连通的喷吹孔。其中，上述装置中所述搅拌叶片芯板外侧壁设置有耐火材料后形成搅拌叶片，立柱与搅拌叶片之间过渡处为锥形过渡，且过渡角为10～30°和/或搅拌叶片上表面与水平面夹角成0～30°。进一步，上述装置中搅拌叶片的迎铁面由下而上前倾3～20°和/或背铁面由下而上前倾0～10°和/或侧面由下而上外倾2～4°。其中，上述装置中所述立柱和搅拌叶片芯板外表面设置有若干V形钢筋。其中，上述装置中所述搅拌叶片芯板的数量至少为3块，且均匀间隔设置。其中，上述装置中立柱上端设置有连接法兰，靠近连接法兰的立柱内管上设置有与连接法兰平行的环形隔板，连接法兰与隔板之间垂直布置沿圆周均匀分布的多块加强筋板，所述出气口设置在隔板上。进一步，上述装置中所述进气孔设置在支撑块上。复合喷吹方法，使用上述任一记载的复合法喷吹搅拌头对铁水进行复合喷吹。本专利技术的有益效果是：本装置的搅拌头可实现在机械搅拌的同时，将脱硫剂通过搅拌头内部喷吹管喷入铁水内部，即综合利用了机械搅拌脱硫和喷吹脱硫的优势，又克服各自自身的不足，即有利于改善现场工作环境，又提高了钢水脱硫的效率，且延长的装置工作寿命长且结构简单降低了制作成本。同时本装置实际使用时还有如下优势：1、通过机械搅拌头内部的喷吹管将脱硫剂喷入铁水，通过搅拌叶片的机械旋转提供脱硫剂与铁水充分混合的动力学条件，因此喷送脱硫剂无需大的气压和气量，从而避免产生大的气泡，进而铁水表面不会产生飞溅，提高脱硫剂的利用率，改善脱硫的工作环境；2、通过机械搅拌头内部的喷吹管将脱硫剂喷入铁水中，脱硫剂从钢水底部向上浮起，旋转的机械搅拌叶片仅起改善脱硫剂混合、反应动力学条件的作用，无需大的功率和转速，高效节能。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术图1中A-A剖面结构示意图；图3为本专利技术图2中I处结构放大示意图；图4为本专利技术图2中II处结构放大示意图；图5为本专利技术仰视结构示意图。图中标记为：1是连接法兰，2是搅拌轴，3是搅拌叶片，4是加强筋板，5是隔板，6是立柱，7是喷吹管，8是冷却管，9是耐火材料，10是搅拌叶片芯板，11是脱硫剂分配块，111是脱硫剂输出管，12是喷吹孔，13是通孔，17是支撑块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。如图1至图5所示，本专利技术的铁水喷吹搅拌头，包括管状立柱6和若干搅拌叶片芯板10，所述搅拌叶片芯板10沿立柱6一端部周向间隔设置并与立柱6连接，所述立柱6内部空腔由内至外依次间隔穿有喷吹管7和冷却管8，冷却管8上端口设置有支撑块17，喷吹管7上端延伸出支撑块17，立管的下端口设置有与喷吹管7连通的脱硫剂分配块11，冷却管8下端侧壁设置有若干通孔13；还包括进气口和出气口，进气口与喷吹管7外壁和冷却管8内壁之间的空腔连通，出气口与冷却管8外壁和立柱6内壁连通，且进气口和出气口均设置在远离通孔13的一端位置；所述立柱6和搅拌叶片芯板10外侧壁上设置有耐火材料9，下端的耐火材料9内部设置有与脱硫剂分配块11连通的喷吹孔12。本领域技术人员能够理解的是，本装置的立柱6为管状结构，且在其内部空腔中穿有一大一小直径的冷却管8和喷吹管7，立柱6的下端通过脱硫剂分配块11封堵，使得冷却管8下端也被脱硫剂分配块11封堵密封，且脱硫剂分配块11的进口与喷吹管7连通，由于脱硫剂分配块11为现有产品，其结构为上端设置盲孔状的进口，起出口沿另一端倾斜伸入其内部并与进口连通。使得实际使用时，脱硫剂可沿喷吹管7进入脱硫剂分配块11沿其周向设置的脱硫剂输出管111输出，由于为了防止立柱6和搅拌叶片芯板10的磨损，实际需要在立柱6和搅拌叶片芯板10外侧设置耐火材料9，故本装置优选下端的耐火材料9内部设置有与脱硫剂分配块11出口也即是图中的脱硫剂输出管111连通的喷吹孔12。同时由于冷却管8主要是与外部冷却介质连接，对整个装置进行冷却，故优选冷却管8上端口设置有支撑块17，使得支撑块17可将冷却管8上端与喷吹管7之间的间隙封堵，喷吹管7上端延伸出支撑块17，冷却管8下端侧壁设置有若干通孔13，同时将进气口与喷吹管7外壁和冷却管8内壁之间的空腔连通，出气口与冷却管8外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铁水喷吹搅拌头，其特征在于：包括管状立柱(6)和若干搅拌叶片芯板(10)，所述搅拌叶片芯板(10)沿立柱(6)一端部周向间隔设置并与立柱(6)连接，所述立柱(6)内部空腔由内至外依次间隔穿有喷吹管(7)和冷却管(8)，冷却管(8)上端口设置有支撑块(17)，喷吹管(7)上端延伸出支撑块(17)，立管的下端口设置有与喷吹管(7)连通的脱硫剂分配块(11)，冷却管(8)下端侧壁设置有若干通孔(13)；还包括进气口和出气口，进气口与喷吹管(7)外壁和冷却管(8)内壁之间的空腔连通，出气口与冷却管(8)外壁和立柱(6)内壁连通，且进气口和出气口均设置在远离通孔(13)的一端位置；所述立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)外侧壁上设置有耐火材料(9)，下端的耐火材料(9)内部设置有与脱硫剂分配块(11)连通的喷吹孔(12)。/n

【技术特征摘要】
1.铁水喷吹搅拌头，其特征在于：包括管状立柱(6)和若干搅拌叶片芯板(10)，所述搅拌叶片芯板(10)沿立柱(6)一端部周向间隔设置并与立柱(6)连接，所述立柱(6)内部空腔由内至外依次间隔穿有喷吹管(7)和冷却管(8)，冷却管(8)上端口设置有支撑块(17)，喷吹管(7)上端延伸出支撑块(17)，立管的下端口设置有与喷吹管(7)连通的脱硫剂分配块(11)，冷却管(8)下端侧壁设置有若干通孔(13)；还包括进气口和出气口，进气口与喷吹管(7)外壁和冷却管(8)内壁之间的空腔连通，出气口与冷却管(8)外壁和立柱(6)内壁连通，且进气口和出气口均设置在远离通孔(13)的一端位置；所述立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)外侧壁上设置有耐火材料(9)，下端的耐火材料(9)内部设置有与脱硫剂分配块(11)连通的喷吹孔(12)。


2.根据权利要求1所述的铁水喷吹搅拌头，其特征在于：所述搅拌叶片芯板(10)外侧壁设置有耐火材料(9)后形成搅拌叶片(3)，立柱(6)与搅拌叶片(3)之间过渡处为锥形过渡，且过渡角为10～30°和/或搅拌叶片(3)上表面与水平面夹角成0～30°。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹树森，彭宏亮，梁新腾，贾子松，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51