一種KR脫硫鐵水罐中的控流裝置的製作方法

2023-06-03 07:49:11

本發明涉及一種鐵水爐外kr攪拌脫硫鐵水罐，更具體地說，涉及一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置。

背景技術：

kr(kambarareactor)攪拌脫硫法是1965年就應用於工業生產的一種鐵水爐外脫硫技術。這種脫硫方法主要是將攪拌頭插入一定深度的鐵水罐內進行旋轉，旋轉產生的漩渦帶動脫硫劑運動並與鐵水接觸發生反應，從而達到脫硫的目的。kr法與噴吹法相比，在深脫硫和脫硫穩定性方面優勢明顯，從而在國內外得到了廣泛的使用。但kr法在實際生產中還存在一些不足，如石灰利用率不高，這樣過大的石灰消耗量必然導致處理過程溫降大和鐵損高等問題。因此，對kr鐵水機械攪拌從提高石灰的利用率方面進行考慮和研究，以減少石灰的消耗更具有意義。

kr攪拌過程中鐵水的流動狀態存在三種典型特徵：中心強制渦流區、自由渦流區以及鐵水罐下部的弱流區。其中僅在自由渦流區，由於循環運動引起了脫硫劑與鐵水之間的相對運動，起到了混合分散的作用，石灰與鐵水間脫硫反應動力學條件最好，而其它兩個區域則較差，尤其是在中心強制渦流區。在該區域由於沒有液體微元之間的相對運動，同時由於負壓的存在使得攪拌過程中大量的石灰團聚在該區域，這部分的石灰未參與反應，使得脫硫劑的利用率較低。由此可見，從改善脫硫動力學角度出發，抑制強制渦流區，並減小弱流區，達到擴展攪拌自由渦流區的目的是提高脫硫劑利用率的有效途徑。

現有的技術主要為改進攪拌器結構、攪拌葉片形狀，已有多項專利產生，儘管對改善攪拌脫硫動力學條件能夠起到一定的作用，但其並不能達到消除強制渦流區的目的，脫硫劑的聚集現象依然存在。此外，已有專利中，cn201120213943.4，kr鐵水罐內襯結構，公開了一種kr鐵水罐內襯結構，在kr攪拌頭區域外圓弧形耐火材料的砌築區域均勻設有三個緩衝凸起，提高攪拌區域內襯耐材壽命。紊流式機械攪拌鐵水罐通過在鐵水罐內壁上設置若干條內凸緣對脫硫動力學條件的改善起到顯著的作用，但設置在鐵水罐內壁上的內凸緣不僅會對鐵水罐罐襯產生影響，而且會造成脫硫劑在內凸緣處的聚集，形成新的弱流區。因此，需要一種更有效的裝置來抑制強制渦流區，能夠改善脫硫動力學條件，以達到消除脫硫劑聚集、在kr攪拌脫硫整個過程中提高脫硫劑利用率的目的。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的上述缺點，本發明的目的是提供一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置，能夠改善脫硫動力學條件，提高脫硫過程中脫硫劑的利用率，以達到更高的鐵水機械攪拌脫硫技術經濟指標。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

該kr脫硫鐵水罐中的控流裝置，包括插入鐵水罐中的攪拌裝置，攪拌裝置由攪拌頭和攪拌杆組成，還包括支架和擋杆，支架安裝在鐵水罐上方，擋杆具有數個條，上端分布固定安裝於支架上，下端分別插入鐵水罐中，且以攪拌杆為軸心對稱分布。

所述的擋杆採用耐火材料製作。

所述的擋杆外包覆有耐火材料層。

所述的擋杆的橫截面為矩形或圓形。

所述的擋杆的數量為兩個或四個。

所述的擋杆距鐵水罐內壁的距離控制在70～120mm。

所述的擋杆插入鐵水罐中鐵水液面深度為鐵水罐內腔高度的35～50％。

所述的擋杆的橫截面為圓形時，其直徑為鐵水罐內徑的8％～12％。

本發明的一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置的優點在於：

1.由於擋杆對鐵水罐攪拌流場產生周期性的影響，顯著抑制了中心渦流區的形成，明顯改善了鐵水機械攪拌脫硫動力學條件。

2.能有效地消除由貼壁擋杆造成的脫硫劑聚集，易於工業生產的實現。

3.擋杆由支架安裝固定，可以根據耐火材料的磨損情況進行更換，方便拆卸，對鐵水罐的壽命不會產生任何影響。

4.使用控流裝置能大大提高脫硫劑的利用率。

附圖說明

圖1為本發明的kr脫硫鐵水罐中的控流裝置的結構示意圖。

圖2為本發明的擋杆在鐵水罐中分布的一實施例。

圖3為本發明的檔杆在鐵水罐中分布的另一實施例。

圖4為本發明的檔杆在鐵水罐中分布的第三實施例。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。

本發明提供的一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置如圖2～4所示，其與現有技術相同的是，同樣也包括插入鐵水罐1中的攪拌裝置2，攪拌裝置2由攪拌頭5和攪拌杆6組成，不同的是，其還包括支架3和擋杆4，支架3安裝在鐵水罐1上方，擋杆4具有數個條，上端分布固定安裝於支架3上，下端分別插入鐵水罐1中，且以攪拌杆為軸心對稱分布。

作為一個實施例，所述的擋杆4可採用耐火材料製作，當然，所述的擋杆4還可以在其外包覆有耐火材料層。

作為一個實施例，所述的擋杆4的橫截面可以為矩形(見圖3)、圓形(見圖2、4)或者其它形狀。

作為一個實施例，所述的擋杆4的數量可以為兩個(見圖2、3)或四個(見圖4)，當然還可以其它的偶數個。

為了提高擋杆的作用，將所述的擋杆4距鐵水罐1內壁的距離控制在70～120mm。並且，將所述的擋杆4插入鐵水罐1中鐵水液面深度控制為鐵水罐1內腔高度的35～50％。另外，當所述的擋杆4的橫截面採用圓形時，其直徑為鐵水罐1內徑的8％～12％。

綜上所述，採用本發明的kr脫硫鐵水罐1中的控流裝置具有以下多個優點：

1.由於擋杆4對鐵水罐1攪拌流場產生周期性的影響，顯著抑制了中心渦流區的形成，明顯改善了鐵水機械攪拌脫硫動力學條件。

2.能有效地消除由貼壁擋杆4造成的脫硫劑聚集，易於工業生產的實現。

3.擋杆4由支架3安裝固定，可以根據耐火材料的磨損情況進行更換，方便拆卸，對鐵水罐1的壽命不會產生任何影響。

4.使用控流裝置能大大提高脫硫劑的利用率。

並且，通過水力學模型試驗證明，採用了本發明的控流裝置能夠將塑料粒子的潛入數目從未加該控流裝置的275顆提高至2896顆(高達十倍以上)，從而有效提高了脫硫劑的利用率。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。