機械、氣體複合攪拌的脫硫方法及裝置的製作方法

2023-07-28 16:51:26

專利名稱：機械、氣體複合攪拌的脫硫方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鐵水爐外脫硫的方法和裝置，特別是一種機械、氣體複合攪拌的脫硫方法和裝置。
在鐵水爐外脫硫的過程中，影響其脫硫效果的因素有很多，除了脫硫劑的種類、質量、脫硫時間的長短、鐵水溫度的高低等因素外，還有脫硫劑和鐵水混合時的攪拌方法。目前，用於鐵水爐外脫硫的方法主要有兩種一種是機械攪拌法，一種是氣體噴吹法。機械攪拌法是向鐵水中投入脫硫劑，然後用動力驅動攪拌槳進行攪拌，使鐵水和脫硫劑混合實現鐵水脫硫的方法。氣體噴吹法是指用噴槍將載流體和脫硫劑送入鐵水深處，利用氣泡上浮進行鐵水脫硫的方法。由於這兩種方法都是單獨使用的，因此鐵水與脫硫劑之間短時間內很難充分混合，儘管這一問題在鐵水溫度較高(1400℃)的情況下並不明顯，脫硫效果仍比較好，脫硫率可達90％，但是在國內爐外鐵水溫度普遍較低(1200～1300℃)的情況下卻表現得尤為突出，不僅脫硫效果差，脫硫率一般只能達到40～50％，而且脫硫劑的利用率也較低。如果要使之充分反應，提高脫硫率，就必須延長反應時間，這樣一來又遠遠滿足不了實際生產的需要。
本發明的目的在於提供一種機械、氣體複合攪拌的脫硫方法及裝置，使其在爐外鐵水溫度較低(1200～1300℃)的情況下，在脫硫劑的種類、質量等其它因素不變的條件下，通過提高對鐵水的攪拌強度來縮短鐵水和脫硫劑的充分混合時間，從而達到既提高鐵水的脫硫率，又提高脫硫劑利用率的目的。
本發明的目的是這樣實現的，該機械、氣體複合攪拌的脫硫方法是對爐外鐵水同時進行氣體噴吹和機械攪拌。其中氣體噴吹和機械攪拌既可以同時通過各自獨立的裝置共同完成，也可以通過同一裝置共同完成。
一種用於機械、氣體複合攪拌的脫硫方法的裝置，主要由下端帶有噴吹孔的噴吹管和噴吹管上外敷的耐火材料所組成，在噴吹管的上端固定有密封旋轉接頭，並通過密封旋轉接頭將噴吹管與脫硫劑的噴吹輸送管路密封活動聯接，將驅動裝置聯接在噴吹管的上部，在噴吹管的下部固定有外敷耐火材料的攪拌塊。
由於本發明採用了將機械攪拌與氣體噴吹相結合的方法進行鐵水爐外脫硫，因此大大地提高了鐵水的攪拌強度，同時縮短了鐵水與脫硫劑之間的充分混合與反應時間，在脫硫劑的種類、質量等其它因素不變的條件下，其脫硫率可從原來的40～50％提高到80％以上，同時又提高了脫硫劑的利用率。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。


圖1為本發明的機械、氣體複合攪拌的脫硫方法的原理圖；圖2為本發明的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置的結構示意圖；圖3為圖2中的密封旋轉接頭部分的結構示意圖；圖4為圖2中攪拌塊的一種結構示意圖；圖5為圖2中攪拌塊的另一種結構示意圖。
如圖1所示，本發明的機械、氣體複合攪拌的脫硫方法是對爐外鐵水10同時進行氣體噴吹和機械攪拌。其中氣體噴吹和機械攪拌的實現方式主要有兩種一種是同時通過各自獨立的裝置共同完成，比如在靠近鐵水罐9內側壁的周圍插入一個或多個與脫硫劑的噴吹輸送管路相連通的噴吹管，在鐵水罐的中心安裝有與驅動裝置相聯接的帶有攪拌塊的攪拌杆(圖略)；另一種可以通過同一裝置共同完成(如圖2所示)。
如圖2所示，本發明用於實現上述方法的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置，主要由下端帶有噴吹孔8的噴吹管6和噴吹管上外敷的耐火材料7所組成，在噴吹管6的上端固定有密封旋轉接頭2，並通過密封旋轉接頭2將噴吹管6與脫硫劑的噴吹輸送管路1密封活動聯接，將驅動裝置3聯接在噴吹管6的上部，在噴吹管6的下部固定有外敷耐火材料的攪拌塊5。
如圖3所示，本發明機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置中，其密封旋轉接頭2主要是由一端固定在噴吹管6的上端，另一端通過軸承裝置23與脫硫劑的噴吹輸送管路1的末端相聯接的套筒26所組成，軸承裝置23是通過擋圈24和端蓋22加以固定的，同時要確保管路1的末端與噴吹管6的上端之間有一定的距離。另外，為了防止脫硫劑從套筒26中散出，在套筒26與管路1之間還填充有密封填料25。
如圖3所示，本發明機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置中，其驅動裝置3是通過聯軸器31及互相嚙合的錐齒輪組32聯接在噴吹管6的上部的。另外，考慮到安全和防塵的需要，在整個密封旋轉接頭2和齒輪組32的周圍安裝一個外罩21。
如圖2所示，由於密封旋轉接頭2、齒輪組32、以及帶有攪拌塊5的噴吹管6均屬易損件，為了便於拆卸安裝，本發明將噴吹管6分為用於聯接驅動裝置和用於攪拌的上下兩部分，並通過一個聯接套管4將這兩部分聯接在一起。
如圖4、5所示，本發明中攪拌塊5可採用多種結構形式，如橫截面為「十」字型或橫截面為「一」字型，也可以採用橫截面為「米」字型的結構(圖略)。
根據實際需要的不同，本發明中固定在噴吹管6下部的攪拌塊5的數量在條件允許的情況下可以任意確定，一般為1～3個即可，各攪拌塊5之間的結構即可以相同，也可以不同。另外，噴吹管6中噴吹孔8的數量可選定在3或4個為宜。
脫硫時該裝置在電機3驅動下帶動噴吹管6和攪拌塊5同時旋轉。攪拌塊5對鐵水進行機械攪拌，同時從噴吹管6下端噴吹孔8向鐵水深處旋轉噴吹載流氣體和脫硫劑，對鐵水進行氣體噴吹。因此低溫鐵水在這兩種攪拌力的作用下，能和脫硫劑充分混合，縮短了反應時間，提高了脫硫劑的利用率，同時脫硫率也從原來的40～50％提高到80％以上。
權利要求
1.一種機械、氣體複合攪拌的脫硫方法，其特徵在於對爐外鐵水同時進行氣體噴吹和機械攪拌。
2.根據權利要求1所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫方法，其特徵在於氣體噴吹和機械攪拌是通過各自獨立的裝置共同完成的。
3.根據權利要求1所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫方法，其特徵在於氣體噴吹和機械攪拌是通過同一裝置共同完成的。
4.一種用於權利要求1所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫方法的裝置，主要由下端帶有噴吹孔(8)的噴吹管(6)和噴吹管上外敷的耐火材料(7)所組成，其特徵在於在噴吹管(6)的上端固定有密封旋轉接頭(2)，並通過密封旋轉接頭(2)將噴吹管(6)與脫硫劑的噴吹輸送管路(1)密封活動聯接，將驅動裝置(3)聯接在噴吹管(6)的上部，噴吹管(6)的下部固定有外敷耐火材料(7)的攪拌塊(5)。
5.根據權利要求4所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置，其特徵在於密封旋轉接頭(2)是由一端固定在噴吹管(6)的上端，另一端通過軸承裝置(23)與脫硫劑的噴吹輸送管路(1)的末端相聯接的套筒(26)所組成，並在套筒(26)與管路(1)之間填充有密封填料(25)。
6.根據權利要求4所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置，其特徵在於驅動裝置(3)是通過聯軸器(31)及互相嚙合的錐齒輪組(32)聯接在噴吹管(6)的上部的。
7.根據權利要求4所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置，其特徵在於在噴吹管(6)的上部，通過一個聯接套管(4)將噴吹管(6)中用於聯接驅動裝置(3)的部分與用於外敷耐火材料(7)的部分聯接在一起。
8.根據權利要求4所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置，其特徵在於攪拌塊(5)的橫截面為「十」字型結構。
9.根據權利要求4所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置，其特徵在於攪拌塊(5)的橫截面為「一」字型結構。
10.根據權利要求4所述的機械、氣體複合攪拌的脫硫裝置，其特徵在於攪拌塊(5)的數量為1～3個，噴吹管(6)中噴吹孔(8)的數量為1～4個。
全文摘要
本發明提供了一種用於鐵水爐外脫硫的機械、氣體複合攪拌的脫硫方法及裝置。該裝置主要是在噴吹管的上端固定有密封旋轉接頭,並通過該接頭將噴吹管與脫硫劑的噴吹輸送管路密封活動聯接,將驅動裝置聯接在噴吹管的上部,下部固定有攪拌塊。通過該裝置採用同時對鐵水進行氣體噴吹和機械攪拌的脫硫方法,大大地提高了鐵水的攪拌強度,縮短了鐵水與脫硫劑之間的充分混合與反應時間,其脫硫率可從原來的40～50%提高到80%以上,同時又提高了脫硫劑的利用率。
文檔編號C21C7/064GK1254763SQ9812102
公開日2000年5月31日 申請日期1998年11月25日 優先權日1998年11月25日
發明者劉漠川, 範鐵花 申請人:鞍山鋼鐵集團公司