[发明专利]一种精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法

说明书

本发明公开一种精炼旋转喷吹脱硫装置和脱硫方法，将脱硫粉剂输送至钢液中，脱硫粉剂伴随气泡受离心力和上浮力的共同作用，沿螺旋线向液面漂浮，在离心力作用下，气泡向粉剂喷出方向区域运动，使脱硫粉剂更好的弥散于钢液中，同时在钢液内形成涡流缓慢上升，从而增加了脱硫粉剂在钢液内的停留时间，促进了钢液内脱硫的动力学条件，提高脱硫粉剂的利用率。实现喷吹时间短，有效控制脱硫反应的动力学条件，使脱硫粉剂在钢液内充分扩散，粉剂的利用率提高，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法。

背景技术

洁净化是现代钢铁材料发展的主要趋势，洁净钢生产是现代钢铁冶炼技术发展的重要方向。O、P、S、H四大杂质元素的深处理问题，一直是伴随品种钢生产过程钢质纯净化与成本之间的主要矛盾及障碍。常规处理手段主要依靠真空(RH、VD)及电极(LF)。但此方法设备费用昂贵，使用和维护费高，既使轻处理一个工序成本也在30-60元/t，尤其在当下市场价格竞争异常激烈的前提下，提质增效更加重要。

脱硫工艺是精炼钢水过程中的一道重要工艺。目前，在钢包内进行钢水脱硫的常用方法有两种：其一是在带升温装置的钢包内，向钢液面撤入石灰、萤石等粉状或块状脱硫剂，通过渣钢界面传质进行脱硫；加入量通常为8-20kg/t，精炼时间为30-50min，一般可将钢中硫降低到20ppm。其二是用载气将脱硫剂(CaO、CaCO₃、CaF₂等)喷入钢液内部，脱硫剂直接与钢液中硫接触进行脱硫；喷入量通常为6-15kg/t，喷吹时间为10-15min，一般可将钢中硫降低到20ppm。向钢包内撒入脱硫剂的缺点是：渣钢界面传质速度慢，脱硫时间长，造成生产率低，同时钢包需要具备加热升温条件。

公告号CN99122341.1提出一种盛钢桶浸渍罩密闭钢液喷粉脱硫方法，该方法在浸渍罩内插入喷枪，喷吹复合脱硫剂进行钢液脱硫。但该方法直接在钢液内插入喷枪，对于脱硫反应的动力学条件控制较差，脱硫粉剂在钢液内不易扩散，使得粉剂的利用率较低，生产成本较高。

公告号CN201410339185.9提出一种喷吹搅拌复合式铁水预处理脱硫装置及方法，该装置通过设置四棱截锥体搅拌桨及倒“V”形分布的喷出孔对铁水包中的铁水进行预处理脱硫，该装置通过搅拌桨及喷出孔完成对铁水处理的喷出和搅拌。由于该方法的喷出孔呈倒“V”形分布，铁水静压力过大，喷吹时粉剂遇到阻力过大，小气量喷吹易造成喷吹孔堵塞，大气量喷吹会造成液面翻滚严重，铁水喷溅剧烈，同时温降会进一步增加。该装置搅拌头结构较复杂，若应用于钢液精炼，其强度势必会降低，喷吹过程中易造成搅拌头损坏造成生产事故，若通过增加耐材强度及厚度强化其搅拌头，对钢水温降影响严重，同时制造成本过高。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法。在钢水脱硫生产中实现喷吹时间短，有效控制脱硫反应的动力学条件，使脱硫粉剂在钢液内充分扩散，粉剂的利用率提高，降低生产成本。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种精炼旋转喷吹的脱硫装置，包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。