[发明专利]一种复合喷吹搅拌铁水脱硫装置及方法

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，公开了一种复合喷吹搅拌铁水脱硫装置及方法，包括升降装置、旋转驱动装置，升降装置通过升降部件与喷枪本体连接；旋转驱动装置通过旋转驱动部件与喷枪本体连接；喷枪本体前端浇铸有枪头；枪头周围携带有均匀分布的搅拌叶片；容纳枪头、搅拌叶片的铁水外部包裹具有双层结构的铁水罐外壳。本发明在旋转喷枪利用惰性气体载入脱硫剂的同时，携带搅拌叶片的喷头对混有脱硫剂的铁水进行混合搅拌，通过将KR法与喷吹法的有机结合，使得脱硫剂与铁水更加充分地混合，整个脱硫过程铁水温降小、脱硫剂消耗低、脱硫周期短，实现了高效脱硫；能减小对搅拌头的损坏程度，延长搅拌头的使用寿命，节约了脱硫成本。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种复合喷吹搅拌铁水脱硫装置及方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：

铁水预处理用主要应用以下两种方法：喷吹法和KR法；

喷吹法，通过将脱硫剂用喷管喷吹的方式通入铁水中脱硫，但不能保证脱硫剂与铁水充分接触，动力学效果较低、脱硫较不稳定，并且脱硫剂消耗大，原料较为昂贵。

KR法，是将搅拌器浸入铁水一定的深度，使其旋转，从而使加入的脱硫剂与铁水充分混合。但搅拌轴旋转附近会形成柱状回转区，此区域与搅拌头底部“死区”脱硫效果很不理想，仍会造成小部分的脱硫剂的无效消耗，并且铁水温降大、渣量大、铁损高、脱硫周期长。

现有采用在搅拌器搅拌的同时伸入一根喷气管将脱硫剂喷吹至铁水中的方法，将铁水预处理脱硫工艺方法进行改进，通过边搅拌边喷气的方法来提高脱硫效果，但这个喷气管有跟搅拌器发生干涉的风险，操作也较为繁琐。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有的KR法脱硫会造成小部分的脱硫剂的无效消耗，并且铁水温降大、渣量大、铁损高、脱硫周期长。

(2)现有喷吹法脱硫动力学效果较低、脱硫较不稳定，脱硫剂消耗大。

从以上可知，单独使用KR搅拌法或喷吹法，以及同时使用现有的脱硫设备，均存在各自的不足之处，都不能达到较好的脱硫效果。

对于两种脱硫方法的改进一直受到国内外钢铁企业的广泛关注，为了满足现代生产的需要，有必要对铁水脱硫的方法作进一步地研究，急需开发出一种性能优良的复合喷吹搅拌脱硫装置或工艺，以满足当前铁水脱硫高效、简洁、成本低廉等要求，

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种复合喷吹搅拌铁水脱硫装置及方法。

本发明是这样实现的，一种复合喷吹搅拌铁水脱硫装置包括升降装置和旋转驱动装置；

所述升降装置通过升降部件与喷枪本体连接；所述旋转驱动装置通过旋转驱动部件与喷枪本体连接；喷枪本体前端浇铸有枪头；枪头周围携带有均匀分布的搅拌叶片；喷枪本体、枪头中部均开设有贯通的空腔，用以脱硫气体的载入；容纳枪头、搅拌叶片的铁水外部包裹具有双层结构的铁水罐外壳，铁水罐外壳的双层结构内部填充有耐火材料层。在旋转喷枪向铁水中喷吹脱硫剂的同时，搅拌叶片对铁水进行混合搅拌，形成喷吹搅拌复合脱硫过程。

进一步，所述复合喷吹搅拌脱硫装置进一步包括：

控制器，用于控制脱硫剂用量和控制惰性气体流量；

惰性气体流量控制阀，与控制器连接，用于控制惰性气体流量大小；

脱硫剂用量控制阀，与控制器连接，用于控制脱硫剂用量大小。

本发明的另一目的在于提供一种用于复合喷吹搅拌脱硫装置的复合喷吹搅拌脱硫方法，所述复合喷吹搅拌脱硫方法具体包括：

启动升降装置，将携带叶片的喷枪本体浸入铁水中合适位置；