[发明专利]机械、气体复合搅拌的脱硫方法及装置

说明书

本发明涉及一种铁水炉外脱硫的方法和装置，特别是一种机械、气体复合搅拌的脱硫方法和装置。

在铁水炉外脱硫的过程中，影响其脱硫效果的因素有很多，除了脱硫剂的种类、质量、脱硫时间的长短、铁水温度的高低等因素外，还有脱硫剂和铁水混合时的搅拌方法。目前，用于铁水炉外脱硫的方法主要有两种：一种是机械搅拌法，一种是气体喷吹法。机械搅拌法是向铁水中投入脱硫剂，然后用动力驱动搅拌桨进行搅拌，使铁水和脱硫剂混合实现铁水脱硫的方法。气体喷吹法是指用喷枪将载流体和脱硫剂送入铁水深处，利用气泡上浮进行铁水脱硫的方法。由于这两种方法都是单独使用的，因此铁水与脱硫剂之间短时间内很难充分混合，尽管这一问题在铁水温度较高(1400℃)的情况下并不明显，脱硫效果仍比较好，脱硫率可达90％，但是在国内炉外铁水温度普遍较低(1200～1300℃)的情况下却表现得尤为突出，不仅脱硫效果差，脱硫率一般只能达到40～50％，而且脱硫剂的利用率也较低。如果要使之充分反应，提高脱硫率，就必须延长反应时间，这样一来又远远满足不了实际生产的需要。

本发明的目的在于提供一种机械、气体复合搅拌的脱硫方法及装置，使其在炉外铁水温度较低(1200～1300℃)的情况下，在脱硫剂的种类、质量等其它因素不变的条件下，通过提高对铁水的搅拌强度来缩短铁水和脱硫剂的充分混合时间，从而达到既提高铁水的脱硫率，又提高脱硫剂利用率的目的。

本发明的目的是这样实现的，该机械、气体复合搅拌的脱硫方法是对炉外铁水同时进行气体喷吹和机械搅拌。其中气体喷吹和机械搅拌既可以同时通过各自独立的装置共同完成，也可以通过同一装置共同完成。

一种用于机械、气体复合搅拌的脱硫方法的装置，主要由下端带有喷吹孔的喷吹管和喷吹管上外敷的耐火材料所组成，在喷吹管的上端固定有密封旋转接头，并通过密封旋转接头将喷吹管与脱硫剂的喷吹输送管路密封活动联接，将驱动装置联接在喷吹管的上部，在喷吹管的下部固定有外敷耐火材料的搅拌块。

由于本发明采用了将机械搅拌与气体喷吹相结合的方法进行铁水炉外脱硫，因此大大地提高了铁水的搅拌强度，同时缩短了铁水与脱硫剂之间的充分混合与反应时间，在脱硫剂的种类、质量等其它因素不变的条件下，其脱硫率可从原来的40～50％提高到80％以上，同时又提高了脱硫剂的利用率。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的机械、气体复合搅拌的脱硫方法的原理图；

图2为本发明的机械、气体复合搅拌的脱硫装置的结构示意图；

图3为图2中的密封旋转接头部分的结构示意图；

图4为图2中搅拌块的一种结构示意图；

图5为图2中搅拌块的另一种结构示意图。

如图1所示，本发明的机械、气体复合搅拌的脱硫方法是对炉外铁水10同时进行气体喷吹和机械搅拌。其中气体喷吹和机械搅拌的实现方式主要有两种：一种是同时通过各自独立的装置共同完成，比如在靠近铁水罐9内侧壁的周围插入一个或多个与脱硫剂的喷吹输送管路相连通的喷吹管，在铁水罐的中心安装有与驱动装置相联接的带有搅拌块的搅拌杆(图略)；另一种可以通过同一装置共同完成(如图2所示)。

如图2所示，本发明用于实现上述方法的机械、气体复合搅拌的脱硫装置，主要由下端带有喷吹孔8的喷吹管6和喷吹管上外敷的耐火材料7所组成，在喷吹管6的上端固定有密封旋转接头2，并通过密封旋转接头2将喷吹管6与脱硫剂的喷吹输送管路1密封活动联接，将驱动装置3联接在喷吹管6的上部，在喷吹管6的下部固定有外敷耐火材料的搅拌块5。

如图3所示，本发明机械、气体复合搅拌的脱硫装置中，其密封旋转接头2主要是由一端固定在喷吹管6的上端，另一端通过轴承装置23与脱硫剂的喷吹输送管路1的末端相联接的套筒26所组成，轴承装置23是通过挡圈24和端盖22加以固定的，同时要确保管路1的末端与喷吹管6的上端之间有一定的距离。另外，为了防止脱硫剂从套筒26中散出，在套筒26与管路1之间还填充有密封填料25。

如图3所示，本发明机械、气体复合搅拌的脱硫装置中，其驱动装置3是通过联轴器31及互相啮合的锥齿轮组32联接在喷吹管6的上部的。另外，考虑到安全和防尘的需要，在整个密封旋转接头2和齿轮组32的周围安装一个外罩21。

如图2所示，由于密封旋转接头2、齿轮组32、以及带有搅拌块5的喷吹管6均属易损件，为了便于拆卸安装，本发明将喷吹管6分为用于联接驱动装置和用于搅拌的上下两部分，并通过一个联接套管4将这两部分联接在一起。