一種噴吹攪拌復合式鐵水預處理脫硫裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于煉鋼前鐵水預處理脫硫領域，特別是涉及一種噴吹、攬拌復合式鐵水 預處理脫硫裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 鐵水預處理脫硫工藝相對煉鋼脫硫或精煉脫硫而言，更為簡單，是降低煉鐵和煉 鋼工序脫硫負擔、簡化操作和提高煉鐵、煉鋼技術經濟指標的有效途徑之一。西歐及日本 等國家從70年代后期，就將鐵水預處理技術用于生產，到八十年代在發(fā)達國家獲得廣泛 應用。1995年從日本、美國等國家對鋼中硫含量的規(guī)定可W看出，普通鋼的硫含量都在 0.015%W下，結構鋼在0.011%W下，含硫量不大于0.005%的比例也接近了30%，不難看 出日本等鋼鐵強國鐵水預處理應用程度非常廣泛。我國寶鋼、武鋼、太鋼等鋼廠在走十年代 后期就引進了鐵水預處理技術，八十年代后期全國各大鋼鐵廠陸續(xù)將鐵水預處理技術用于 生產，先后有昆鋼、濟鋼等建成了鐵水預處理工程。
[0003]目前，被廣泛應用的鐵水預處理脫硫技術可W分為攬拌法和噴吹法兩種工藝。從 動力學角度來看，噴吹法與機械攬拌法相比，動力學條件較差，易回硫，脫硫劑利用率低，W 噴吹純化鎮(zhèn)粉為例，世界最高紀錄也沒有超過50%，而國內最好在40%左右。鎮(zhèn)粉利用率 低與其形成的鎮(zhèn)蒸汽泡在鐵水內上浮時間密切相關。而上浮時間與氣泡上浮路徑有關，對 于噴吹法來說，氣泡上浮路徑就是噴槍出口到鐵水包表面，可W認為上浮路徑就是一條線。 穩(wěn)定性差，且脫硫劑的運輸和儲存的安全性及操作成本等方面都低于機械攬拌法。從鐵水 溫降角度上來看，攬拌法的快速攬拌會造成鐵水溫降加大，對鐵水的溫度要求較高。另外， 攬拌頭的使用壽命也是個需要考慮的問題，近些年隨著耐材的發(fā)展，攬拌頭的壽命問題已 經能夠得到解決。目前，國外大型鋼鐵企業(yè)的鐵水預處理主要采用的是機械攬拌法，國內 大、中型企業(yè)普遍采用的是噴吹法?？偟膩砜?，鐵水預處理脫硫工藝的發(fā)展主要圍繞著兩個 方面進行：一方面是努力降低脫硫成本，從降低脫硫劑單耗、采用廉價復合脫硫劑、減少鐵 損、提高脫硫工藝和自動化水平等入手；另一方面是保證深脫硫的目標脫硫水平，采用動力 學條件好的脫硫工藝，防止回硫的發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有鐵水脫硫方法中存在的不足，提供一種噴吹、攬拌復合式鐵水預 處理脫硫裝置及方法，其目的是在減少鐵水溫降和脫硫劑消耗的基礎上，實現(xiàn)脫硫效率的 高效化，并降低鐵水脫硫成本。
[0005]為此，本發(fā)明所采取的技術解決方案是：
[0006] -種噴吹攬拌復合式鐵水預處理脫硫裝置，包括上料系統(tǒng)、升降系統(tǒng)和鐵水盛送 系統(tǒng)，其特征在于，增設噴吹系統(tǒng)、攬拌系統(tǒng)及鐵水包蓋；噴吹系統(tǒng)包括噴粉槍、固定套管、 粉氣輸送管及軟連接管；攬拌系統(tǒng)包括電機、主動齒輪、從動齒輪、軸承套、傳動軸、法蘭及 噴粉攬拌器；上料系統(tǒng)的稱量斗上部設有氮氣助吹管，下端出料口連接在粉氣輸送管上，粉 氣輸送管一端與氮氣管道連接，另一端通過軟連接管連接噴粉槍尾端，噴粉槍外面套有固 定套管，固定套管固定在升降小車上，固定套管下端設有空必傳動軸，傳動軸與固定套管之 間通過軸承套相連接，噴粉槍下端從軸承套中必穿過并伸入在傳動軸上部，軸承套鑲嵌在 從動齒輪內，從動齒輪與連接電機的主動齒輪喃合，電機固定在升降小車上，傳動軸下端通 過法蘭連接噴粉攬拌器上端，噴粉攬拌器下部插入在鐵水包蓋中必孔內，鐵水包蓋上設有 除塵管道。
[0007] 所述噴粉攬拌器由噴粉管、保護套及攬拌獎組成，攬拌獎整體呈四棱截錐體，攬拌 獎中必設有噴粉通道，噴粉通道與下部埋設在耐火材料攬拌獎內的噴粉管相通連，噴粉通 道下端設有2個倒"V"形分布的噴出孔，在噴粉管外面包裹有一段耐火材料保護套，噴粉管 上端帶有法蘭。
[0008] 所述噴粉槍與軸承套之間設有密封圈。
[0009] 所述傳動軸法蘭與噴粉管法蘭之間設有耐火泥密封墊。
[0010] 所述氮氣助吹管壓力P1為0. 2~0. 6MPa，粉氣輸送管壓力P2為0. 3~0. 8MPa， 且保證P2 >P1。
[0011] 一種噴吹攬拌復合式鐵水預處理脫硫方法，其具體方法和步驟為：
[0012] 1、啟動噴吹系統(tǒng)及攬拌旋轉電機，將噴吹壓力設為最大值0.8MPa，攬拌獎旋轉速 度設為l(K)r/min，查看法蘭連接處是否漏氣，若漏氣則需更換密封墊確保法蘭連接處不漏 氣。
[0013] 2、待鐵水包進入到噴吹位后，降下鐵水包蓋，為了減少脫硫過程中鐵水包振動對 鐵水包蓋內部耐火材料的損壞，鐵水包蓋內壁與鐵水包包沿之間留有50~80mm的縫隙。
[0014] 3、將噴吹系統(tǒng)從準備位轉換到噴吹位后，噴粉槍W10~15m/min的速度下降，當 噴粉攬拌器前部進入鐵水包蓋后，噴吹系統(tǒng)啟動，當噴粉攬拌器下端攬拌獎進入到鐵水內 部并噴吹10~20s后，自動啟動攬拌系統(tǒng)；脫硫過程，根據(jù)鐵水的初始硫含量、目標硫含量 W及鐵水溫度設定噴吹參數(shù)和攬拌參數(shù)。
[0015] 4、待噴吹攬拌處理8~20min后，進行測溫取樣，若鐵水的硫含量已經達到目標硫 的要求，則可進行化渣操作；若鐵水的硫含量大于目標硫含量，則要進行二次脫硫操作直到 滿足兌爐要求。
[0016] 5、鐵水的硫含量滿足兌爐要求后，停止電機轉動，之后開始提升噴吹系統(tǒng)，當攬拌 獎下端升至與鐵水包包沿持平時噴吹停止；待噴吹系統(tǒng)回到準備位后，再將鐵水包蓋升起。
[0017] 6、啟動鐵水包臺車上的液壓傾翻裝置，將鐵水包傾翻10~35°后進行化渣操作， 化渣結束后將鐵水包復位，即完成鐵水預處理脫硫操作。
[0018] 所述脫硫過程，根據(jù)鐵水的初始硫含量、目標硫含量及鐵水溫度設定的噴吹參數(shù) 和攬拌參數(shù)為：
[0019]
[0020] 本發(fā)明的有益效果為：
[0021] 本發(fā)明根據(jù)噴吹脫硫和攬拌脫硫兩種方法的缺陷，提出了攬拌、噴吹復合鐵水脫 硫裝置及方法，即在原有攬拌脫硫技術的基礎上，附加噴吹技術，使補噴吹法和攬拌法的不 足得到彌補，其優(yōu)點得到發(fā)揮。本發(fā)明裝置結構簡單，設計合理，操作方便，通過本裝置和方 法可獲得如下有益效果：
[0022] 1)較噴吹法脫硫率提高；
[0023]。較KR攬拌法減少鐵水溫降；
[0024] 3)較噴吹法降低鐵水脫硫劑噸耗；
[002引 4)較KR攬拌法提高攬拌頭使用壽命。
【附圖說明】
[0026] 圖1是噴吹攬拌復合式鐵水預處理脫硫裝置結構示意圖；
[0027] 圖2是吹攬拌器結構剖面圖；
[0028] 圖3是攬拌獎立體圖。
[0029]圖中；料倉1、氮氣助吹管2、稱量斗3、回轉閥4、粉氣輸送管5、從動齒輪6、除塵管 道7、鐵水包蓋8、液壓傾翻裝置9、軟連接管10、噴粉槍尾11、噴粉槍12、固定套管13、升降 小車14、電機15、軸承套16、主動齒輪17、傳動軸18、傳動軸法蘭19、保護套20、攬拌獎21、 鐵水包22、鐵水包臺車23、噴粉管法蘭24、噴粉管25、加強筋26、噴出孔27、噴粉通道28、攬 拌棱29。
【具體實施方式】
[0030] 由圖1可見，本發(fā)明噴吹攬拌復合式鐵水預處理脫硫裝置是在原有上料系統(tǒng)、升 降系統(tǒng)和鐵水盛送系統(tǒng)的基礎上，又增設了噴吹系統(tǒng)、攬拌系統(tǒng)及鐵水包蓋8。上料系統(tǒng)包 括料倉1和稱量斗3。升降系統(tǒng)包括升降小車14和軌道。鐵水盛送系統(tǒng)包括液壓傾翻裝置 9、鐵水包22和鐵水包臺車23。
[0031] 噴吹系統(tǒng)包括粉氣輸送管5、軟連接管10、噴粉槍12、固定套管13W及攬拌系統(tǒng) 和噴粉攬拌器一部分的傳動軸18與噴粉管25。攬拌系統(tǒng)包括從動齒輪6、電機15、軸承套 16、主動齒輪17、傳動軸18、傳動軸法蘭19及噴粉攬拌器。
[0032] 上料系統(tǒng)稱量斗3的上部設有氮氣助吹管2，下端出料口通過回轉閥4連接在粉氣 輸送管5中間，氮氣助吹管2的壓力P1為0. 2~0. 6MPa，粉氣輸送管5的壓力P2為0. 3~ 0. 8MPa，且需保證P2 >P1。粉氣輸送管5的一端與氮氣管道連接，另一端連接一段軟連接 管10,可W方便噴粉槍12的升降操作，軟連接管10的另一端密封連接在噴粉槍尾11上，噴 粉槍12的外面套有固定套管13,固定套管13固定在升降小車14上；固定套管13下端設 有傳動軸18,傳動軸18為一段空必管，傳動軸18與固定套管13之間通過軸承套16相連 接；噴粉槍12的下端從軸承套16的中必穿過后伸入在空必傳動軸18的上部，且在噴粉槍 12與軸承套16之間設有密封圈。軸承套16鑲嵌在從動齒輪6的軸孔內，從動齒輪6與主 動齒輪17喃合，主動齒輪17連接電機15,電機15固定在升降小車14上；傳動軸18下端通 過傳動軸法蘭19連接在噴粉攬拌器噴粉管25上端的噴粉管法蘭24上，傳動軸法蘭19與 噴粉管法蘭24之間設有耐火泥密封墊。噴粉攬拌器下部插入在鐵水包蓋8的中必孔內，