[发明专利]L形喷枪偏心插入熔池的铁水喷吹脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁水喷吹脱硫方法，具体地说是一种L形喷枪偏心插入熔池的铁水喷吹脱硫方法，属于铁水预处理领域。

背景技术

硫是绝大多数钢种中的有害元素，它以硫化物的形式存在于钢中，对钢的质量有相当大的影响。目前，铁水炉外脱硫已经成为低硫钢(S≤0.010%)或极低硫钢(S≤0.005%)生产中不可缺少的技术手段。在众多脱硫方式中，喷吹脱硫以其一次性投资小、控制简便等特点在国内外被广泛推广应用。其具体工艺过程是：利用插入铁水深处的喷枪，通过高压载气将脱硫粉剂喷入容器内铁水深处，并在铁水中分散混合反应，从而实现铁水脱硫。

实际使用中，为了保证脱硫剂与铁水反应的均匀性，喷吹脱硫过程中喷枪插入位置一般位于熔池中心；脱硫粉剂与载气通过喷枪底部或喷枪底部两侧喷口喷出后，由于铁水对喷吹载气的阻碍作用，喷吹流股沿喷枪枪壁上浮至液面，并推动液体在熔池内形成循环流动。由此可见，喷枪位于熔池中心，喷枪枪身阻碍了喷吹流股的上浮，消耗了部分搅拌动能，不利于熔池内脱硫动力学条件的改善；同时，喷吹流股对喷枪的冲刷，也导致实际使用中喷枪距喷口1～1.5m处，磨损严重和耐火材料枪衬剥落频繁，影响了喷枪的使用寿命。

针对上述问题，公开号为CN1595042A的中国实用新型专利公开了一种鱼雷罐用顶喷脱硫喷枪，其特征在于在鱼雷罐用顶喷喷枪的喷粉孔至溶体表面处的不同高度上设置一层或几层压制孔，压制孔通过管道与中性搅拌气源连接。增加的压制孔可以在喷吹脱硫过程中起到压制粉剂和将粉剂带得更远的作用，避免喷枪对喷吹流场的干扰；同时将喷粉孔出来的气流冲散，通过压制孔喷吹中性的搅拌气体，从而向远端的熔体提供较强的搅拌能，以期达到提高脱硫剂停留时间，改善鱼雷罐喷吹脱硫的反应效果。

公开号CN201678697U的中国实用新型专利公开了一种铁水预处理喷枪，通过在喷枪本体的底部设置鼓形结构扰流分布器，利用扰流分布器遏制喷吹上浮速度分量，提高喷射的径向水平流动速度分量，增大喷射载气与预处理剂的径向流动距离；避免喷吹流股对喷枪的磨损，延长预处理剂上浮轨迹、铁水中的停留时间与反应时间，降低预处理剂消耗，延长喷枪使用寿命。

上述专利技术虽然在一定程度上可以起到改善喷吹脱硫动力学条件的效果，但是由于技术方案实施复杂、实施困难、可靠性不足等原因而未能在实际生产中得到应用，因而，有必要开展实施简单、操作方便、运行稳定可靠、改善效果优良新技术研究，不断提高铁水喷吹脱硫技术经济指标。

发明内容

本发明的目的在于克服上述铁水喷吹脱硫反应动力学条件差的不足，提供了一种L形喷枪偏心插入熔池的铁水喷吹脱硫方法。该方法通过在熔池中偏心插入L形喷枪，避免喷枪枪体本身对喷吹流场的影响，改善喷吹脱硫反应动力学条件，减少喷吹流股对喷枪的冲刷磨损。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种L形喷枪偏心插入熔池的铁水喷吹脱硫方法，包括铁水进站、测温取样、下枪喷吹、铁水出站的步骤，在下枪喷吹过程中，L形喷枪插入装有铁水的罐内，L形喷枪轴线与铁水罐的中轴线呈α角且喷枪的喷口指向铁水罐的中轴线，其中α角为0～15°；同时，L形喷枪喷口轴线向下倾斜β角为0～5°，L形喷枪喷口端面距离熔池中轴线距离d为200～350mm。

进一步地，所述α角为5～10°.

再进一步地，所述β角为1～3°。

再进一步地，所述d为250～300mm。

本发明的有益效果在于：

本发明基于现有喷吹脱硫工艺中，喷枪枪身位于熔池中心阻碍喷吹流股上浮，消耗喷吹搅拌动能，不利于熔池内脱硫动力学条件的改善且导致喷枪枪身磨损严重影响使用寿命等不足，提供了一种铁水喷吹脱硫方法。通过喷枪的偏心插入和枪体轴线与熔池中轴线夹角α的设置，避免了喷吹脱硫过程中，喷枪枪身对喷吹气体流股上浮过称中的干扰和喷吹气体搅拌动能的消耗，有利于熔池内脱硫动力学条件的改善，减少脱硫剂消耗，提高脱硫生产效率；同时，也减少了喷吹流股对喷枪枪体的磨损，延长喷枪使用寿命，减少喷枪维护次数，降低脱硫生产成本。通过喷枪喷口端面距离熔池中轴线距离d和喷口轴线向下倾斜角β的优化，保证L形喷枪喷吹流股位于熔池中心，确保熔池内铁水脱硫效果的均匀性。此外，在实际生产中，无需对原工艺生产设备进行大量改造，便可在现有脱硫系统上采用本发明的铁水喷吹脱硫方法。由此可见，本发明具有脱硫效率高、操作简单、实施方便、成本降低等优点。

附图说明

图1为铁水罐铁水喷吹脱硫方法示意图；

图2为鱼雷罐铁水喷吹脱硫方法示意图；