[实用新型]一种脱硫喷枪

说明书

技术领域

本实用新型属于钢铁冶金技术中的铁水预处理领域，具体涉及一种旋转式多级喷镁脱硫喷枪。

背景技术

目前在铁水预处理过程中采用喷吹钝化镁颗粒脱硫已经成为国内钢厂的一种主流脱硫工艺，钝化镁粒被喷吹到钢水中后，镁与硫发生反应得到硫化镁：Mg+S→MgS，MgS上浮到渣层中，在随后的扒渣操作中MgS被扒除,完成脱硫操作。

然而由于镁的熔点为648℃，沸点为1107℃，而铁水温度一般在1250℃以上，所以镁被喷入铁水中后会被气化，变成镁蒸汽泡，而镁在低温铁水中的饱和溶解度很小，根据郭汉杰、李贵阳所著的论文《金属镁粒铁水脱硫过程物理化学》中所述，在1523K温度的铁水中，镁的饱和溶解度为：0.0041％，所以气化后的镁蒸气也很难大量溶解到铁水中。若喷吹到铁水中的镁不能快速与镁反应，则该部分镁会以镁蒸气泡的形式从铁水中逸出，导致镁的利用率不高。

根据段宏韬、王勇等著的论文《金属镁粒铁水脱硫过程物理化学》中所述，采用喷吹钝化镁粒进行脱硫过程中的镁利用率一般波动在17％～41％之间。镁的利用率低，不仅使脱硫速度变慢而且造成了镁资源的巨大浪费，大量的镁资源来不及与硫进行反应就挥发到空气中去，如何改善喷吹到铁水中的镁与硫反应的动力学条件，提高镁与硫的反应速度，成为提高镁利用率的关键。

专利申请CN201510879090公开了一种可改变喷吹角度的鱼雷罐铁水脱硫喷枪装置及其脱硫方法，该技术提供的装置由安装在工作台上的导架升降机构、导架、喷枪杆以及安装在导架上的喷枪杆驱动机构组成，通过导架升降机构可以控制导架以及安装在导架上的喷枪杆的升降，同时导架上安装的电动机驱动丝杠以不同方向转动，通过牵引摆动摇杆带动两支喷枪杆分别绕旋转支撑做循环摆动。与现有鱼雷罐常规脱硫喷枪相比，该方法能在不改变鱼雷罐罐口尺寸大小的情况下，扩大脱硫范围，提高鱼雷罐铁水脱硫反应动力学性能，有效改善单根喷枪喷吹脱硫造成的返硫现象，提高脱硫效率和脱硫质量，降低脱硫成本，具有较好的经济效益，但该方法仅能使脱硫喷枪在一个平面范围内摆动，仅能提高喷枪摆动平面内脱硫的动力学条件，对于整个鱼雷罐体内的脱硫的动力学条件改善幅度较少。

实用新型内容

为解决现有技术中镁的利用率低下，且脱硫动力学有待改善的问题，本实用新型提供一种旋转式多级喷镁脱硫喷枪。

本实用新型提供的脱硫喷枪包括枪身，所述枪身上设置有主喷头和若干个副喷头，所述主喷头设置于所述枪身的最底部，副喷头分散设置于枪身的中下部，所述枪身内设置有吹喷通道，所述主喷头和所述副喷头与所述吹喷通道连接。所述脱硫喷枪和传动机构连接，在喷镁脱硫过程中，传动机构带动脱硫喷枪做自旋运动。作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述主喷头为喇叭口状。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述相邻副喷头之间的距离为100-300mm。所述副喷头在垂直方向上均匀或者不均匀的分布，且保持喷头间具有一定距离，达到在铁水包内立体范围内喷吹的效果。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述副喷头在喷枪径向方向或铁水包底部的投影在一个圆周上均匀分布。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述副喷头的外观为喇叭口状，所述副喷头伸出枪身约100-300mm。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述吹喷通道按照吹喷方向逐渐变小，且每经过一个副喷头内径均降低。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述吹喷通道的内径在副喷头处缩减10-20％。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述脱硫喷枪和密封轴承连接，所述脱硫喷枪通过传动机构驱动转动。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述吹喷通道和吹喷软管连接，所述吹喷软管与氮气储气源和钝化镁储存管连接。

作为上述脱硫喷枪一种更好的选择，所述喷枪的枪身和喷头沿内径方向由外到内依次为外层耐火材料层、耐火材料骨架、钢胆、内层耐火材料层和吹喷通道。

本实用新型通过在脱硫喷枪的枪身中下部额外布置一定数量的副枪头，副枪头呈立体分布，可以达到在铁水包内立体范围内喷吹的效果。喷吹镁粒的过程中，枪身做自旋运动，通过枪身的旋转可以达到搅拌铁水的效果，使用该喷枪进行喷吹钝化镁粒脱硫可以使得镁粒均匀分散至铁水中，能改善整个钢包立体范围内镁粒与铁水中硫反应的动力学条件，从而提高镁的利用率。