[发明专利]铁水喷吹搅拌头及复合喷吹方法

说明书

本发明涉及一种铁水喷吹搅拌头及复合喷吹方法，包括管状立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)，立柱(6)内部依次间隔穿有喷吹管(7)和冷却管(8)，冷却管(8)上端口设有支撑块(17)，喷吹管(7)上端延伸出支撑块(17)，立管的下端口设置有与喷吹管(7)连通的脱硫剂分配块(11)，冷却管(8)下端侧壁设置有若干通孔(13)；立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)外侧壁上设置有耐火材料(9)，下端的耐火材料(9)内部设置有与脱硫剂分配块(11)连通的喷吹孔。本装置在冷却管(8)内通入冷却介质来实现对装置的冷却降温，延长使用寿命，通过旋转方式注入脱硫剂使其与铁水混合均匀。解决现有脱硫设备污染大成本高的问题。

技术领域

本发明涉及一种铁水喷吹搅拌头及复合喷吹方法，属于冶金行业脱硫装置技术领域。

背景技术

目前常用的脱硫方法主要有两种，分别为是KR法和喷吹法。

KR法是一种采用机械搅拌方式的铁水脱硫方法。铁水在钢包内进行脱硫时，将脱硫剂加入钢包表面，通过搅拌头使脱硫剂与铁水充分混合、反应；该方法的优点是：1、脱硫动力学条件好，有利于采用廉价的脱硫剂，脱硫效果比较好；2、通过机械搅拌使脱硫剂与铁水强制混匀；3可实现深脱硫；

由于KR法脱硫其脱硫剂加入的方法所致，该方法的缺点和不足为：1、由于KR脱硫其脱硫剂是从铁水表面加入，在加入的同时铁水表面的高温气体会使加入的部分脱硫剂扩散上浮，导致脱硫车间产生大量的粉尘，工作环境恶劣且影响设备寿命；2、为了快速将脱硫剂旋入铁水中，与钢包内铁水混合、反应，必须应用大功率高速搅拌装置，设备成本高且复杂，增加了能源消耗；3、KR法通过机械搅拌的将脱硫剂旋入铁水的方式，脱硫剂经常起团，导致脱硫剂不能与铁水充分混合，增加了脱硫剂的用量。

喷吹法是利用脱硫枪将脱硫剂通过载气喷入铁水内部，载气同时起到搅拌的作用，喷吹气体、脱硫剂、铁水三者之间混合进行脱硫。优点是：1、设备成本低；2、脱硫剂可以轻松喷入铁水内部，脱硫剂不会成团；

喷吹法脱硫的缺点是：1、该方法动力学条件差，为了使脱硫剂与铁水充分混合，需要较大的气压和气量，但同时带来的弊端是，产生的气泡大，大的气泡在铁水浅表面爆裂，产生飞溅；且气泡内的脱硫剂未能与铁水混合反应，浪费较大；2、盲区大，很难实现均匀脱硫；3、不能实现深脱硫，脱硫时间长，脱硫率低，约是KR法脱硫率的1/4。

随着社会经济和钢铁工业的高速发展，对钢铁质量的要求越来越高也越来越苛刻，并且近年来随着环境标准的逐步提高和国家对降本增效的要求，国家对钢铁工作车间的环境及降本增效的要求也越来越苛刻，致使这两种脱硫方法的缺点都凸显出来，因此如何解决现有脱硫技术的缺点和不足已成了当务之急。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有脱硫设备污染大，不能满足环保要求，同时易损坏生产成本高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：铁水喷吹搅拌头，包括管状立柱和若干搅拌叶片芯板，所述搅拌叶片芯板沿立柱一端部周向间隔设置并与立柱连接，所述立柱内部空腔由内至外依次间隔穿有喷吹管和冷却管，冷却管上端口设置有支撑块，喷吹管7上端延伸出支撑块，立管的下端口设置有与喷吹管连通的脱硫剂分配块，冷却管下端侧壁设置有若干通孔；还包括进气口和出气口，进气口与喷吹管外壁和冷却管内壁之间的空腔连通，出气口与冷却管外壁和立柱内壁连通，且进气口和出气口均设置在远离通孔的一端位置；所述立柱和搅拌叶片芯板外侧壁上设置有耐火材料，下端的耐火材料内部设置有与脱硫剂分配块连通的喷吹孔。

其中，上述装置中所述搅拌叶片芯板外侧壁设置有耐火材料后形成搅拌叶片，立柱与搅拌叶片之间过渡处为锥形过渡，且过渡角为10～30°和/或搅拌叶片上表面与水平面夹角成0～30°。

进一步，上述装置中搅拌叶片的迎铁面由下而上前倾3～20°和/或背铁面由下而上前倾0～10°和/或侧面由下而上外倾2～4°。