一种精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种精炼旋转喷吹脱硫装置和脱硫方法，将脱硫粉剂输送至钢液中，脱硫粉剂伴随气泡受离心力和上浮力的共同作用，沿螺旋线向液面漂浮，在离心力作用下，气泡向粉剂喷出方向区域运动，使脱硫粉剂更好的弥散于钢液中，同时在钢液内形成涡流缓慢上升，从而增加了脱硫粉剂在钢液内的停留时间，促进了钢液内脱硫的动力学条件，提高脱硫粉剂的利用率。实现喷吹时间短，有效控制脱硫反应的动力学条件，使脱硫粉剂在钢液内充分扩散，粉剂的利用率提高，降低生产成本。

Refining rotary jet desulfurizing device and desulfurizing method

The invention discloses a refining rotary blowing desulfurization device and desulfurization method, desulfurization powder conveying to the molten steel, the desulphurization powder accompanying gas bubbles by the centrifugal force and buoyancy interaction, floating on the liquid surface along the spiral line under the action of centrifugal force, the bubble to spouting powder area movement, dispersing Desulphurizing Powder better in liquid steel, while steel in liquid form a vortex slowly rising, thus increasing the residence time in the Desulphurizing Powder in molten steel, promote the dynamic conditions for desulfurization in molten steel, improve the utilization rate of desulfurization powder. The injection time is short, and the kinetic conditions of the desulfurization reaction are effectively controlled so that the powder can be fully diffused in the molten steel, the utilization rate of the powder is increased, and the production cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法
本专利技术涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法。
技术介绍
洁净化是现代钢铁材料发展的主要趋势，洁净钢生产是现代钢铁冶炼技术发展的重要方向。O、P、S、H四大杂质元素的深处理问题，一直是伴随品种钢生产过程钢质纯净化与成本之间的主要矛盾及障碍。常规处理手段主要依靠真空(RH、VD)及电极(LF)。但此方法设备费用昂贵，使用和维护费高，既使轻处理一个工序成本也在30-60元/t，尤其在当下市场价格竞争异常激烈的前提下，提质增效更加重要。脱硫工艺是精炼钢水过程中的一道重要工艺。目前，在钢包内进行钢水脱硫的常用方法有两种：其一是在带升温装置的钢包内，向钢液面撤入石灰、萤石等粉状或块状脱硫剂，通过渣钢界面传质进行脱硫；加入量通常为8-20kg/t，精炼时间为30-50min，一般可将钢中硫降低到20ppm。其二是用载气将脱硫剂(CaO、CaCO3、CaF2等)喷入钢液内部，脱硫剂直接与钢液中硫接触进行脱硫；喷入量通常为6-15kg/t，喷吹时间为10-15min，一般可将钢中硫降低到20ppm。向钢包内撒入脱硫剂的缺点是：渣钢界面传质速度慢，脱硫时间长，造成生产率低，同时钢包需要具备加热升温条件。公告号CN99122341.1提出一种盛钢桶浸渍罩密闭钢液喷粉脱硫方法，该方法在浸渍罩内插入喷枪，喷吹复合脱硫剂进行钢液脱硫。但该方法直接在钢液内插入喷枪，对于脱硫反应的动力学条件控制较差，脱硫粉剂在钢液内不易扩散，使得粉剂的利用率较低，生产成本较高。公告号CN201410339185.9提出一种喷吹搅拌复合式铁水预处理脱硫装置及方法，该装置通过设置四棱截锥体搅拌桨及倒“V”形分布的喷出孔对铁水包中的铁水进行预处理脱硫，该装置通过搅拌桨及喷出孔完成对铁水处理的喷出和搅拌。由于该方法的喷出孔呈倒“V”形分布，铁水静压力过大，喷吹时粉剂遇到阻力过大，小气量喷吹易造成喷吹孔堵塞，大气量喷吹会造成液面翻滚严重，铁水喷溅剧烈，同时温降会进一步增加。该装置搅拌头结构较复杂，若应用于钢液精炼，其强度势必会降低，喷吹过程中易造成搅拌头损坏造成生产事故，若通过增加耐材强度及厚度强化其搅拌头，对钢水温降影响严重，同时制造成本过高。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法。在钢水脱硫生产中实现喷吹时间短，有效控制脱硫反应的动力学条件，使脱硫粉剂在钢液内充分扩散，粉剂的利用率提高，降低生产成本。本专利技术目的是通过下面的技术方案实现的：一种精炼旋转喷吹的脱硫装置，包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。所述的旋转横枪总长度为4500-5000mm，枪身直径为150-200mm，T形搅拌头长度800-1000mm，直径为300-400mm，喷吹孔直径为10-20mm。精炼旋转喷吹的脱硫方法，包括如下步骤：1)转炉出钢温度控制在1550℃～1650℃；2)旋转横枪通过升降装置由待机位开始下降，同时打开供气系统和加料系统，开始喷脱硫粉剂；3)旋转横枪的T形搅拌头进入钢水液面以下并距离钢水罐底0.3-1m后停止下降，启动旋转装置并逐步增加旋转速度，T形搅拌头转速设定为5-300r/min；4)旋转喷吹5-10min后通过升降装置开始提升旋转横枪，在旋转横枪的T形搅拌头提出钢水液面前转速需降到5-10r/min，提出钢水液面以上0.3-0.5m并保持这个位置再次加快旋转10-30s，转数为50-80r/min；5)降低旋转装置转数至停止，关闭供气系统和加料系统，结束喷吹，完成旋转喷吹的脱硫工序。所述的供气系统载气流量10-60Nm3/h，，载气压力0.3-1.5MPa，载气为Ar气；所述的加料系统对脱硫粉剂输送量为5-13kg/t；所述的脱硫粉剂成分含有质量百分比CaO70-80％、CaF210-15％、CaCO35-10％，粒度为0.05-0.1mm。精炼旋转喷吹的脱硫装置及脱硫方法，可单独应用该装置进行精炼脱硫工序，也可应用在钢液精炼的LF、氩站、RH、ANS、VD等工序上。本专利技术的精炼旋转喷吹的脱硫装置和脱硫方法，将脱硫粉剂输送至钢液中，脱硫粉剂伴随气泡受离心力和上浮力的共同作用，沿螺旋线向液面漂浮，在离心力作用下，气泡向粉剂喷出方向区域运动，使脱硫粉剂更好的弥散于钢液中，同时在钢液内形成涡流缓慢上升，从而增加了脱硫粉剂在钢液内的停留时间，促进了钢液内脱硫的动力学条件，提高脱硫粉剂的利用率。实现喷吹时间短，有效控制脱硫反应的动力学条件，使脱硫粉剂在钢液内充分扩散，粉剂的利用率提高，降低生产成本。附图说明图1为精炼旋转喷吹的脱硫装置示意图；其中，1-升降装置；2-供气系统；3-加料系统；4-旋转接头；5-旋转装置；6-导向环；7-旋转横枪；8-钢包；9-T形搅拌头；10-中空旋转管；11-框架；12-支撑架；13-导向杆。具体实施方式下面结合具体实施例进行说明：一种精炼旋转喷吹的脱硫装置，包括升降装置1、供气系统2、加料系统3、旋转接头4、旋转装置5、导向环6、旋转横枪7、钢包8、T形搅拌头9、中空旋转管10、框架11、支撑架12、导向杆13；所述旋转横枪7的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置5包括电机和其内的空心轴；旋转横枪7与旋转装置5下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置5上部与中空旋转管10下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管10下部连接；中空旋转管10上部与旋转接头4内的轴承连接；旋转接头4与供气系统2和加料系统3连通；旋转接头4与框架11固定；旋转装置5固定在框架11内，框架11与升降装置1连接。所述的升降装置1包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架12、设置在框架11一侧的导向环6、与导向环6配合的导向杆13；卷扬机、定滑轮、导向杆13固定支撑架12上，吊钩通过钢丝绳与框架11上端连接。实施例一1.本专利技术的实施方案在260t钢水灌上进行，转炉出钢温度为1630℃。脱硫喷吹的旋转横枪总长度为5000mm，搅拌头长度为1000mm，搅拌头直径为400mm，喷吹孔直径为13mm，中空管直径为190mm，插入深度为旋转横枪T形搅拌头底部距灌底0.5米。2.使用载气喷吹脱硫剂，载气流量50Nm3/h，载气压力为1.5MPa，载气为Ar气。3.脱硫粉剂主要成分为CaO80％、CaF210％、CaCO35％。脱硫剂的粒度为0.09mm，脱硫剂的输送量为8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精炼旋转喷吹的脱硫装置，其特征在于：包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。

【技术特征摘要】
1.一种精炼旋转喷吹的脱硫装置，其特征在于：包括升降装置、供气系统、加料系统、旋转接头、旋转装置、旋转横枪、T形搅拌头、中空旋转管和框架；所述旋转横枪的枪身为中空管，枪头为T形搅拌头，在T形搅拌头的两侧设有喷吹孔，枪身及T形搅拌头包裹耐火材料；所述旋转装置包括电机和其内的空心轴；旋转横枪与旋转装置下部连接，枪身通过法兰与空心轴连接；旋转装置上部与中空旋转管下部连接，空心轴通过法兰与中空旋转管下部连接；中空旋转管上部与旋转接头内的轴承连接；旋转接头与供气系统和加料系统连通；旋转接头与框架固定；旋转装置固定在框架内，框架上端与升降装置连接；所述的升降装置包括卷扬机、定滑轮、吊钩，支撑架、设置在框架一侧的导向环、与导向环配合的导向杆；卷扬机、定滑轮、导向杆固定支撑架上；吊钩通过钢丝绳与框架连接。2.根据权利要求1所述的一种精炼旋转喷吹的脱硫装置，其特征在于：所述的旋转横枪总长度为4500-5000mm，枪身直径为150-200mm，T形搅拌头长度800-1000mm，直径为300-400mm，喷吹孔直径为10-20mm。3.一种应用权利要求1所述的精炼旋转喷吹脱硫装置的脱硫方法，包括如下步骤：1)转炉出钢温度控制在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐复平，廖相巍，任子平，李德军，万雪峰，曹东，赵亮，费鹏，丁丽华，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21