一种吹气精炼装置，涉及有色金属和黑色金属熔体精炼装置领域。该装置包括：容器１、除杂系统３、气泵４、三通换向阀６、混合器７、吹气系统９，其特征在于，容器１、除杂系统３通过吸气管２固定密封连通，除杂系统３、气泵４、三通换向阀６、混合器７、吹气系统９分别通过管道５依次固定密封连通，吹气系统９、容器１通过吹气管１０旋转密封连通，从而形成气流回路。利用吹气精炼装置进行精炼处理时，实现了精炼气体的回收再利用，显著降低精炼气体消耗量；同时，可收集精炼过程中产生的有害气体并加以处理，减少对环境的污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有色金属和黑色金属精炼装置领域，具体涉及一种通过向金属熔体中吹入 气体，去除金属熔体中的气体及杂质，精炼金属熔体的装置。
技术介绍
通过向金属熔体中吹入气体，去除金属熔体中的杂质，实现金属熔体精炼，提高金属熔 体的纯净度，进而提高金属材料的力学性能、耐蚀性能等性能。目前有色金属精炼通常需要进行熔体保护，常见的熔体保护方法有熔剂保护法和气体保 护法。熔剂保护法会带来以下问题(l)氯盐和氟盐高温下挥发产生有毒气体HCl， Cl2， HF 等；(2)熔剂的密度较大，部分熔剂会随同金属液混入铸型造成"熔剂夹渣"；(3)熔剂挥发产 生的气体有可能渗入合金液中，成为材料使用过程中的腐蚀源，加速材料腐蚀，降低使用 寿命。现有的吹气精炼技术是将有一定压力的精炼气体用吹气管吹入金属熔体中，精炼过 程中，精炼气体与金属熔体作用后，连带--些精炼副产物(C02、 S02、 CO、 H2、 N2、 02、 H20等)直接排放于周围大气中，有毒有害气体没得到合理处置，精炼气体不能得到回收 利用。黑色金属炉外精炼是当前国内外炼钢炼铁工业的前沿新技术。常见的精炼工艺有LF、 RH、 VD、 VOD、 CAS和气体搅拌等。钢包内喷吹惰性气体搅拌工艺(CAS),又称"钢包 吹氩"技术，是最普通也是最简单的炉外处理工艺。其主要冶金功能是均匀钢水成分、温 度、促进夹杂物上浮。底吹氩应根据钢种性质、钢液目的、精炼目的来选择合适的气体参 数，如氩气压力、流量、耗量、吹气时间、气泡大小等，由这些因素决定了吹氩强度的大 小及精炼的效果。但精炼气体没得到回收利用，存在资源浪费的问题。降低精炼气体耗用量和有毒有害物排放量是吹气精炼新技术、新装置发展的当务之急。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有有色金属和黑色金属吹气精炼装置的不足，提供一种能回 收利用精炼气体、合理处置有毒有害气体的吹气精炼装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括容器l、吸气管2、除杂系统3、气泵4、三通换向阀6、混合器7、吹气系统9、吹气管IO、连接管道5，其特征在于容器l内 盛装待吹气精炼的金属熔体，容器1的内腔在吹气精炼中不与大气相通；吸气管2与容器1 固定密封连通，吸气管2的吸气端口位于容器1的内腔上部且不与金属熔体接触，吸气管2 的排气端口与除杂系统3的进气端口固定密封连通；除杂系统3、气泵4、三通换向阀6、混 合器7、吹气系统9通过连接管道5依次固定密封连通三通换向阀6为一进二出换向阀， 具有连通气泵4出口与混合器7进口和连通气泵4出口与大气两种状态；混合器7上设置补 气端口 8;吹气系统9与容器1通过吹气管10旋转密封连通，吹气管10插入金属熔体中且 可旋转；从而形成容器1 一吸气管2 —除杂系统3 —气泵4 一三通换向阀6 —混合器7 —吹气系统9 一吹气管10 —容器1的气流回路。若精炼过程中无有毒有害气体杂 质，则不使用除杂系统3，吸气管2与气泵4直接固定密封连通。 本专利技术的吹气精炼装置中容器l用于盛装金属熔体。其上安装吹气管10用于吹气，吹气管10的出气口置于 金属熔体内且一般位于金属熔体的下部；吸气管2用于收集气体，吸气管2的进气口位于 熔器1的内腔上部且不与金属熔体接触；安全阀11的进口端与容器1的内腔相连且不与金 属熔体相接触，用于在吹气装置发生故障时，卸除容器内的过高压力。吹气精炼过程中， 容器1的内腔与周围大气呈隔离状态。除杂系统3用于去除来自容器1的、不适于重新吹入金属熔体的有害杂质。根据杂质 种类及形态的不同，除杂系统3内可以放置过滤器以去除固体杂质或(和)处理剂(器) 以通过吸附、化学反应等途径截留有害杂质并进行无害化处理。气条4用于提供气流流动动力，实现气流在装置内的循环。三通换向阀6用于实现气泵4与大气相通和气泵4与混合器7相通间的转换。当气泵4 与大气相通时，可实现吹气精炼前期排除容器1及吹气精炼装置内的有害气体；当气泵4 与混合器7相通时，可实现与大气隔离的循环吹气。混合器7上设置补气端口 8，用于补充新鲜气体并与回收气体混合，补气端口 8设置调 整新鲜气体流量的阀门，以控制新鲜气体和回收气体的比例。吹气系统9包括吹气管10，用于向容器l中吹入精炼气体。管道5用于连接吹气精炼装置的各部件，以形成气流回路。本专利技术与现有装置技术相比较，具有以下技术特点实现精炼气体的回收、循环再利 用，减少精炼气体的消耗量，降低精炼成本；收集、处理精炼过程中产生的有毒、有害物， 减少有毒、有害物排放，减轻对环境的污染，同时，可使用精炼效果好但直接排放对环境 有污染的精炼气体，增加精炼气体的可选范围、提高精炼效果、拓展吹气精炼技术的适用 范围实现金属熔体与周围大气的隔离，减轻金属熔体的氧化。相对于现有技术，本专利技术的吹气精炼装置可减少精炼气体使用量70%以上，降低污染 物排放量50%以上，减轻金属熔体的氧化率60%以上，技术经济效益显著。在选用适当的气体时，本专利技术的吹气精炼装置可用于精炼各种金属熔体；也可用于向 金属熔体中吹入改变金属熔体成分的气体及粉状固体；还可用于吹气处理其他液体、粒状 固体及固液混合体。 附图说明图1为本专利技术的吹气精炼装置的结构示意图。图中，l一容器，2—吸气管，3—除杂系统，4—气泵，5—管道，6—三通换向阀， 7—混合器，8—补气端口， 9一吹气系统，IO—吹气管，ll一安全阀d具体实施例方式结合图l，给出本专利技术装置的具体实施方式如下如图1所示，本专利技术包括容器l、除杂系统3、气泵4、三通换向阀6、混合器7、吹 气系统9。实施时，按照图l所示，将容器l、除杂系统3通过吸气管2固定密封连通，除杂系统3、气泵4、三通换向阀6、混合器7、吹气系统9分别通过管道5依次固定密封连 通，吹气系统9 、容器1通过吹气管10旋转密封连通，从而形成气流回路。使用本专利技术的吹气精炼装置进行吹气精炼时，先将金属熔体盛装在容器1中，将吹气 管IO通过容器1顶盖中心的小孔伸入金属融体下部，吹气口与容器1底部保持一定距离， 吹气管10管身与容器1的顶盖进行旋转密封连接，吹气管10的另一端与吹气系统9旋转 密封连接；将吸气管2通过容器1顶盖的小孔伸入容器1内腔上部并保证吸气口不与金属 熔体接触，吸气管2的吸气端与容器1的顶盖进行固定密封连接，吸气管2的另一端与除 杂系统3进行固定密封连接；安装并调整安全阀11，将安全阀11调节到容器1能接受的安 全范围内；将除杂系统3与气泵4、气泵4与三通换向阀6、三通换向阀6与混合器7、混 合器7与吹气系统9分别用管道5进行固定密封连接；将三通换向阀6调整为出口通大气， 开启气泵，密闭容器l，从混合器7的补气端口 8导入新鲜精炼气体，过一定时间后，将三 通换向阀6调整为出口与混合器7相通，进行连续的回流(及补气)吹气精炼。吹气精炼 后，将三通换向阀6调整为出口通大气，同时关闭混合器7的补气端口 8，开启容器l，完 成吹气精炼操作。使用本专利技术的吹气精炼装置进行吹气精炼时，新鲜气体和回收气体的比例可通过混合 器7的补气端口 8上的阀门进行调节；除杂系统3需定期维护，以保证除杂效果。安全阀 11需定期检查以防止安全事故。气体压力、流量、气泡的大小、容器l内的压力以及吹气 管10的旋转速度等都可以通过吹气系统9本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种吹气精炼装置，包括：容器（１）、吸气管（２）、除杂系统（３）、气泵（４）、三通换向阀（６）、混合器（７）、吹气系统（９）、吹气管（１０）、连接管道（５），其特征在于：容器（１）内盛装待吹气精炼的金属熔体，容器（１）的内腔在吹气精炼中不与大气相通；吸气管（２）与容器（１）固定密封连通，吸气管（２）的吸气端口位于容器（１）的内腔上部且不与金属熔体接触，吸气管（２）的排气端口与除杂系统（３）的进气端口固定密封连通；除杂系统（３）、气泵（４）、三通换向阀（６）、混合器（７）、吹气系统（９）通过连接管道（５）依次固定密封连通；三通换向阀（６）为一进二出换向阀，具有连通气泵（４）出口与混合器（７）进口和连通气泵（４）出口与大气两种状态；混合器（７）上设置补气端口（８）；吹气系统（９）与容器（１）通过吹气管（１０）旋转密封连通，吹气管（１０）插入金属熔体中且可旋转；从而形成容器（１）－吸气管（２）－除杂系统（３）－气泵（４）－三通换向阀（６）－混合器（７）－吹气系统（９）－吹气管（１０）－容器（１）的气流回路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢卫东，苏中华，彭晓东，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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