專利名稱：原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著分步煉鋼的出現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐煉鋼工序已分解成鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、爐外精練三個(gè)階 段，將煉鋼的各種化學(xué)反應(yīng)由過(guò)去在一個(gè)轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行而分解到三個(gè)階段來(lái)完成，各種化學(xué)反 應(yīng)在其最佳的條件下進(jìn)行，結(jié)果是提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本，獲得了質(zhì)量更加純凈的 鋼，滿足了各種工業(yè)對(duì)鋼質(zhì)的更高要求。鐵水在進(jìn)入轉(zhuǎn)爐冶煉前進(jìn)行脫硫具備最佳的反應(yīng)條 件，因?yàn)?1)鐵水中含有大量Si、 C、 Mn等還原性好的元素，其還原性有利于脫硫反應(yīng)， (強(qiáng)脫硫劑Ca、 Mg等燒損少)；(2)鐵水中C、 Si能大大提高S在鐵水中的活度系數(shù)，致使 硫較易脫到低的水平；(3)鐵水中氧含量低，硫的分配系數(shù)相應(yīng)有所提高，有利于脫硫；(4) 在鐵水預(yù)處理脫硫過(guò)程中，鐵水成分的變化比煉鋼或鋼水處理過(guò)程中鋼水成分的變化對(duì)最終 鋼種影響要小；(5)鐵水處理溫度較低，對(duì)處理裝置的壽命有利。同時(shí)，鐵水爐外脫硫可以 減輕高爐的負(fù)荷，降低焦比，減少渣量和提高生產(chǎn)率。
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鋼質(zhì)要求越來(lái)越高，尤其對(duì)鋼中硫含量要求特別嚴(yán)格，鋼的性 能在硫含量0.013%處是一個(gè)拐點(diǎn)， 一些高性能的純凈鋼要求硫含量要降到0.01%-0.001%以 下，這個(gè)脫硫任務(wù)主要由鐵水預(yù)處理來(lái)完成。鐵水爐外脫硫方法主要有兩種第一種方法是 包芯線喂絲方法，將包芯線插入鐵水中實(shí)現(xiàn)鐵水脫硫；第二種方法為噴吹粉狀脫硫劑至鐵水 中進(jìn)行脫硫。鐵水爐外脫硫的脫硫劑主要有蘇打Na2C03 、石灰CaO 、碳化鈣CaC2基脫 硫劑和鎂Mg基脫硫劑等四種。
喂絲法和噴吹法進(jìn)行鐵水爐外脫硫均有較好的效果。四種脫硫劑中鎂基脫硫劑最適于鐵 水爐外脫硫的應(yīng)用條件，其優(yōu)點(diǎn)是脫硫能力強(qiáng)；在較低鐵水溫度下，仍具有較好的脫硫能力； 脫硫處理所需時(shí)間短、渣量少、溫降小、脫硫效果好。由于鎂能和金屬中的多種雜質(zhì)反應(yīng)生 成穩(wěn)定的化合物，它一直是精煉劑的首選之一。用鎂粉進(jìn)行鐵水爐外脫硫，脫硫反應(yīng)的平衡 常數(shù)可達(dá)2.06x104，可以獲得高純度、高潔凈的鋼產(chǎn)品。Mg基脫硫劑是目前鐵水爐外脫硫 的首選，但是在鐵水預(yù)處理中鎂基脫硫劑的研究及應(yīng)用還存在很多不足之處(1)高溫下鎂 的氣化形成大量的鎂蒸汽氣泡，其中大氣泡在鐵水中的停留時(shí)間短，氣液接觸時(shí)間短，導(dǎo)致鎂的利用率降低，脫硫效率下降；(2)鋼鐵企業(yè)應(yīng)用的金屬鎂脫硫劑需要進(jìn)行鈍化處理，價(jià) 格較高。(3)由于鎂的蒸汽在高溫下氣壓較高，用金屬鎂脫硫劑存在安全隱患，其預(yù)防措施 和添加方法有必要進(jìn)一步研究。
由于鎂基脫硫劑存在以上諸多缺點(diǎn)，世界各國(guó)都在尋找新的脫硫劑以取代鎂基脫硫劑。 日本人佐野等提出了利用氧化鎂的鋁熱還原原位反應(yīng)生成鎂蒸氣并將其直接吹入鋼鐵熔體中
進(jìn)行脫硫的新的精煉工藝。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)控制吹入氣體中鎂分壓為0.2atm以下時(shí)，鎂的精 煉效率大幅提高。由此可見，MgO基原位脫硫劑顯示出巨大的應(yīng)用前景。如果以碳還原劑還 原MgO原位生成鎂蒸氣進(jìn)行脫硫，會(huì)具有更大的成本優(yōu)勢(shì)，可以有效的抑制鎂蒸汽可能出現(xiàn) 的爆炸危險(xiǎn)。但是由于目前的噴吹工藝及裝置的局限性，尤其是高溫鎂蒸汽在鐵水爐外噴出 脫硫過(guò)程中會(huì)形成大量的氣泡，其中大量的大氣泡在鐵水中的停留時(shí)間短，氣液接觸時(shí)間短 會(huì)導(dǎo)致造成脫硫劑的利用率，脫硫效率低下的主要原因，這也是目前鎂基脫硫劑噴吹脫硫普 遍存在的問(wèn)題。特別是最近金屬鎂價(jià)格居高不下，給鐵水脫硫帶來(lái)極大的壓力。
因此，尋找更廉價(jià)脫硫劑，開發(fā)更有效的脫硫方法，研發(fā)更高效的脫硫裝置是目前金屬 熔體脫硫的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有脫硫工藝存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法及裝置。 原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置由鐵水包或鋼水包、偏心攪拌槳、載氣氣管和噴槍組成，其 中偏心攪拌槳和噴槍插入鐵水包或鋼水包內(nèi)部空間，偏心攪拌槳位于從鐵水包或鋼水包中心 到鐵水包或鋼水包壁之間且位置可調(diào)，插入深度為鐵水包或鋼水包的3/4~4/5，偏心攪拌漿
的葉片根據(jù)攪拌要求采用標(biāo)準(zhǔn)T型葉片，加寬T型葉片，加厚的T型葉片或有開孔T型葉片； 噴槍插入深度為鐵水包或鋼水包的1/3 4/5，其所在位置可調(diào)，且不與偏心攪拌槳重疊，噴 槍底部?jī)?nèi)置脫硫劑顆粒，置有脫硫劑顆粒部分的噴槍壁上開有15 30個(gè)直徑2mm的噴孔，全 孔總面積等于或略大于載氣氣管截面積，噴孔開口位置根據(jù)側(cè)部噴吹方式和底部直吹方式分 別位于脫硫劑顆粒所在噴槍壁的側(cè)面和底部；噴槍上連接載氣氣管，載氣氣管可連續(xù)吹入惰 性氣體，并與噴槍內(nèi)部連通。
本發(fā)明的方法為-
1、脫硫劑顆粒的制備
將MgO粉末、碳質(zhì)還原劑、自蔓延發(fā)熱劑、反應(yīng)促進(jìn)劑和酸堿度調(diào)節(jié)劑分別在干燥箱里 以12(TC 20(TC的溫度干燥4h 20h，然后分別放入行星式球磨機(jī)中，以300rpm的速度磨成粒度小于200目的粉末。
將各物料粉末混合，然后加入粘結(jié)劑混合，物料混合質(zhì)量比例為MgO粉末:碳質(zhì)還原 劑自蔓延發(fā)熱劑反應(yīng)促進(jìn)劑酸堿度調(diào)節(jié)劑粘結(jié)劑=45 72: 14 18: 8~16 : 1 4 : 1 10 : 4 8;自蔓延發(fā)熱劑為鋁粉與氧化亞鐵粉末或三氧化二鐵粉末的混合物按化學(xué)反應(yīng)理論需要 量配料，配制根據(jù)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Al+3FeOAl203+3Fe或2Al+Fe20f2Fe+Al203;用 制樣機(jī)以20MPa的壓力壓制成球形或其它形狀的顆粒，且顆粒大于脫硫裝置的噴孔孔徑，烘 干后制備成MgO基脫硫劑。
如果原位反應(yīng)過(guò)于劇烈，噴槍插入深度不合適，脫硫過(guò)程中會(huì)發(fā)生噴濺現(xiàn)象影響脫硫， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生安全事故；因此，制備脫硫劑顆粒時(shí)，MgO粉末或酸堿調(diào)節(jié)劑粉末實(shí)際加入量 大于反應(yīng)理論需要量，以控制原位反應(yīng)速度，防止噴濺現(xiàn)象的發(fā)生。
2、 原位機(jī)械攪拌鐵水爐外脫硫方法
將制備的脫硫劑顆粒放入噴槍底部，脫硫劑在鐵水包或鋼水包的加入量，按全部反應(yīng)生 成的鎂和鐵水包或鋼水包中所含硫的化學(xué)反應(yīng)理論需要量加入；在出鐵或出鋼過(guò)程中，將噴 槍放入裝有鐵水或鋼水的鐵水包或鋼水包內(nèi)，鐵水或鋼水溫度在1350'C以上，自蔓延發(fā)熱劑 首先發(fā)生鋁熱自蔓延反應(yīng)，反應(yīng)方程式為
2Al+3FeO=Al203+3Fe或
2Al+Fe203=2Fe+Al203
反應(yīng)放出大量反應(yīng)熱，引發(fā)MgO和碳質(zhì)還原劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)原位放出高溫鎂蒸汽，反應(yīng)
方程式為
MgO+C=Mg+CO
同時(shí)惰性氣體從載氣氣管通入噴槍中，高溫鎂蒸汽在惰性載氣帶動(dòng)下噴入到鐵水包或鋼 水包里形成氣泡，偏心攪拌漿攪拌速度為50 200rpm，在偏心攪拌漿攪拌作用下含鎂氣泡被 細(xì)化和分散，鐵水或鋼水中的硫與鎂反應(yīng)生成的硫化鎂渣上浮到鐵水或鋼水表面，形成渣層， 完成脫硫，反應(yīng)方程式為
Mg+[S]=MgS
3、 通過(guò)改變噴槍上的開孔數(shù)目以及調(diào)節(jié)惰性載氣的流速來(lái)控制脫硫劑噴吹速率，以防止 噴濺現(xiàn)象的發(fā)生；也可根據(jù)需要選擇偏心攪拌漿的葉片、噴吹方式和噴槍位置以及插入深度， 噴吹方式分為側(cè)部噴吹和底部直吹。
本發(fā)明通過(guò)偏心攪拌漿進(jìn)行偏心攪拌使含鎂蒸汽泡微細(xì)化和均勻分散，可極大地增加脫硫反應(yīng)面積及反應(yīng)時(shí)間，改善脫硫動(dòng)力學(xué)條件，短時(shí)間內(nèi)硫濃度可以脫到超低的水平，脫硫
效率高；本發(fā)明采用的原位機(jī)械攪拌鐵水爐外脫硫裝置由鐵水包或鋼水包、偏心攪拌槳、載 氣氣管和噴槍組成，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，攪拌漿葉片、噴槍開口數(shù) 目、噴吹速度以及噴槍插入深度可根據(jù)反應(yīng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)于改善脫硫效果、提高脫硫率
也重要作用。采用本發(fā)明的方法脫硫率可達(dá)88%以上。


圖l、原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置應(yīng)用示意圖。
圖2、原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置應(yīng)用示意圖。 圖3、原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置應(yīng)用示意圖。
圖中1、鐵水，2、鐵水包或鋼水包，3、偏心攪拌槳，4、氣泡，5、噴？L， 6、載氣氣管， 7、噴槍，8、脫硫劑顆粒。
圖4、原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置偏心攪拌漿示意圖，圖中3-l、標(biāo)準(zhǔn)T型葉片偏心攪拌 槳，3-2、加寬T型葉片偏心攪拌槳，3-3、加厚T葉片偏心攪拌槳，3-4、開孔T型葉片偏心 攪拌槳。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施本發(fā)明的方法采用本發(fā)明的原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置。
本發(fā)明實(shí)施采用的MgO粉末、鋁粉、氧化亞鐵粉末、三氧化二鐵粉末和Si02粉末均為 工業(yè)級(jí)粉末產(chǎn)品。
本發(fā)明實(shí)施采用的碳質(zhì)還原劑為普通石墨或木炭，含固定碳大于80%。 本發(fā)明實(shí)施采用的酸堿度調(diào)節(jié)劑為普通工業(yè)石灰、石灰石、白云石或硅石。 本發(fā)明實(shí)施采用的粘結(jié)劑為普通瀝青、焦油或樹脂。 實(shí)施例1
將MgO、石墨、鋁粉、氧化亞鐵粉、SiO2和石灰分別在干燥箱里以20(TC的溫度干燥4h， 然后分別放入行星式球磨機(jī)中，以300rpm的速度磨成粒度小于200目的粉末。
將各物料粉末混合，然后加入瀝青混合，物料混合質(zhì)量比例為MgO:石墨(鋁粉+氧 化亞鐵粉)Si02:石灰瀝青=48: 14: 16 : 4 : 10 : 8;用制樣機(jī)以20MPa的壓力壓制成 球形或其它形狀的顆粒，且顆粒大于脫硫裝置的噴孔孔徑，烘干后制備成MgO基脫硫劑。
采用如圖1所示原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，鐵水包或鋼水包2高為3.5m，直徑為3.0m， 其中裝有鐵水1共12 m3;將制備的脫硫劑顆粒8置于噴槍7底部，噴槍7為高純石墨材質(zhì)，底部開有30個(gè)直徑2mm的噴孔5，噴吹方式為底部噴吹，插入深度為4/5鐵水包或鋼水包 深度；偏心攪拌漿3插入深度為3/4鐵水包或鋼水包深度，偏心攪拌漿3采用圖4中的加寬 T型葉片攪拌槳，偏心攪拌速率為100rpm;載氣氣管6通入的載氣流量為2.5m3/min。
脫硫劑根據(jù)鐵水中所含硫成分，按化學(xué)反應(yīng)理論需要量加入鐵水包或鋼水包內(nèi)進(jìn)行脫硫 處理，實(shí)際脫硫率可達(dá)91%。 實(shí)施例2
將MgO、木炭、鋁粉、三氧化二鐵粉、Si02和石灰石分別在干燥箱里以18(TC的溫度干 燥8h，然后分別放入行星式球磨機(jī)中，以300rpm的速度磨成粒度小于200目的粉末。
將各物料粉末混合，然后加入焦油混合，物料混合質(zhì)量比例為MgO:木炭(鋁粉+三 氧化二鐵粉)Si02:石灰石焦油M5: 18: 16 :3 :10: 8;用制樣機(jī)以20MPa的壓力壓制 成球形或其它形狀的顆粒，烘干后制備成MgO基脫硫劑。
采用如圖2所示原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，鐵水包或鋼水包2高為3.5m，直徑為3.0m， 其中裝有鐵水l共12m、將制備的脫硫劑顆粒8置于噴槍7底部，噴槍7為高純石墨材質(zhì)， 底部開有20個(gè)直徑2mm的噴孔5，噴吹方式為側(cè)部噴吹，插入深度為3/5鐵水包或鋼水包 深度；偏心攪拌漿3插入深度為3/4鐵水包或鋼水包深度，偏心攪拌漿3采用圖4中的加厚 T型葉片攪拌槳，偏心攪拌速率為150rpm;載氣氣管6通入的載氣流量為10m3/min。
脫硫劑根據(jù)鐵水中所含硫成分，按化學(xué)反應(yīng)理論需要量加入鐵水包或鋼水包內(nèi)進(jìn)行脫硫 處理，實(shí)際脫硫率可達(dá)89%。 實(shí)施例3
將MgO、石墨、鋁粉、氧化亞鐵粉、Si02和白云石分別在干燥箱里以16(TC的溫度干燥 12h,然后分別放入行星式球磨機(jī)中，以300rpm的速度磨成粒度小于200目的粉末。
將各物料粉末混合，然后加入樹脂混合，物料混合質(zhì)量比例為MgO:石墨(鋁粉+氧 化亞鐵粉)Si02:白云石樹脂=60: 16: 8 : 2 :10: 4;用制樣機(jī)以20MPa的壓力壓制成球 形或其它形狀的顆粒，烘干后制備成MgO基脫硫劑。
采用如圖3所示原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，鐵水包或鋼水包2高為3.5m，直徑為3.0m， 其中裝有鐵水l共12m 將制備的脫硫劑顆粒8置于噴槍7底部，噴槍7為高純石墨材質(zhì)， 底部開有15個(gè)直徑2mm的噴孔5，噴吹方式為側(cè)部噴吹，插入深度為1/3鐵水包或鋼水包 深度；偏心攪拌漿3插入深度為4/5鐵水包或鋼水包深度，偏心攪拌漿3采用圖4中的開孔 T型葉片偏心攪拌槳，偏心攪拌速率為50rpm;載氣氣管6通入的載氣流量為30m3/min。脫硫劑根據(jù)鐵水中所含硫成分，按化學(xué)反應(yīng)理論需要量加入鐵水包或鋼水包內(nèi)進(jìn)行脫硫 處理，實(shí)際脫硫率可達(dá)88%。 實(shí)施例4
將MgO、木炭、鋁粉、三氧化二鐵粉、Si02和石灰分別在干燥箱里以14(TC的溫度干燥 16h，然后分別放入行星式球磨機(jī)中，以300rpm的速度磨成粒度小于200目的粉末。
將各物料粉末混合，然后加入瀝青混合，物料混合質(zhì)量比例為MgO:木炭(鋁粉+三 氧化二鐵粉)Si02:石灰瀝青=70: 15: 8 :2 :1: 4;用制樣機(jī)以20MPa的壓力壓制成球 形或其它形狀的顆粒，烘干后制備成MgO基脫硫劑
采用如圖1所示原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，鐵水包或鋼水包2高為3.5m，直徑為3.0m， 其中裝有鐵水l共12m、將制備的脫硫劑顆粒8置于噴槍7底部，噴槍7為高純石墨材質(zhì)， 底部開有30個(gè)直徑2mm的噴孔5，噴吹方式為底部噴吹，插入深度為4/5鐵水包或鋼水包 深度；偏心攪拌漿3插入深度為3/4鐵水包或鋼水包深度，偏心攪拌漿3采用圖4中的加寬 T型葉片攪拌槳，偏心攪拌速率為100rpm;載氣氣管6通入的載氣流量為50mVmin。
脫硫劑根據(jù)鐵水中所含硫成分，按化學(xué)反應(yīng)理論需要量加入鐵水包或鋼水包內(nèi)進(jìn)行脫硫 處理，實(shí)際脫硫率可達(dá)90%。 實(shí)施例5
將MgO、石墨、鋁粉、氧化亞鐵粉、Si02和石灰石分別在干燥箱里以120。C的溫度干燥 20h，然后分別放入行星式球磨機(jī)中，以300rpm的速度磨成粒度小于200目的粉末。
將各物料粉末混合，然后加入焦油混合，物料混合質(zhì)量比例為MgO:石墨(鋁粉+氧 化亞鐵粉)Si02:石灰石焦油=69: 14: 8 :1 :2: 6;用制樣機(jī)以20MPa的壓力壓制成球 形或其它形狀的顆粒，烘干后制備成MgO基脫硫劑。
采用如圖2所示原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，鐵水包或鋼水包2高為3.5m，直徑為3.0m， 其中裝有鐵水l共12m、將制備的脫硫劑顆粒8置于噴槍7底部，噴槍7為高純石墨材質(zhì)， 底部開有20個(gè)直徑2mm的噴孔5，噴吹方式為側(cè)部噴吹，插入深度為3/5鐵水包或鋼水包 深度；偏心攪拌漿3插入深度為3/4鐵水包或鋼水包深度，偏心攪拌漿3釆用圖4中的加厚 T型葉片攪拌槳，偏心攪拌速率為150rpm;載氣氣管6通入的載氣流量為60m3/min。
脫硫劑根據(jù)鐵水中所含硫成分，按化學(xué)反應(yīng)理論需要量加入鐵水包或鋼水包內(nèi)進(jìn)行脫硫 處理，實(shí)際脫硫率可達(dá)89%。 實(shí)施例6將MgO、木炭、鋁粉、三氧化二鐵粉、Si02和硅石分別在干燥箱里以120。C的溫度干燥 20h，然后分別放入行星式球磨機(jī)中，以300rpm的速度磨成粒度小于200目的粉末。
將各物料粉末混合，然后加入樹脂混合，物料混合質(zhì)量比例為MgO:木炭(鋁粉+三 氧化二鐵粉)Si02:硅石樹脂=72: 14: 8 :1 :1:4;用制樣機(jī)以20MPa的壓力壓制成球 形或其它形狀的顆粒，烘干后制備成MgO基脫硫劑。
采用如圖3所示原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，鐵水包或鋼水包2高為3.5m，直徑為3.0m， 其中裝有鐵水1共12 m3;將制備的脫硫劑顆粒8置于噴槍7底部，噴槍7為高純石墨材質(zhì)， 底部開有15個(gè)直徑2mm的噴孔5，噴吹方式為側(cè)部噴吹，插入深度為1/3鐵水包或鋼水包 深度；偏心攪拌漿3插入深度為4/5鐵水包或鋼水包深度，偏心攪拌漿3采用圖4中的開孔 T型葉片攪拌槳，偏心攪拌速率為50rpm;載氣氣管6通入的載氣流量為20m3/min。
脫硫劑根據(jù)鐵水中所含硫成分，按化學(xué)反應(yīng)理論需要量加入鐵水包或鋼水包內(nèi)進(jìn)行脫硫 處理，實(shí)際脫硫率可達(dá)88%。
權(quán)利要求
1、一種原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，其特征在于原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置由鐵水包或鋼水包、偏心攪拌槳、載氣氣管和噴槍組成，其中偏心攪拌槳和噴槍插入鐵水包或鋼水包內(nèi)部空間，偏心攪拌槳位于鐵水包或鋼水包中心和池壁的中間位置；噴槍底部?jī)?nèi)置脫硫劑顆粒，置有脫硫劑顆粒部分的噴槍壁上開有噴孔；噴槍上連接載氣氣管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，其特征在于所述的偏心攪拌槳插 入鐵水包或鋼水包內(nèi)部空間，位于從鐵水包或鋼水包中心到鐵水包或鋼水包壁之間且位置可 調(diào)，插入深度為鐵水包或鋼水包的3/4 4/5，偏心攪拌漿的葉片根據(jù)攪拌要求采用標(biāo)準(zhǔn)T型 葉片，加寬T型葉片，加厚的T型葉片或有開孔T型葉片。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，其特征在于所述的噴槍插入深 度為鐵水包或鋼水包的1/3~4/5，其所在位置可調(diào)，且不與偏心攪拌槳重疊，噴槍底部置有 脫硫劑顆粒部分的噴槍壁上開有15-30個(gè)直徑2mm的噴孔，全孔總面積等于或略大于載氣氣 管截面積，噴孔開口位置根據(jù)側(cè)部噴吹方式和底部直吹方式分別位于脫硫劑顆粒所在噴槍壁 的側(cè)面和底部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置，其特征在于所述的載氣氣管連接 噴槍，并與噴槍內(nèi)部連通，載氣氣管可連續(xù)吹入惰性氣體。
5、 一種原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法，其特征在于將脫硫劑顆粒置于噴槍底部，在出鐵 或出鋼過(guò)程中，將噴槍放入裝有鐵水或鋼水的鐵水包或鋼水包內(nèi)，發(fā)熱劑首先發(fā)生鋁熱自蔓 延反應(yīng)，反應(yīng)放出反應(yīng)熱引發(fā)MgO和碳質(zhì)材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)原位放出高溫鎂蒸汽，同時(shí)惰性 氣體從載氣氣管通入噴槍中，高溫鎂蒸汽在惰性載氣帶動(dòng)下噴入到鐵水包或鋼水包里形成氣 泡，在偏心攪拌漿攪拌作用下含鎂氣泡被細(xì)化和分散，鐵水或鋼水中的硫與鎂反應(yīng)生成的硫 化鎂渣上浮到鐵水或鋼水表面，形成渣層，完成脫硫；反應(yīng)方程式為Mg+[S]=MgS。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法，其特征在于所述脫硫劑顆粒脫硫劑是由MgO、碳質(zhì)還原劑、自蔓延發(fā)熱劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、酸堿度調(diào)節(jié)劑和粘結(jié)劑組成的球形或其它形狀的顆粒，其中碳質(zhì)還原劑為石墨或木炭，自蔓延發(fā)熱劑為鋁粉與氧化亞鐵粉末或三氧化二鐵粉末的混合物；反應(yīng)促進(jìn)劑為Si02;酸堿度調(diào)節(jié)劑為石灰、石灰石、白云石或 硅石；粘結(jié)劑為瀝青、焦油或樹脂；其中自蔓延發(fā)熱劑由鋁粉與氧化亞鐵粉末或三氧化二鐵 粉末按化學(xué)反應(yīng)理論需要量混合組成，配制根據(jù)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Al+3FeO=Al203+3Fe 或2Al+Fe203=2Fe+Al20;各物料所占比例為MgO占混合物料總質(zhì)量的45 72%;碳質(zhì)還原劑占混合物料總質(zhì)量的14 18%;自蔓延發(fā)熱劑占混合物料總質(zhì)量的8~16%;反應(yīng)促進(jìn)劑 占混合物料總質(zhì)量的1 4%;酸堿度調(diào)節(jié)劑占混合物料總質(zhì)量的1 10%;粘結(jié)劑占混合物 料總質(zhì)量的4 8%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法，其特征在于所述脫硫劑顆粒的制 備將MgO、碳質(zhì)還原劑、自蔓延發(fā)熱劑、反應(yīng)促進(jìn)劑和酸堿度調(diào)節(jié)劑分別干燥箱里以 120'C 20(TC的溫度干燥4h 20h，，然后用球磨機(jī)磨成粒度小于200目的粉末；將以上物料粉 末按比例混合，加入粘結(jié)劑，然后以20MPa的壓力壓制成球形或其它形狀的顆粒，烘干后制 備成脫硫劑。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法，其特征在于所述物料混合質(zhì)量比 例MgO粉末:碳質(zhì)還原劑自蔓延發(fā)熱劑:反應(yīng)促進(jìn)劑:酸堿度調(diào)節(jié)劑:粘結(jié)劑-45 72: 14 18: 8~16 : 1 4 : 1 10 : 4 8;自蔓延發(fā)熱劑為鋁粉與氧化亞鐵粉末或三氧化二鐵粉末的 混合物按化學(xué)反應(yīng)理論需要量配料；MgO粉末或酸堿調(diào)節(jié)劑粉末實(shí)際加入量大于反應(yīng)理論需 要量，以控制原位反應(yīng)速度，防止噴濺現(xiàn)象的發(fā)生。
全文摘要
一種原位機(jī)械攪拌爐外脫硫方法及裝置，其特征在于原位機(jī)械攪拌爐外脫硫裝置由鐵水包或鋼水包、偏心攪拌槳、載氣氣管和噴槍組成；采用MgO、碳質(zhì)材料、發(fā)熱劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、酸堿度調(diào)節(jié)劑和粘結(jié)劑制備成脫硫劑顆粒，將制備的脫硫劑顆粒放入噴槍底部，在出鐵或出鋼過(guò)程中，將噴槍放入裝有鐵水或鋼水的鐵水包或鋼水包內(nèi)，同時(shí)惰性氣體從載氣氣管通入噴槍中，在偏心攪拌槳攪拌作用下，鐵水或鋼水中的硫與鎂反應(yīng)生成的硫化鎂渣上浮到鐵水或鋼水表面，形成渣層，完成脫硫。本發(fā)明具有設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較少，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，脫硫率可達(dá)88％以上。
文檔編號(hào)C21C1/04GK101298631SQ20081001186
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者任曉冬, 燕 劉, 張廷安, 強(qiáng) 王, 蔣孝麗, 豆志河, 赫冀成, 趙秋月 申請(qǐng)人:東北大學(xué)