高效鐵水脫硫噴槍的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬鐵水預處理脫硫設備領域，尤其涉及一種高效鐵水脫硫噴槍，它包括裝配法蘭（1）、外護管（2）、中心脫硫劑噴管（4）及耐火材料防護層（3）；在所述裝配法蘭（1）區域固定設有噴吹介質輸入管（10）；所述外護管（2）與中心脫硫劑噴管（4）之間設有噴吹介質間隙（5）；所述噴吹介質輸入管（10）的端口與噴吹介質間隙（5）相通；在所述外護管（2）的尾部區域橫向固定設有噴吹介質配氣機構（6）；所述噴吹介質配氣機構（6）包括供氣腔體（7）及噴吹介質噴口（8）；所述噴吹介質間隙（5）與供氣腔體（7）相通。本實用新型脫硫效果理想，攪拌力強，脫硫反應速度快。
【專利說明】高效鐵水脫硫噴槍

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬鐵水預處理脫硫設備領域，尤其涉及一種高效鐵水脫硫噴槍。

【背景技術】
[0002] 轉爐煉鋼過程中脫硫，是在氧化的氣氛下進行的，脫硫的深度有一定的局限性。隨 著鋼鐵工業的不斷發展，根據鋼的不同用途，要求鋼中的含硫量越來越低，僅靠轉爐煉鋼過 程中脫硫已滿足不了鋼種對硫的要求，如超低硫IF鋼。在鐵水入轉爐前進行鐵水預處理脫 硫，是目前鋼鐵工業普遍采用的一種脫硫方式。
[0003] 鐵水預處理脫硫是在還原氣氛下進行的，有利于脫硫，脫硫成本低，可以進行深脫 硫。
[0004] 傳統單流道鐵水脫硫噴槍，是噴槍內有一個流道，脫硫粉劑采用載氣（如氮氣）經 噴槍流道進入到鐵水內，脫硫粉劑和鐵水中的硫發生反應生產脫硫產物，載氣(如氮氣）吹 入到鐵水內起到了攪拌的作用，加快脫硫粉劑和鐵水中硫的反應，有利于脫硫產物的加速 上浮排出，達到了脫硫的作用。但該單流道鐵水脫硫噴槍，攪拌力方向單一，攪拌力不足，會 造成一些脫硫粉劑，沒參與脫硫就已上浮到渣中，一些脫硫產物上浮不充分仍在鐵水內，起 不到脫硫的效果，攪拌力弱，導致脫硫反應速度慢，脫硫效率低。


【發明內容】

[0005] 本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種脫硫效果理想，攪拌力強， 脫硫反應速度快的高效鐵水脫硫噴槍。
[0006] 為解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的：
[0007] 高效鐵水脫硫噴槍，它包括裝配法蘭、外護管、中心脫硫劑噴管及耐火材料防護 層；所述中心脫硫劑噴管固定置于外護管內；所述中心脫硫劑噴管及外護管與裝配法蘭固 定相接；在所述裝配法蘭區域固定設有噴吹介質輸入管；所述外護管與中心脫硫劑噴管之 間設有噴吹介質間隙；所述噴吹介質輸入管的端口與噴吹介質間隙相通；在所述外護管的 尾部區域橫向固定設有噴吹介質配氣機構；所述噴吹介質配氣機構包括供氣腔體及噴吹介 質噴口；所述噴吹介質間隙與供氣腔體相通。
[0008] 作為一種優選方案，本實用新型所述噴吹介質噴口為12個。
[0009] 作為另一種優選方案，本實用新型所述噴吹介質噴口與供氣腔體外壁的偏角 45° 彡 a 彡 135°。
[0010] 進一步地，本實用新型在所述中心脫硫劑噴管外固定設有內護管。
[0011] 一種高效鐵水脫硫噴槍，它包括裝配法蘭、外護管、中心脫硫劑噴管及耐火材料防 護層；所述中心脫硫劑噴管固定置于外護管內；所述中心脫硫劑噴管及外護管與裝配法蘭 固定相接；其特征在于：在所述裝配法蘭區域固定設有噴吹介質輸入管；在所述外護管內 固定設有噴吹介質輸送管；所述噴吹介質輸入管與噴吹介質輸送管相通；在所述外護管的 尾部區域橫向固定設有噴吹介質配氣機構；所述噴吹介質配氣機構包括供氣腔體及噴吹介 質噴口；所述噴吹介質輸送管與供氣腔體相通。
[0012] 供給轉爐用的鐵水在轉爐內進行吹氧降碳冶煉成鋼水的過程中，因添加石灰等造 渣材料，其含硫量有較大幅度的下降，脫硫率可達40?60%。轉爐冶煉過程中因是氧化性氣 氛，脫硫能力有限，對有些鋼種含硫量要求更低，只采用轉爐脫硫是滿足不了要求。因此，采 用鐵水預處理脫硫是鋼鐵工業普遍采用的脫硫方式鐵水是還原性氣氛有利于脫硫，且鐵水 脫硫經濟實用。本實用新型使用時將雙流道噴槍插入鐵水一定深度，其中一個流道向鐵水 內噴吹脫硫粉劑，載氣采用氮氣(或其它惰性氣體)，同時另一流道只向鐵水中吹入氮氣（或 其它惰性氣體)，提高攪拌力，使鐵水中硫重量含量降低到目標要求。采用雙流道鐵水預處 理噴槍可完全替代傳統單流道鐵水預處理噴槍，其技術特點是，在達到同樣脫硫效果的條 件下，脫硫粉劑的用量降低30%左右，脫硫時間減少一半，渣中的帶鐵量降低20%以上。采 用雙流道鐵水預處理噴槍進行鐵水脫硫處理的鐵水，硫在鐵水中的波動小、均勻穩定，脫 硫產物上浮充分，渣鐵分離快，鐵水收得率高，有利于連續大生產作業。最大的脫硫深度可 達0. 0007%。采用雙流道鐵水預處理噴槍，與傳統單流道鐵水預處理噴槍相比，避免了載氣 攪拌方向范圍狹窄、攪拌強度不足的缺點，實現了在鐵水內360度全方位攪拌，攪拌強度提 高一倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。本實用新型的保護范 圍不僅局限于下列內容的表述。
[0014] 圖1為本實用新型的一種實施方式整體結構示意圖；
[0015] 圖2為本實用新型圖1中A-A向側視圖；
[0016] 圖3為本實用新型圖1中C-C向剖視圖；
[0017] 圖4為本實用新型另一種實施方式整體結構示意圖；
[0018] 圖5為本實用新型圖4中C-C向剖視圖。
[0019] 圖中：1、裝配法蘭；2、外護管；3、耐火材料防護層；4、中心脫硫劑噴管；5、噴吹介 質間隙；6、噴吹介質配氣機構；7、供氣腔體；8、噴吹介質噴口；9、噴吹介質輸送管；10、噴吹 介質輸入管；11、內護管。

【具體實施方式】
[0020] 如圖1所示，高效鐵水脫硫噴槍，它包括1、外護管2、中心脫硫劑噴管4及耐火材 料防護層3 ;所述中心脫硫劑噴管4固定置于外護管2內；所述中心脫硫劑噴管4及外護管 2與裝配法蘭1固定相接；在所述裝配法蘭1區域固定設有噴吹介質輸入管10 ;所述外護管 2與中心脫硫劑噴管4之間設有噴吹介質間隙5 ;所述噴吹介質輸入管10的端口與噴吹介 質間隙5相通；在所述外護管2的尾部區域橫向固定設有噴吹介質配氣機構6 ;所述噴吹介 質配氣機構6包括供氣腔體7及噴吹介質噴口 8 ;所述噴吹介質間隙5與供氣腔體7相通。
[0021] 本實用新型系通過噴吹介質間隙5完成噴吹介質輸送過程。在實際脫硫作業中， 脫硫劑在載氣作用下，通過中心脫硫劑噴管4被送至熔體中。另一路，噴吹介質通過噴吹介 質輸入管10及噴吹介質間隙5進入噴吹介質配氣機構6的供氣腔體7中，再經噴吹介質噴 口 8最終噴入熔體中。噴吹介質在噴吹過程中對熔體起到一定的攪拌作用。
[0022] 本實用新型可替代傳統的單流道鐵水脫硫噴槍，達到快速脫硫，硫成分波動小，降 低脫硫粉劑用量，渣中的帶鐵量降低20%以上，顯著降低成本，實現多爐連續生產。本實用 新型在單流道鐵水脫硫噴槍的基礎上，在其槍體內增加一條通道，該流道只是用于通過氣 體，不作為脫硫粉劑通道，在出口處該流道進行了特殊的設計，使其在360度方向出氣。
[0023] 本實用新型所述噴吹介質噴口 8為12個。當然，根據實際設計需要也可采用其它 數量。
[0024] 本實用新型所述噴吹介質噴口 8與供氣腔體7外壁的偏角45° < a < 135°。通過 調整上述偏角，可在熔體中形成渦流效應，從而進一步強化脫硫效果。
[0025] 為防護中心脫硫劑噴管，本實用新型在所述中心脫硫劑噴管4外可固定設有內護 管11。
[0026] 鐵水預處理脫硫工藝是：高爐產生的鐵水，在進入轉爐冶煉前，對低硫要求的鋼種 中，采用鐵水脫硫處理。鐵水脫硫是噴槍插入鐵水一定深度，將脫硫粉劑通過噴槍輸送到鐵 水內部后用氣體進行攪拌，使脫硫粉劑與鐵水中的硫充分反應，生成的脫硫產物上浮到鐵 水頂渣中，采用推扒渣設備將鐵水頂渣扒掉，即完成了鐵水脫硫的目的。
[0027] 鐵水脫硫反應方程式：CaO+FeS=CaS+FeO或Mg+FeS=MgS+Fe2+ ;脫硫粉劑：流態化 石灰粉，鎂粉，碳酸鹽等；脫硫產物：硫化鎂，硫化鈣等。
[0028] 1?效鐵水脫硫噴槍可替代傳統單流道鐵水脫硫噴槍，1?效鐵水脫硫噴槍的一個流 道為脫硫粉劑和載氣（如氮氣）通道，另一流道為氣體(如氮氣）通道，這種設計方式在鐵水 參見處理脫硫時，攪拌力增加了一倍以上，攪拌方向為360度全方位，脫硫粉劑和鐵水中硫 的反應加快，攪拌均勻，脫硫產物快速上浮排出，脫硫時間減少一半，脫硫粉劑的用量降低 30%左右，渣中的帶鐵量降低20%以上。
[0029] 作為另外一種設計模式，本實用新型系采用噴吹介質輸送管9完成噴吹介質輸送 過程，其具體結構包括裝配法蘭1、外護管2、中心脫硫劑噴管4及耐火材料防護層3 ;所述 中心脫硫劑噴管4固定置于外護管2內；所述中心脫硫劑噴管4及外護管2與裝配法蘭1 固定相接；在所述裝配法蘭1區域固定設有噴吹介質輸入管10 ;在所述外護管2內固定設 有噴吹介質輸送管9 ;所述噴吹介質輸入管10與噴吹介質輸送管9相通；在所述外護管2的 尾部區域橫向固定設有噴吹介質配氣機構6 ;所述噴吹介質配氣機構6包括供氣腔體7及 噴吹介質噴口 8 ;所述噴吹介質輸送管9與供氣腔體7相通。
[0030] 本實用新型雙流道鐵水預處理脫硫噴槍是自耗式噴槍，噴槍雙流通道外澆注耐火 材料保護噴槍通道。
[0031] 以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 高效鐵水脫硫噴槍，包括裝配法蘭（1 )、外護管（2)、中心脫硫劑噴管（4)及耐火材料 防護層（3);所述中心脫硫劑噴管（4)固定置于外護管（2)內；所述中心脫硫劑噴管（4)及 外護管（2)與裝配法蘭（1)固定相接；其特征在于，在所述裝配法蘭（1)區域固定設有噴吹 介質輸入管（10);所述外護管（2)與中心脫硫劑噴管（4)之間設有噴吹介質間隙（5);所述 噴吹介質輸入管（10)的端口與噴吹介質間隙（5)相通；在所述外護管（2)的尾部區域橫向 固定設有噴吹介質配氣機構（6);所述噴吹介質配氣機構（6)包括供氣腔體（7)及噴吹介質 噴口（8);所述噴吹介質間隙（5)與供氣腔體（7)相通。
2. 根據權利要求1所述的高效鐵水脫硫噴槍，其特征在于：所述噴吹介質噴口（8)為 12個。
3. 根據權利要求2所述的高效鐵水脫硫噴槍，其特征在于：所述噴吹介質噴口（8)與供 氣腔體（7)外壁的偏角45° < a < 135 °。
4. 根據權利要求1?3之任一所述的高效鐵水脫硫噴槍，其特征在于：在所述中心脫 硫劑噴管（4)外固定設有內護管（11)。
5. -種高效鐵水脫硫噴槍，包括裝配法蘭（1 )、外護管（2)、中心脫硫劑噴管（4)及耐火 材料防護層（3);所述中心脫硫劑噴管（4)固定置于外護管（2)內；所述中心脫硫劑噴管（4) 及外護管（2)與裝配法蘭（1)固定相接；其特征在于：在所述裝配法蘭（1)區域固定設有噴 吹介質輸入管（10);在所述外護管（2)內固定設有噴吹介質輸送管（9);所述噴吹介質輸入 管（10)與噴吹介質輸送管（9)相通；在所述外護管（2)的尾部區域橫向固定設有噴吹介質 配氣機構（6);所述噴吹介質配氣機構（6)包括供氣腔體（7)及噴吹介質噴口（8);所述噴吹 介質輸送管（9)與供氣腔體（7)相通。
6. 根據權利要求5所述的高效鐵水脫硫噴槍，其特征在于：所述噴吹介質噴口（8)為 12個。
7. 根據權利要求6所述的高效鐵水脫硫噴槍，其特征在于：所述噴吹介質噴口（8)與供 氣腔體（7)外壁的偏角45° < a < 135 °。
8. 根據權利要求5?7之任一所述的高效鐵水脫硫噴槍，其特征在于：在所述中心脫 硫劑噴管（4)外固定設有內護管（11)。
【文檔編號】C21C1/02GK203833961SQ201420251659
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月16日 優先權日:2014年5月16日
【發明者】于華財, 李紹寧, 李紹朋, 李紹丹, 薛開圣 申請人:營口欣立耐材科技有限公司