[发明专利]一种KR脱硫铁水罐中的控流装置

说明书

本发明公开了一种KR脱硫铁水罐中的控流装置，包括插入铁水罐中的搅拌装置，搅拌装置由搅拌头和搅拌杆组成，还包括支架和挡杆，支架安装在铁水罐上方，挡杆具有数个条，上端分布固定安装于支架上，下端分别插入铁水罐中，且以搅拌杆为轴心对称分布。通过挡杆对铁水罐搅拌流场产生周期性的影响，显著抑制了中心涡流区的形成，明显改善了铁水机械搅拌脱硫动力学条件，使得脱硫剂的利用率得到大幅提高。

技术领域

本发明涉及一种铁水炉外KR搅拌脱硫铁水罐，更具体地说，涉及一种KR脱硫铁水罐中的控流装置。

背景技术

KR(Kambara Reactor)搅拌脱硫法是1965年就应用于工业生产的一种铁水炉外脱硫技术。这种脱硫方法主要是将搅拌头插入一定深度的铁水罐内进行旋转，旋转产生的漩涡带动脱硫剂运动并与铁水接触发生反应，从而达到脱硫的目的。KR法与喷吹法相比，在深脱硫和脱硫稳定性方面优势明显，从而在国内外得到了广泛的使用。但KR法在实际生产中还存在一些不足，如石灰利用率不高，这样过大的石灰消耗量必然导致处理过程温降大和铁损高等问题。因此，对KR铁水机械搅拌从提高石灰的利用率方面进行考虑和研究，以减少石灰的消耗更具有意义。

KR搅拌过程中铁水的流动状态存在三种典型特征：中心强制涡流区、自由涡流区以及铁水罐下部的弱流区。其中仅在自由涡流区，由于循环运动引起了脱硫剂与铁水之间的相对运动，起到了混合分散的作用，石灰与铁水间脱硫反应动力学条件最好，而其它两个区域则较差，尤其是在中心强制涡流区。在该区域由于没有液体微元之间的相对运动，同时由于负压的存在使得搅拌过程中大量的石灰团聚在该区域，这部分的石灰未参与反应，使得脱硫剂的利用率较低。由此可见，从改善脱硫动力学角度出发，抑制强制涡流区，并减小弱流区，达到扩展搅拌自由涡流区的目的是提高脱硫剂利用率的有效途径。

现有的技术主要为改进搅拌器结构、搅拌叶片形状，已有多项专利产生，尽管对改善搅拌脱硫动力学条件能够起到一定的作用，但其并不能达到消除强制涡流区的目的，脱硫剂的聚集现象依然存在。此外，已有专利中，CN201120213943.4，KR铁水罐内衬结构，公开了一种KR铁水罐内 衬结构，在KR搅拌头区域外圆弧形耐火材料的砌筑区域均匀设有三个缓冲凸起，提高搅拌区域内衬耐材寿命。紊流式机械搅拌铁水罐通过在铁水罐内壁上设置若干条内凸缘对脱硫动力学条件的改善起到显著的作用，但设置在铁水罐内壁上的内凸缘不仅会对铁水罐罐衬产生影响，而且会造成脱硫剂在内凸缘处的聚集，形成新的弱流区。因此，需要一种更有效的装置来抑制强制涡流区，能够改善脱硫动力学条件，以达到消除脱硫剂聚集、在KR搅拌脱硫整个过程中提高脱硫剂利用率的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种KR脱硫铁水罐中的控流装置，能够改善脱硫动力学条件，提高脱硫过程中脱硫剂的利用率，以达到更高的铁水机械搅拌脱硫技术经济指标。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该KR脱硫铁水罐中的控流装置，包括插入铁水罐中的搅拌装置，搅拌装置由搅拌头和搅拌杆组成，还包括支架和挡杆，支架安装在铁水罐上方，挡杆具有数个条，上端分布固定安装于支架上，下端分别插入铁水罐中，且以搅拌杆为轴心对称分布。

所述的挡杆采用耐火材料制作。

所述的挡杆外包覆有耐火材料层。

所述的挡杆的横截面为矩形或圆形。

所述的挡杆的数量为两个或四个。

所述的挡杆距铁水罐内壁的距离控制在70～120mm。

所述的挡杆插入铁水罐中铁水液面深度为铁水罐内腔高度的35～50％。

所述的挡杆的横截面为圆形时，其直径为铁水罐内径的8％～12％。

本发明的一种KR脱硫铁水罐中的控流装置的优点在于：