[发明专利]带叶片冷却功能的复合法铁水脱硫搅拌头

说明书

本发明涉及一种带叶片冷却功能的复合法铁水脱硫搅拌头，包括管状立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)，搅拌叶片芯板(10)为中空状且上端设有导流孔(18)，立柱(6)内穿有喷吹管(7)和冷却管(8)，冷却管(8)上端口设有支撑块(17)，立柱(6)下端口设有脱硫剂分配块(11)，冷却管(8)下侧壁设有通孔(13)，立柱(6)下内壁上设有挡块(15)和排气孔(16)；立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)外壁上设有耐火材料(9)，耐火材料(9)内部设有喷吹孔(12)。在冷却管(8)内通入冷却介质实现对立柱(6)和搅拌叶片芯板(10)的冷却降温，延长装置寿命。解决现有脱硫设备污染大，工作温度高易损坏的问题。

技术领域

本发明涉及一种带叶片冷却功能的复合法铁水脱硫搅拌头，属于冶金行业脱硫装置技术领域。

背景技术

目前冶金行业常用的机械搅拌法脱硫，是将机械搅拌头直接插入铁水中，通过搅拌头叶片在铁水中的机械旋转，使脱硫剂与铁水混匀、反应。由于铁水的温度很高，一般在1300°左右，而机械搅拌头用钢的最高使用温度一般为500-600度，为了实现机械搅拌，行业的做法是在钢制叶片芯板和立柱的外表面敷设耐火材料，并在搅拌头立柱内部通冷却介质对搅拌头进行冷却。

对于中小型钢包机械搅拌法铁水脱硫，由于所用搅拌头搅拌叶片较小，采用这种冷却方式，效果还可以；但对用于大型钢包铁水脱硫，由于搅拌叶片较大，搅拌叶片外径处距离立柱内的冷却孔距离长达半米甚至一米，搅拌叶片钢芯较长，通过在立柱内通冷却介质实现冷却，对搅拌叶片冷却效果不是很理想，现在行业常用的做法是通过增厚叶片钢芯表面的耐火材料(增强隔热效果)的方式来保证搅拌叶片钢芯的使用温度；随之带来的问题是：由于耐火材料的冲击强度和韧性较低，耐火材料敷设的越厚，搅拌叶片所能承受的铁水冲击能力就越低，搅拌头叶片表面越容易损坏，因而搅拌头的使用寿命较低，更换频率较高。

目前所用的传统的机械搅拌法脱硫有其自身的缺点和不足，急需改进：(1)脱硫剂是从铁水表面加入，在加入的同时铁水表面的高温气体会使加入的部分脱硫剂扩散上浮，导致脱硫车间产生大量的粉尘，工作环境恶劣且影响设备寿命；(2)为了快速将脱硫剂旋入铁水中，与钢包内铁水混合、反应，必须应用大功率高速搅拌装置，设备成本高且复杂，增加了能源消耗；(3)通过机械搅拌叶片将脱硫剂旋入铁水的方式，脱硫剂经常起团，导致脱硫剂不能与铁水充分混合，增加了脱硫剂的用量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有脱硫设备污染大，搅拌头工作环境恶劣易损坏，且脱硫剂分散不均。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：带叶片冷却功能的复合法铁水脱硫搅拌头，包括管状立柱和若干搅拌叶片芯板，所述搅拌叶片芯板沿立柱一端部周向间隔设置并与立柱连接，且搅拌叶片芯板为中空结构且上端设置有与立柱内部连通的导流孔，所述立柱内部空腔由内至外依次间隔穿有喷吹管和冷却管，冷却管上端口设置有支撑块，喷吹管上端延伸出支撑块，立柱的下端口设置有与喷吹管连通的脱硫剂分配块，冷却管下端侧壁设置有若干通孔，立柱靠端部的内壁上设置有挡块，所述挡块将立柱内壁和冷却管外壁的空腔下端密封，通孔处的立柱侧壁上沿径向设置有若干与搅拌叶片芯板内部空腔连通的排气孔；还包括进气口和出气口，进气口与喷吹管外壁和冷却管内壁之间的空腔连通，出气口与冷却管外壁和立柱内壁连通，且进气口和出气口均设置在远离通孔的一端位置；所述立柱和搅拌叶片芯板外侧壁上设置有耐火材料，下端的耐火材料内部设置有与脱硫剂分配块连通的喷吹孔。

其中，上述装置中所述搅拌叶片芯板外侧壁设置有耐火材料后形成搅拌叶片，立柱与搅拌叶片之间过渡处为锥形过渡，且过渡角为10～30°和/或搅拌叶片上表面与水平面夹角成0～30°。

进一步，上述装置中搅拌叶片的迎铁面由下而上前倾3～20°和/或背铁面由下而上前倾0～10°和/或侧面由下而上外倾2～4°。

其中，上述装置中所述立柱和搅拌叶片芯板外表面设置有若干V形钢筋。