[发明专利]KR螺旋式搅拌器

说明书

本发明属冶金铸造行业脱硫装置领域，尤其涉及一种KR螺旋式搅拌器，在搅拌轴（1）上固定设有螺旋叶片（4）；在搅拌轴（1）的中部纵向设有芯管（5）；在芯管（5）外固定设有冷却套管（7）；冷却套管（7）内壁与芯管（5）外壁之间形成冷却介质通道（8）；在搅拌轴（1）的底部设有喷吹机构（9）；喷吹机构（9）包括冷却仓（901）、异型喇叭喷吹口（902）及涡轮叶片（903）；异型喇叭喷吹口（902）置于冷却仓（901）内；芯管（5）的底部与异型喇叭喷吹口（902）相通；冷却介质通道（8）与冷却仓（901）相通。本发明具有结构简单，工作寿命长，成本低廉，脱硫搅拌效果理想等特点。

技术领域

本发明属冶金铸造行业脱硫装置领域，尤其涉及一种KR螺旋式搅拌器。

背景技术

KR（Kambara Reactor）脱硫法是一种采用机械搅拌方式的铁水脱硫方法。铁（钢）水在包内进行脱硫时，加入一定量的脱硫剂，并要求其与铁（钢）水充分混合、反应。这就需要对铁（钢）水进行机械搅拌。由于KR（Kambara Reactor）搅拌脱硫优良的脱硫动力学特性，因而得到国内外钢铁企业的广泛关注。

目前有一种机械搅拌装置，其搅拌头由耐火材料制成，在搅拌头四周设置有搅拌叶片，通过旋转实现对铁（钢）水的搅动，但上述搅拌头的脱硫搅拌效果不是很理想。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，脱硫搅拌效果理想，工作寿命长，成本低廉的KR螺旋式搅拌器。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

KR螺旋式搅拌器，它包括搅拌轴及与搅拌轴下部固接的搅拌叶片；在所述搅拌轴上固定设有螺旋叶片；所述搅拌轴、搅拌叶片及螺旋叶片上设有耐火材料层；在所述搅拌轴的中部纵向设有芯管；在所述搅拌叶片上部固定设有护台；在所述芯管外固定设有冷却套管；所述冷却套管内壁与芯管外壁之间形成冷却介质通道；在所述搅拌轴的底部设有喷吹机构；所述喷吹机构包括冷却仓、异型喇叭喷吹口及与异型喇叭喷吹口外壁套接的涡轮叶片；所述异型喇叭喷吹口置于冷却仓内；所述芯管的底部与异型喇叭喷吹口相通；所述冷却介质通道与冷却仓相通。

作为一种优选方案，本发明所述异型喇叭喷吹口X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲线采用高斯拟合构建数学模型，并通过SOLIDWORKS构建出3D模型，在通过CFD计算后，通过FLUENT模拟出相关测试参数；闭合曲线高斯拟合函数：

；

式中待估参数、和分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度。

进一步地，本发明所述耐火材料层包括电熔莫来石、红柱石、白刚玉、α－Al₂O₃微粉、95#鳞片石墨、结合剂、钢纤维、兰晶石、尖晶石细粉及焦宝石；上述原料物的质量比依次为：35～41：30～40：9～12：3～6：2～3：1～5：1～3：1～2：1～2：1～2。

本发明成本低廉，通过在搅拌轴上固定设有螺旋叶片并在搅拌轴的中部纵向设有芯管等组合结构，脱硫搅拌效果理想，工作寿命长,降低了制造成本。

本发明通过设置冷却系统可确保装置在使用过程中所出现的脱硫剂（可采用钝化颗粒镁）喷口堵塞的问题。另外，本案通过对异型喇叭喷吹口的曲面设计可确保异型喇叭喷吹口内脱硫剂的汽化效果，从而有效提高了本发明装置的脱硫效率。使铁水中硫重量含量降低到目标要求,实现了铁水镁脱硫高效化,满足洁净钢生产需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：1、搅拌轴；2、搅拌叶片；3、耐火材料层；4、螺旋叶片；5、芯管；6、护台；7、冷却套管；8、冷却介质通道；9、喷吹机构；