本發(fā)明涉及一種鐵水爐外kr攪拌脫硫鐵水罐，更具體地說，涉及一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置。

背景技術(shù)：

kr(kambarareactor)攪拌脫硫法是1965年就應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種鐵水爐外脫硫技術(shù)。這種脫硫方法主要是將攪拌頭插入一定深度的鐵水罐內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漩渦帶動脫硫劑運動并與鐵水接觸發(fā)生反應(yīng)，從而達到脫硫的目的。kr法與噴吹法相比，在深脫硫和脫硫穩(wěn)定性方面優(yōu)勢明顯，從而在國內(nèi)外得到了廣泛的使用。但kr法在實際生產(chǎn)中還存在一些不足，如石灰利用率不高，這樣過大的石灰消耗量必然導(dǎo)致處理過程溫降大和鐵損高等問題。因此，對kr鐵水機械攪拌從提高石灰的利用率方面進行考慮和研究，以減少石灰的消耗更具有意義。

kr攪拌過程中鐵水的流動狀態(tài)存在三種典型特征：中心強制渦流區(qū)、自由渦流區(qū)以及鐵水罐下部的弱流區(qū)。其中僅在自由渦流區(qū)，由于循環(huán)運動引起了脫硫劑與鐵水之間的相對運動，起到了混合分散的作用，石灰與鐵水間脫硫反應(yīng)動力學(xué)條件最好，而其它兩個區(qū)域則較差，尤其是在中心強制渦流區(qū)。在該區(qū)域由于沒有液體微元之間的相對運動，同時由于負壓的存在使得攪拌過程中大量的石灰團聚在該區(qū)域，這部分的石灰未參與反應(yīng)，使得脫硫劑的利用率較低。由此可見，從改善脫硫動力學(xué)角度出發(fā)，抑制強制渦流區(qū)，并減小弱流區(qū)，達到擴展攪拌自由渦流區(qū)的目的是提高脫硫劑利用率的有效途徑。

現(xiàn)有的技術(shù)主要為改進攪拌器結(jié)構(gòu)、攪拌葉片形狀，已有多項專利產(chǎn)生，盡管對改善攪拌脫硫動力學(xué)條件能夠起到一定的作用，但其并不能達到消除強制渦流區(qū)的目的，脫硫劑的聚集現(xiàn)象依然存在。此外，已有專利中，cn201120213943.4，kr鐵水罐內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，公開了一種kr鐵水罐內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，在kr攪拌頭區(qū)域外圓弧形耐火材料的砌筑區(qū)域均勻設(shè)有三個緩沖凸起，提高攪拌區(qū)域內(nèi)襯耐材壽命。紊流式機械攪拌鐵水罐通過在鐵水罐內(nèi)壁上設(shè)置若干條內(nèi)凸緣對脫硫動力學(xué)條件的改善起到顯著的作用，但設(shè)置在鐵水罐內(nèi)壁上的內(nèi)凸緣不僅會對鐵水罐罐襯產(chǎn)生影響，而且會造成脫硫劑在內(nèi)凸緣處的聚集，形成新的弱流區(qū)。因此，需要一種更有效的裝置來抑制強制渦流區(qū)，能夠改善脫硫動力學(xué)條件，以達到消除脫硫劑聚集、在kr攪拌脫硫整個過程中提高脫硫劑利用率的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置，能夠改善脫硫動力學(xué)條件，提高脫硫過程中脫硫劑的利用率，以達到更高的鐵水機械攪拌脫硫技術(shù)經(jīng)濟指標。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

該kr脫硫鐵水罐中的控流裝置，包括插入鐵水罐中的攪拌裝置，攪拌裝置由攪拌頭和攪拌桿組成，還包括支架和擋桿，支架安裝在鐵水罐上方，擋桿具有數(shù)個條，上端分布固定安裝于支架上，下端分別插入鐵水罐中，且以攪拌桿為軸心對稱分布。

所述的擋桿采用耐火材料制作。

所述的擋桿外包覆有耐火材料層。

所述的擋桿的橫截面為矩形或圓形。

所述的擋桿的數(shù)量為兩個或四個。

所述的擋桿距鐵水罐內(nèi)壁的距離控制在70～120mm。

所述的擋桿插入鐵水罐中鐵水液面深度為鐵水罐內(nèi)腔高度的35～50％。

所述的擋桿的橫截面為圓形時，其直徑為鐵水罐內(nèi)徑的8％～12％。

本發(fā)明的一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置的優(yōu)點在于：

1.由于擋桿對鐵水罐攪拌流場產(chǎn)生周期性的影響，顯著抑制了中心渦流區(qū)的形成，明顯改善了鐵水機械攪拌脫硫動力學(xué)條件。

2.能有效地消除由貼壁擋桿造成的脫硫劑聚集，易于工業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)。

3.擋桿由支架安裝固定，可以根據(jù)耐火材料的磨損情況進行更換，方便拆卸，對鐵水罐的壽命不會產(chǎn)生任何影響。

4.使用控流裝置能大大提高脫硫劑的利用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的kr脫硫鐵水罐中的控流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的擋桿在鐵水罐中分布的一實施例。

圖3為本發(fā)明的檔桿在鐵水罐中分布的另一實施例。

圖4為本發(fā)明的檔桿在鐵水罐中分布的第三實施例。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本發(fā)明提供的一種kr脫硫鐵水罐中的控流裝置如圖2～4所示，其與現(xiàn)有技術(shù)相同的是，同樣也包括插入鐵水罐1中的攪拌裝置2，攪拌裝置2由攪拌頭5和攪拌桿6組成，不同的是，其還包括支架3和擋桿4，支架3安裝在鐵水罐1上方，擋桿4具有數(shù)個條，上端分布固定安裝于支架3上，下端分別插入鐵水罐1中，且以攪拌桿為軸心對稱分布。

作為一個實施例，所述的擋桿4可采用耐火材料制作，當(dāng)然，所述的擋桿4還可以在其外包覆有耐火材料層。

作為一個實施例，所述的擋桿4的橫截面可以為矩形(見圖3)、圓形(見圖2、4)或者其它形狀。

作為一個實施例，所述的擋桿4的數(shù)量可以為兩個(見圖2、3)或四個(見圖4)，當(dāng)然還可以其它的偶數(shù)個。

為了提高擋桿的作用，將所述的擋桿4距鐵水罐1內(nèi)壁的距離控制在70～120mm。并且，將所述的擋桿4插入鐵水罐1中鐵水液面深度控制為鐵水罐1內(nèi)腔高度的35～50％。另外，當(dāng)所述的擋桿4的橫截面采用圓形時，其直徑為鐵水罐1內(nèi)徑的8％～12％。

綜上所述，采用本發(fā)明的kr脫硫鐵水罐1中的控流裝置具有以下多個優(yōu)點：

1.由于擋桿4對鐵水罐1攪拌流場產(chǎn)生周期性的影響，顯著抑制了中心渦流區(qū)的形成，明顯改善了鐵水機械攪拌脫硫動力學(xué)條件。

2.能有效地消除由貼壁擋桿4造成的脫硫劑聚集，易于工業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)。

3.擋桿4由支架3安裝固定，可以根據(jù)耐火材料的磨損情況進行更換，方便拆卸，對鐵水罐1的壽命不會產(chǎn)生任何影響。

4.使用控流裝置能大大提高脫硫劑的利用率。

并且，通過水力學(xué)模型試驗證明，采用了本發(fā)明的控流裝置能夠?qū)⑺芰狭Ｗ拥臐撊霐?shù)目從未加該控流裝置的275顆提高至2896顆(高達十倍以上)，從而有效提高了脫硫劑的利用率。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種KR脫硫鐵水罐中的控流裝置，包括插入鐵水罐中的攪拌裝置，攪拌裝置由攪拌頭和攪拌桿組成，還包括支架和擋桿，支架安裝在鐵水罐上方，擋桿具有數(shù)個條，上端分布固定安裝于支架上，下端分別插入鐵水罐中，且以攪拌桿為軸心對稱分布。通過擋桿對鐵水罐攪拌流場產(chǎn)生周期性的影響，顯著抑制了中心渦流區(qū)的形成，明顯改善了鐵水機械攪拌脫硫動力學(xué)條件，使得脫硫劑的利用率得到大幅提高。

技術(shù)研發(fā)人員：孫興洪;汪圣軍;吳亞明;孫惠民;劉國強
受保護的技術(shù)使用者：寶山鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.01.20
技術(shù)公布日：2017.07.28