CN113234895B - 一种涌动扒渣***及其气流调节装置和调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涌动扒渣气流调节装置，包括：气管；喷枪；第一支管，第一支管上设置有第一调节阀，第一支管串接在所述气管中；第二支管，第二支管上设置有第二调节阀，第二支管串接在气管中，且第一支管与第二支管为并联设置；在第一调节阀的开度为设定开度值，且第二调节阀为闭合状态时，喷枪内的气压不小于半钢罐内钢水的静态压力。在本发明中，只要第一调节阀的开度为设定开度值，无论如何调节第二调节阀，都不会出现钢水回流的现象。本发明中能够在确保不发生堵枪的同时，提高气流的调节范围，从而能够将气流调至合适的大小，以获取良好的扒渣效果。本发明还公开了一种涌动扒渣***和一种涌动扒渣气流调节方法。

Description

一种涌动扒渣***及其气流调节装置和调节方法

技术领域

本发明涉及扒渣领域，更具体地说，涉及一种涌动扒渣***及其气流调节装置和调节方法。

背景技术

在生产钢的过程中，采用喷吹钝化镁粉和钝化石灰混合喷吹技术对高硫铁水(也名半钢)进行脱硫，脱硫产生的脱硫渣采用扒渣设备从半钢罐罐沿扒除。由于喷吹脱硫渣聚渣效果差，脱硫渣流动性高，从而造成脱硫扒渣困难，扒渣过程铁损大，扒渣铁损高达15.03Kg/吨铁。为了降低扒渣铁损，本领域技术人员采用涌动扒渣技术来对半钢进行扒渣，如附图1所示：半钢罐6位于倾翻机5上，在进行扒渣作业时，倾翻机5使半钢罐6倾斜。喷枪7***到半钢罐6内，空压机1向储气罐2内输送压缩后的氮气，储气罐2能够通过气管4向喷枪7输送氮气，从而使喷枪7向半钢罐6内喷射氮气，以使半钢内的脱硫渣聚集，从而利于扒渣设备将脱硫渣扒出。

为了根据实际的半钢状况来调节喷枪7内的气流量，以获取最优的扒渣效果，本领域技术人员还设置了涌动扒渣氮气流量调节装置，如附图2所示，在涌动扒渣氮气流量调节装置中，气管4上设置了调节阀9和切断阀10。可以通过操作调节阀9来控制气管4中气流量的大小。但是，由于半钢的粘度较大，如果调节阀9的开度小于70％，那么就会导致气管4内的压力较小。如果气管4中的压力小于钢水静态压力，那么半钢就会回流入喷枪7内，而由于半钢而的粘度较大，如果半钢回流入喷枪中，会对喷枪7造成堵塞，那么就无法进行涌动扒渣作业。

为了防止喷枪4堵塞，调节阀9的开度须大于70％，那么调节阀9的实际调节范围只能在70％-100％之间，即只有30％的调节空间。由于调节阀9的可调节范围较小，那么会使调节效果变差，会造成气流过大或者过小，从而导致涌动扒渣效果差。另外，在调节的过程中极易造成堵枪。

因此，如何在确保不会发生堵枪的同时，还能够确保调节阀具有较大的调节范围，从而优化涌动扒渣的扒渣效果，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是确保不会发生堵枪的同时，还能够确保调节阀具有较大的调节范围，从而优化涌动扒渣的扒渣效果。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种涌动扒渣气流调节装置，包括：

气管；

喷枪，所述喷枪与所述气管的出口端连通；

第一支管，所述第一支管上设置有第一调节阀，所述第一支管串接在所述气管中；

第二支管，所述第二支管上设置有第二调节阀，所述第二支管串接在所述气管中，且所述第一支管与所述第二支管为并联设置；在所述第一调节阀的开度为设定开度值，且所述第二调节阀为闭合状态时，所述喷枪内的气压不小于半钢罐内钢水的静态压力。

优选地，在所述第一支管和所述第二支管中，其中一个支管为所述气管的一部分。

优选地，所述气管上还设置有稳流气包，所述稳流气包位于所述第一支管和所述第二支管的上游。

优选地，所述气管上还设置有自动切断阀，所述自动切断阀位于所述第一支管和所述第二支管的下游。

优选地，所述气管上还设置有减压阀，所述减压阀位于所述自动切断阀的下游。

本发明还公开了一种涌动扒渣***，包括涌动扒渣气流调节装置，所述涌动扒渣气流调节装置为上述任意一种涌动扒渣气流调节装置。

本发明还公开了一种涌动扒渣气流调节方法，基于上述任意一种涌动扒渣气流调节装置，包括以下步骤：

S1：关闭所述第二调节阀，调节所述第一调节阀的开度至所述设定开度值；

S2：使所述喷枪下降至工作位置；

S3：通过调节所述第二调节阀，获取合适的气流量，以实现良好的涌动扒渣效果。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S11：关闭所述第一调节阀和所述第二调节阀；

S12：使所述喷枪下降入半钢罐的钢水中；

S13：将所述第一调节阀的开度调至较大，之后逐渐调小，若观察到钢水的液面开始下降，那么停止调小所述第一调节阀。

从上述技术方案可以看出：在第一调节阀处于设定开度值，且第二调节阀处于闭合状态时，喷枪内的气压不小于半钢罐内钢水的静态压力。如此，在涌动扒渣的过程中，只要第一调节阀的开度为设定开度值，无论如何调节第二调节阀，都不会出现钢水回流的现象。由于第二调节阀的调节范围为100％，第二调节阀的调节范围较大，就可以将气流调至合适的大小，以获取良好的扒渣效果。本发明中的双管路双调节阀的设置能够在确保不发生堵枪的同时，提高气流的调节范围，从而能够将气流调至合适的大小，以获取良好的扒渣效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术一具体实施例提供的涌动扒渣装置的结构示意图；

图2为现有技术一具体实施例提供的涌动扒渣气流调节装置的结构示意图；

图3为本发明一具体实施例提供的涌动扒渣气流调节装置的结构示意图。

其中，1为空压机、2为储气罐、3为流量计、4为气管、5为倾翻车、6为半钢罐、7为喷枪、8为脱硫渣、9为调节阀、10为自动切断阀；

11为第一调节阀、12为第二调节阀、13为稳流气包、14为自动切断阀、15为减压阀、16为喷枪、17为气管。

具体实施方式

本发明公开了一种涌动扒渣气流调节装置，该调节装置能够在确保不会发生堵枪的同时，还能够确保调节阀具有较大的调节范围，从而优化涌动扒渣的扒渣效果。本发明还公开了一种涌动扒渣***和一种涌动扒渣气流调节方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的涌动扒渣气流调节装置包括：气管17、喷枪16、第一支管、第二支管、第一调节阀11以及第二调节阀12。其中，喷枪16与气管17的出口连通，即气管17用于向喷枪16供气。第一调节阀11设置在第一支管上，第一支管串接在气管17中。第二调节阀12设置在第二支管上，第二支管也串接在气管17中。第一支管与第二支管为并联设置，第一调节阀11与第二调节阀12为并联设置。

第一调节阀11的开度为设定开度值。在第一调节阀11处于设定开度值，且第二调节阀12处于闭合状态时，喷枪16内的气压不小于半钢罐内钢水的静态压力。如此，在涌动扒渣的过程中，只要第一调节阀11的开度为设定开度值，无论如何调节第二调节阀12，都不会出现钢水回流的现象。由于第二调节阀12的调节范围为100％，第二调节阀12的调节范围较大，就可以将气流调至合适的大小，以获取良好的扒渣效果。

本实施例中的双管路双调节阀的设置能够在确保不发生堵枪的同时，提高气流的调节范围，从而能够将气流调至合适的大小，以获取良好的扒渣效果。

基于优化结构考虑，本发明限定第一支管或者第二支管为气管17的一部分。如附图3所示，第一支管为气管17的一部分，第二支管为气管17外的一个旁管。

在本发明一具体实施例中还增设了稳流气包13，稳流气包13设置在气管17中，且稳流气包13位于第一支管和第二支管的上游。稳流气包13相当于蓄流池，确保有足够的、稳定的气流向下游流动。如此，能够确保喷枪16喷气的稳定性，从而进一步提高了扒渣效果。

而为了确保喷入到钢水中的气流的气压不要过大，以免发生钢水飞溅，本发明还在气管17上设置了减压阀15，并且将减压阀15设置在第一支管和第二支管的下游。比如，减压阀15将欲喷入到钢水中的气流的压力控制在0.7-2.0MPa内。

本发明还在气管17上设置了自动切断阀14。自动切断阀14位于减压阀15和第一调节阀11或者说第二调节阀12之间。自动切断阀14受控制器的控制，在喷枪16下降的过程中，如果检测到喷枪16下降时越过了下水线，那么控制器控制自动切断阀14自动打开，气管17内开始充气。如果扒渣作业结束，那么控制器就会控制自动切断阀14自动关闭。

本发明还公开了一种涌动扒渣***，包括涌动扒渣气流调节装置，特别地，该涌动扒渣气流调节装置为上述任意一种涌动扒渣气流调节装置，上述涌动扒渣气流调节装置具有上述效果，具有上述涌动扒渣气流调节装置的涌动扒渣***同样具有上述效果，故本文不再赘述。

本发明还公开了一种涌动扒渣气流调节方法，包括如下步骤：

S1：关闭第二调节阀12，调节第一调节阀11的开度至设定开度值；

S2：使喷枪16下降至工作位置；

S3：通过调节第二调节阀12，获取合适的气流量，以实现良好的涌动扒渣效果。

而步骤S1具体包括：

S11：关闭第一调节阀11和第二调节阀12；

S12：使喷枪16下降入半钢罐的钢水中；

S13：将第一调节阀11的开度调至较大，之后逐渐调小，若观察到钢水的液面开始下降，那么停止调小第一调节阀11，此时第一调节阀11的开度即为设定开度。

需要说明的是，若钢水的液面开始下降，说明喷枪16内的压力小于钢水的静态压力，第一调节阀11的设定开度不能小于此时的开度。

还需要说明的是，不同直径尺寸的喷枪16对应的第一调节阀11的设定开度不同，因此，在使用不同直径尺寸的喷枪16前都需要事先检测出第一调节阀11的设定开度。

接下来是有益效果的介绍：

攀钢集团西昌钢钒有限公司炼钢厂拥有3部涌动扒渣装置，技术人员跟踪统计了2019年12月10日-2020年3月31日涌动扒渣投用情况，如下方表1所示，表1为涌动扒渣投用情况统计表。由表1可以看出改进后的涌动扒渣投用率达到了82.8％。需要说明的是，涌动扒渣的投用率是指实际投入使用的钢水量与处理的总的钢水量的比值。投用率越高，说明涌动扒渣的扒渣效果越好。

表1

下方表2为涌动扒渣气流控制装置改进前和改进后的对比图，从表2中可以明显看出，涌动扒渣投用率由55％提高到了82％。

表2

下方表3是铁水的价格以及铁水与脱硫渣折算为废钢后的价格表，其中的“t”代表吨。

种类	铁水	铁水与脱硫渣折算为废钢价格
			价格(不含税)元/t	2300	1220

表3

下方表4为采用本发明中的涌动扒渣气流调节装置和常规扒渣的铁损对比表。采用涌动扒渣新工艺后铁损降低值为：15.03-14.00＝1.03kg/t。

对比项	常规扒渣	涌动扒渣
			脱硫扒渣铁损	15.03kg/t	14.00kg/t

表4

另外，涌动扒渣换枪次数由改进前平均0.73支/天下降为0.36支/天，从而节约了生产成本。

喷枪单价为1650元/支，按西昌钢钒铁水脱硫年均处理量400万吨计算，则降低钢铁料消耗和减少喷枪消耗带来的经济效益为：

(82.80％-55％)*400*1.03*1220/10000+(0.73-0.36)*1650*365/10000＝162.02万元/t

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种涌动扒渣气流调节装置，其特征在于，包括：

气管；

喷枪，所述喷枪与所述气管的出口端连通；

第一支管，所述第一支管上设置有第一调节阀，所述第一支管串接在所述气管中；

第二支管，所述第二支管上设置有第二调节阀，所述第二支管串接在所述气管中，且所述第一支管与所述第二支管为并联设置，所述第一支管与所述第二支管并联设置后与所述气管的出口端连通；在所述第一调节阀的开度为设定开度值，且所述第二调节阀为闭合状态时，所述喷枪内的气压不小于半钢罐内钢水的静态压力。

2.根据权利要求1所述的涌动扒渣气流调节装置，其特征在于，在所述第一支管和所述第二支管中，其中一个支管为所述气管的一部分。

3.根据权利要求1所述的涌动扒渣气流调节装置，其特征在于，所述气管上还设置有稳流气包，所述稳流气包位于所述第一支管和所述第二支管的上游。

4.根据权利要求1所述的涌动扒渣气流调节装置，其特征在于，所述气管上还设置有自动切断阀，所述自动切断阀位于所述第一支管和所述第二支管的下游。

5.根据权利要求4所述的涌动扒渣气流调节装置，其特征在于，所述气管上还设置有减压阀，所述减压阀位于所述自动切断阀的下游。

6.一种涌动扒渣***，包括涌动扒渣气流调节装置，其特征在于，所述涌动扒渣气流调节装置为如权利要求1-5任意一项所述的涌动扒渣气流调节装置。

7.一种涌动扒渣气流调节方法，基于如权利要求1-5任意一项所述的涌动扒渣气流调节装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：关闭所述第二调节阀，调节所述第一调节阀的开度至所述设定开度值；

S2：使所述喷枪下降至工作位置；

S3：通过调节所述第二调节阀，获取合适的气流量，以实现良好的涌动扒渣效果。

8.根据权利要求7所述的涌动扒渣气流调节方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11：关闭所述第一调节阀和所述第二调节阀；

S12：使所述喷枪下降入半钢罐的钢水中；

S13：将所述第一调节阀的开度调至较大，之后逐渐调小，若观察到钢水的液面开始下降，那么停止调小所述第一调节阀。

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