一种生产锰铁、铬铁合金的底吹搅拌装置论文和设计-何赛

全文摘要

一种生产锰铁、铬铁合金的底吹搅拌装置，属于铁合金生产技术领域。包括毛细环缝喷嘴、底吹阀架系统组成。底吹供气阀架包括手动切断阀、第一压力变送器、流量计、调节阀、第二压力变送器、气动切断阀、阻火器，这些组件依次由不锈钢管连接，阻火器后由金属软管连接到底吹环缝管上，底吹环缝管均匀的分布在耐材中。本优点在于，通过底吹搅拌法可以直接完成溶液的搅拌，实现比摇包法或者倒包法更高的反应效率，同时节省了动力消耗，反应最终更接近平衡，合金收得率高，终渣中氧化锰、氧化铬质量分数远低于摇包法、倒包法的水平。

主设计要求

1.一种生产锰铁、铬铁合金的底吹搅拌装置，其特征在于：包括底吹供气阀架和底吹环缝管组成，底吹供气阀架包括手动切断阀(1)、第一压力变送器(2)、流量计(3)、调节阀(4)、第二压力变送器(5)、气动切断阀(6)、阻火器(7)，手动切断阀(1)、第一压力变送器(2)、流量计(3)、调节阀(4)、第二压力变送器(5)、气动切断阀(6)、阻火器(7)依次由不锈钢管连接，阻火器(7)后由金属软管连接到底吹环缝管(9)上，底吹环缝管(9)均匀的分布在耐材(8)中。

设计方案

2.根据权利要求1所述的底吹搅拌装置，其特征在于：底吹环缝管(9)最外侧直径为5～10mm，环缝间距为1～2mm。

3.根据权利要求1所述的底吹搅拌装置，其特征在于：钢包底部布置6～12块内嵌底吹环缝管的耐材(8)，每块耐材里内嵌有九根底吹环缝管(9)。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于铁合金生产技术领域，特别是涉及一种生产锰铁合金及铬铁合金的底吹搅拌装置，可以替代摇包、倒包装置，适用于生产锰铁、铬铁。

背景技术

铁合金厂主要采用矿热炉电硅热法和摇包双联生产锰铁，矿热炉电硅热法和倒包或摇包法双联生产铬铁。矿热炉中加入硅石、兰炭通电生产纯硅；锰矿在电炉中融化预还原后在钢包中与纯硅混合，采用摇包法，硅还原渣中的氧化锰，从而得到高锰锰铁；同样在生产铬铁时，采用类相似的生产工艺，但由于摇包法生产节奏慢，有部分企业采用倒包法，但倒包危险，同时倒包导致钢包炉龄短，一般只有7～10炉；摇包法设备由摇架、偏心摇动装置、传动装置、倾翻装置、控制系统组成，整套系统制造成本高，同时维护比较繁琐；倒包法虽然相对简单，只需要吊车将两个钢包对倒，但危险系数高，很多企业不采用此方法，同时采用倒包温降大、喷溅严重等。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种生产锰铁、铬铁的底吹搅拌装置，克服了摇包和倒包法的缺点，底吹搅拌可以准确控制渣液界面的反应速度，同时让反应快速达到平衡。可以大幅度的降低生产成本，提高生产效率，安全可靠，同时底吹气量可控，可以准确掌控生产节奏。

本实用新型主要包括底吹供气阀架和底吹环缝管组成，如图1所示，底吹供气阀架包括手动切断阀1、第一压力变送器2、流量计3、调节阀4、第二压力变送器5、气动切断阀6、阻火器7，手动切断阀1、第一压力变送器2、流量计3、调节阀4、第二压力变送器5、气动切断阀6、阻火器7依次由不锈钢管连接，阻火器7后由金属软管连接到底吹环缝管9上，底吹环缝管9均匀的分布在耐材8中。

底吹搅拌装置工作时，气体依次经过手动切断阀1→第一压力变送器2→流量计3→调节阀4→第二压力变送器5→气动切断阀6→阻火器7→底吹环缝管9，最终进入钢包熔池。

如图2所示，耐材8内嵌有底吹环缝管9，底吹环缝管9均匀的分布在耐材8中；底吹环缝管9最外侧直径一般为5～10mm，环缝间距为1～2mm，由于是环缝结构，不容易堵塞。

本搅拌装置具有喷嘴复通功能，当钢包炉底上涨或者喷枪被堵时，短时间内可以吹入氧气或者空气，通过氧气、或空气与钢包中合金渣中的碳反应，产生高温，从而复通。

本搅拌装置采用计算机远程操作，降低了摇包、倒包的工作强度。

钢包底部根据钢包尺寸布置6～12块内嵌底吹环缝管的耐材，每块耐材里内嵌有九根底吹环缝管。

本实用新型通过底吹搅拌法可以直接完成溶液的搅拌，实现比摇包法或者倒包法更高的反应效率，同时节省了动力消耗，反应最终更接近平衡，合金收得率高，终渣中氧化锰、氧化铬质量分数远低于摇包法、倒包法的水平。

附图说明

图1为底吹供气阀架示意图。

图2为环缝喷嘴剖面图。

图3为环缝喷嘴俯视图。

图1中，手动切断阀1、第一压力变送器2、流量计3、调节阀4、第二压力变送器5、气动切断阀6、阻火器7、耐材8、底吹环缝管9。

具体实施方式

本实用新型主要包括底吹供气阀架和底吹环缝管组成，如图所示，底吹供气阀架包括手动切断阀1、第一压力变送器2、流量计3、调节阀4、第二压力变送器5、气动切断阀6、阻火器7，手动切断阀1、第一压力变送器2、流量计3、调节阀4、第二压力变送器5、气动切断阀6、阻火器7依次由不锈钢管连接，阻火器7后由金属软管连接到底吹环缝管9上。底吹搅拌装置工作时，气体依次经过手动切断阀1→第一压力变送器2→流量计3→调节阀4→第二压力变送器5→气动切断阀6→阻火器7→底吹环缝管9，最终进入钢包熔池。

底吹搅拌装置投入生产时，依次打开图1中手动切断阀1、气动切断阀6，根据工艺要求在电脑系统水设定流量，调节阀4根据给定的流量开启一定的阀位，气体经过图2中环缝管1进入熔池。

在生产过程中前期通入氮气，在渣液反应接近平衡时，切换到氩气气源。

如果底吹环缝管堵塞时，可以适量切换到空气或者氧气气源。

采用矿热炉电硅热法和底吹搅拌法双联生产铬铁，铬矿(粉矿)和白灰混合料，经上料系统进入炉内，通过冶炼在炉内融化成渣液，出炉进入钢包，在钢包中加入液态硅，钢包底部通入氮气进行搅拌，反应接近平衡时，气源切换到氩气进行搅拌，之后进行倒包作业，完毕后，进行渣铁分离，浇铸，之后进行破碎、分拣、入库。

设计图

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主设计要求

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