平爐頂吹單流道二次燃燒氧槍噴頭的製作方法

2023-12-12 20:15:32

專利名稱：平爐頂吹單流道二次燃燒氧槍噴頭的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於平爐煉鋼技術領域，具體涉及平爐頂吹單流道二次燃燒氧槍噴頭。
平爐頂吹氧技術已經廣泛應用，但一般使用的是單氧流(無副氧孔)噴頭，爐內CO二次燃燒率低，熔池提溫降碳速度慢，化渣性能差，噴濺大。中國專利91233366.9提出了一種副氧孔為拉瓦爾型(或直型孔)，主氧孔為直型孔的「分流噴頭」給予改進。
本實用新型噴頭的目的是克服已有技術的缺點，提供一種新型的頂吹單流道二次燃燒氧槍噴頭，除具有提高CO二次燃燒性能，改善化渣條件，減少噴濺外，並可根據冶煉要求，提高供氧強度，增加廢鋼比，縮短純吹氧時間，節約能源。同時還可以克服副孔堵塞，減少噴頭受熱面積，提高氧槍壽命。
為達到上述目的，本實用新型噴頭採用了主氧孔為直孔或錐型孔，半錐角在0－1度範圍，噴頭端面為球面。
其他，還採用副氧孔為突擴型，上沿設有錐型保護面，增加主副氧孔出口間距離等特點。


圖1為本實用新型單流道二次燃燒氧槍噴頭的正視剖面圖。圖2為
圖1的CDEF俯視剖面圖。其中1－錐型保護面，2－副氧孔，3－主氧孔，4－出冷卻水道，5－總氧道，6－進冷卻水道。氧氣由總氧道(5)流入，經主氧孔(3)與副氧孔(2)流出，形成主、副氧流。主氧流用於熔池脫碳，副氧流用於CO二次燃燒。冷卻水自進冷卻水道(6)流入，由出冷卻水道(4)流出，用以冷卻保護噴頭。現結合附圖進一步說明如下主氧孔(3)設計成直孔或錐型孔，半錐角為0－1度，以適當提高氧氣流出口速度，有利於脫碳反應，同時也可以適當提高氧槍操作槍位，延長槍齡。噴頭端面為球面以改善氧槍工作條件。
副氧孔(2)為直孔，亦可為突擴型孔，使副氧流出口速度稍高，但衰減很快，既可使火點離開出口，減少燒損，也避免了副氧孔採用拉瓦爾型，氧射流速度高，衰減慢，易衝擊鋼液面，不能充分發揮二次燃燒作用的缺點。副氧孔(2)上沿設有錐型保護面，減少提槍時渣液沿氧槍壁下流，堵塞副氧孔。
主氧孔(3)中心線與噴頭中心線的夾角在15－30度範圍；副氧孔(2)中心線與噴頭中心線的夾角在30－50度範圍，夾角的大小以副氧射流不衝刷前後爐牆為宜。
副氧孔(2)出口與主氧孔(3)出口間垂直距離為100－200mm。平爐爐頂高，該距離可大些，有利於副氧流與CO進行二次燃燒；平爐爐頂低，該距離小些，以免增加爐頂溫度。
噴頭端面為球面，減少受熱面積，以及與鋼、渣液接觸面，從而改善氧槍工作條件。球面半徑R視主氧孔角度、孔數，以及氧槍管尺寸而定，R以100－200mm為好。
主、副氧孔大小，數目由平爐裝入量，供氧量，以及氧槍枝數等條件決定，孔數為4－8為宜。主氧孔(3)可為同孔徑、同夾角；亦可為相間孔同孔徑、同夾角。噴頭直徑小時，可為前者；噴頭直徑大時，可為後者。副氧孔(2)亦如此。副氧孔入口橫截面積與主、副氧孔入口總橫截面積之比為15－30％。
氧槍噴頭為紫銅鑄成。
本實用新型氧槍噴頭實施例如下平爐裝入量500t，廢鋼比25％，燒重油，雙槍頂吹氧。噴頭如附圖所示，主氧孔φ15×6，半錐角0.5度，主氧孔中心線與噴頭中心線夾角20度。副氧孔φ9×6，副氧孔中心線與噴頭中心線夾角45度。主、副氧孔出口間距120mm。球面半徑R150mm。操作氧壓0.7MPa，主氧量3300NM3／h，副氧量1200NM3／h。冷卻水壓1.7MPa，水量80t／h。每爐鋼純吹氧時間縮短≥30分鐘，降低油耗≥3Kg(重油)／t(鋼)。
權利要求1.一種平爐頂吹單流道二次燃燒氧槍噴頭，包括主氧孔(3)與副氧孔(2)共用一總氧道(5)，其特徵在於主氧孔(3)為錐型孔，半錐角在0-1範圍噴頭端面為球面。
2.按權利要求1所述的氧槍噴頭，其特徵在於副氧孔(2)為直孔，副氧孔(2)上沿設有錐型保護面(1)。
3.按權利要求1所述的氧槍噴頭，其特徵在於副氧孔(2)為突擴型孔，副氧孔(2)上沿設有錐型保護面(1)。
4.按權利要求1或2所述的氧槍噴頭，其特徵在於主氧孔(3)中心線與噴頭中心線的夾角在15－30範圍；副氧孔(2)中心線與噴頭中心線的夾角在30－50度範圍；主、副氧孔出口間的垂直距離為100－200mm。
5.按權利要求1或3所述的氧槍噴頭，其特徵在於主氧孔(3)中心線與噴頭中心線的夾角在15－30範圍；副氧孔(2)中心線與噴頭中心線的夾角在30－50度範圍；主、副氧孔出口間的垂直距離為100－200mm。
6.按權利要求1或2所述的氧槍噴頭，其特徵在於噴頭端面為球面，球面半徑R為100－200mm。
7.按權利要求1或3所述的氧槍噴頭，其特徵在於噴頭端面為球面，球面半徑R為100－200mm。
8.按權利要求1或2所述的氧槍噴頭，其特徵在於主氧孔(3)設4－8個，可為同孔徑、同夾角，亦可為相同孔同孔徑、同夾角；副氧孔(2)設4－8個，可為同孔徑、同夾角，亦可為相間孔同孔徑、同夾角；副氧孔入口橫截面積與主、副氧孔入口總橫截面積之比為15－30％。
9.按權利要求1或3所述的氧槍噴頭，其特徵在於主氧孔(3)設4－8個，可為同孔徑、同夾角，亦可為相間孔同孔徑、同夾角；副氧孔(2)設4－8個，可為同孔徑、同夾角，亦可為相間孔同孔徑、同夾角；副氧孔入口橫截面積與主、副氧孔入口總橫截面積之比為15－30％。
專利摘要本實用新型噴頭採用了增加主、副氧孔出口間距離；主氧孔為錐形孔；副氧孔為直孔或突擴型孔，上沿設有錐形保護面，以及球形端面等設計特點，以達到改善化渣條件，減少噴濺，縮短純吹氧時間，節約能源，提高槍齡的目的。
文檔編號F27B1/06GK2183543SQ9321936
公開日1994年11月23日 申請日期1993年7月24日 優先權日1993年7月24日
發明者馬恩祥, 鄢保慶, 魏偉勝, 張祥林, 張劍, 錢佔民 申請人:中國科學院化工冶金研究所, 武漢鋼鐵(集團)公司