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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

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