CN101487073B - 转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，包括喷头，喷头包括冷却系统和喷氧系统，喷氧系统位于冷却系统的内部，喷氧系统包括一个内喷嘴和若干副孔，其中，内喷嘴活动连接于喷头的中心位置，副孔均匀设置于内喷嘴周围，可以保证内喷嘴喷射的流股不至于过早衰减，能形成一个强大的气流柱冲击钢水液面，根据液体流场特性和炉型构造，可形成一个由周边向内对流的金属液流场，使得氧气能够充分与钢水中的杂质反应。本发明与目前使用的氧枪可直接匹配，只需要更换喷头即可。经试验，本发明可使氧气利用率提高20％，降低了炼钢成本，由于枪位高，在炼钢过程中不易出现喷溅、粘枪、结砣等现象，氧枪寿命可提高3-5倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼钢用氧枪喷头，尤其是一种转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头。
背景技术
目前，转炉炼钢供氧氧枪喷头主要是以中心水冷用纯铜铸造或锻压组装的方法制造，结构形式为在喷头顶部圆盘状壳体上均匀设置3-6个拉瓦尔孔，但是随着转炉炼钢技术的发展，该类型喷头日渐显出其不足之处，主要表现在：
1.吹炼过程中，易出现喷溅、粘枪、结砣等现象，对生产造成不良影响，情况严重时，只能更换新枪。
2.喷氧过程中，氧气在喷头出口处的速度可达二倍音速，氧流股衰减过快，对钢液的搅拌不够，冲击深度浅。这就造成氧气的利用率偏低，能源消耗大，使得冶炼时间较长。因为上述第一点，使得这种现象加剧，氧气的利用率大幅降低。
3.因为上述第二点，氧枪在使用过程中，为了满足炼钢的要求，只能人为的降低枪位，氧枪与液面的距离变短，又使得上述第一点中的喷溅、粘枪、结砣等现象加剧，这就造成了一个恶性循环。
这就是目前氧枪寿命偏低的主要原因，同时也是钢厂粉尘严重的原因之一。
目前电炉用集束氧枪的结构是由枪芯和枪套组成，枪芯是喷氧系统，枪套是冷却系统，二者结构上是分开的，且这种结构不适合转炉使用。
中国专利ZL96210210.5公开了一种具有枪头、喷枪孔的混合孔型多孔氧枪喷头，其结构是在枪头的中间设一个拉瓦尔型孔，周围设置若干直筒形孔或突扩形孔，但是其不是集束氧枪喷头，其用于解决化渣和去碳升温问题，这种结构的氧枪不能解决上述提到的三项问题。并且这种氧枪喷头已经淘汰了。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种在炼钢过程中不易出现喷溅、粘枪、结砣等现象，可保证喷孔喷射的流股不至于过早衰减，能形成一个强大的气流柱冲击钢水液面，氧枪寿命长，高效、节能、环保的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，包括喷头，所述喷头包括冷却系统和喷氧系统，喷氧系统位于冷却系统的内部，喷氧系统包括一个内喷嘴和若干副孔，其中，内喷嘴活动连接于喷头的中心位置，副孔均匀设置于内喷嘴周围。
所述内喷嘴为拉瓦尔型喷嘴。
所述副孔为直筒形孔。
所述冷却系统包括同心的外管和中管，中管设置在外管的中心，外管为前端密封的环形筒体，中管前端与外管贯通，中、外管之间设有定位块，中、外管之间的空腔为一循环水道。
所述副孔和外管为一体式结构，副孔均匀位于环形筒体的内壁上。
所述内喷嘴和副孔位于喷头中心凹陷位置，内喷嘴和副孔前端的喷头部分形成一圆筒形通道。
所述喷头末端设有密封件。
所述密封件为O型密封圈。
所述外管是由铜管和钢管焊接而成。
所述中管呈一级台阶状，其前端厚度大于末端厚度。
本发明新型由过去的多孔结构改为一个主孔(内喷嘴)，其周围根据需求设置若干副孔，这样可以保证主孔喷射的流股不至于过早衰减，而且能形成一个强大的气流柱冲击钢水液面，根据液体流场特性和炉型构造，可形成一个由周边向内对流的金属液流场，使得氧气能够充分与钢水中的杂质反应。内喷嘴根据实际需要做成尺寸不等的一系列形式，由于内喷嘴为活动式连接，根据需要可以更换不同的内喷嘴，从而改变氧流量和供氧强度。
本发明的主要特点：
1.和传统集束氧枪相比为整体加工一次成形。
2.根据不同厂家只更换内喷嘴即可满足炼钢要求，做到一枪多用，即通用型。
3.与传统转炉氧枪喷头相比，本发明可以解决喷嘴内部冷却问题，即解决易烧枪，中心部易化掉问题。
4.本发明与目前使用的氧枪可直接匹配，即冷却水不变，供氧系统不变，整体氧枪不变，只需要更换喷头即可，降低了生产成本。
经试验，利用本发明可使氧气的利用率提高20％，大大降低了炼钢的成本，而且由于枪位高，在炼钢过程中不易出现喷溅、粘枪、结砣等现象，氧枪寿命可提高3-5倍，节省换枪所消耗的时间。本发明具有高效、节能、环保等优点。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1的左视图；
其中1.外管，2.中管，3.内喷嘴，4.定位块A，5.定位块B，6.O型密封圈，7.副孔，8.空腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1、图2中，喷头包括冷却系统和喷氧系统，喷氧系统位于冷却系统的内部，喷氧系统包括一个内喷嘴3和若干副孔7，其中，内喷嘴3活动连接于喷头的中心位置，副孔7均匀设置于内喷嘴3周围。内喷嘴3为拉瓦尔型喷嘴。副孔7为直筒形孔。
冷却系统包括同心的外管1和中管2，中管2设置在外管1的中心，外管1为前端密封的环形筒体，中管2前端与外管1贯通，中管2与外管1之间设有定位块A4和定位块B5，中管2和外管1之间的空腔8为一循环水道。
副孔7和外管1为一体式结构，副孔7均匀位于环形筒体的内壁上。
内喷嘴3和副孔7位于喷头中心凹陷位置，内喷嘴3和副孔7前端的喷头部分形成一圆筒形通道。
喷头末端设有O型密封圈6。
外管1是由铜管和钢管焊接而成。
中管2呈一级台阶状，其前端厚度大于末端厚度。
本发明新型由过去的多孔结构改为一个主孔(内喷嘴3)，其周围根据需求设置若干副孔7，这样可以保证主孔喷射的流股不至于过早衰减，而且能形成一个强大的气流柱冲击钢水液面，根据液体流场特性和炉型构造，可形成一个由周边向内对流的金属液流场，使得氧气能够充分与钢水中的杂质反应。
本发明与目前使用的氧枪可直接匹配，即冷却水不变，供氧系统不变，整体氧枪不变，只需要更换喷头即可。
Claims (7)
1.一种转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，包括喷头，其特征在于：所述喷头包括冷却系统和喷氧系统，喷氧系统位于冷却系统的内部，喷氧系统包括一个内喷嘴和若干副孔，其中，内喷嘴活动连接于喷头的中心位置，副孔均匀设置于内喷嘴周围；所述冷却系统包括同心的外管和中管，中管设置在外管的中心，外管为前端密封的环形筒体，中管前端与外管贯通，中、外管之间设有定位块，中、外管之间的空腔为一循环水道。
2.根据权利要求1所述的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，其特征在于：所述内喷嘴为拉瓦尔型喷嘴。
3.根据权利要求1所述的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，其特征在于：所述副孔为直筒形孔。
4.根据权利要求1所述的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，其特征在于：所述副孔和外管为一体式结构，副孔均匀位于环形筒体的内壁上。
5.根据权利要求1所述的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，其特征在于：所述内喷嘴和副孔位于喷头中心凹陷位置，内喷嘴和副孔前端的喷头部分形成一圆筒形通道。
6.根据权利要求1所述的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，其特征在于：喷头末端设有O型密封圈。
7.根据权利要求1所述的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，其特征在于：所述外管是由铜管和钢管焊接而成。
8根据权利要求1所述的转炉炼钢用可调整体式超高功率集束氧枪喷头，其特征在于：所述中管呈一级台阶状，其前端厚度大于末端厚度。
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