CN101805814B - 一种转炉用氧枪喷头 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种转炉用氧枪喷头，装接于氧枪末端的喷气口部，其特征在于：该氧枪喷头包括与喷气口部贯通相连的喷头本体、可拆卸式续接在喷头本体上的复数个氮气喷管及旋叶装置，其中该喷头本体设有位于中心的一个直喷管及环绕的至少两个侧喷口，该旋叶装置为具有末端封闭式中空柱体的碟形托盘，且中空柱体上端与直喷管密封相接，下端与碟形托盘通过轴承相连，该碟形托盘上表面设有3～6个扇叶状的倾斜钢片，相对于中空柱体旋转运动。通过方便地更换部件，使得该多功能氧枪喷头能轻而易举地完成三项不同的工艺作业，在转炉炼钢中极大程度地提高了炼钢效率，减轻了工人的劳动强度，并具有一定的节能环保特效，应用前景广阔。

Description

一种转炉用氧枪喷头

技术领域

本发明涉及一种工业生产用炼钢转炉的氧枪，特别涉及一种炼钢转炉上使用的多功能氧枪喷头。

背景技术

在转炉炼钢中，氧枪是关键的工艺设备之一，直接参与炼钢生产的三种不同工艺。详情如下：首先，它完成向转炉内吹送氧气的工作，在距熔池表面一定高度上将氧气喷向液态金属，以实现金属熔池的冶炼反应，形成射流的动力学参数应符合工艺要求的规定，并且在长期使用时能保持射流的特性不变。其次，在转炉炼钢间隙，由于转炉炉壁粘附有大量冷钢需要清除，冷钢在加热状态下喷吹一定量的氧气有利于冷钢融化得更快，该供氧工作也是由多功能氧枪喷头完成。再者，溅渣护炉工艺是利用氧化镁含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压N₂的吹溅，冷却、凝固在炉衬砖表面上形成一层高熔点的溅渣层，并与炉衬砖紧密地黏结附着。溅渣护炉的微观过程就是：高速氮气由喷枪喷射到炉渣液面上，炉渣在氮气的剪切力作用下迅速微粒化，微粒获得动能离开液体渣系向各个方向飞溅，从不同角度(高度)打在炉衬砖上。微粒在形成、飞溅、黏结过程中不断被氮气冷却，最后在炉衬砖上粘附、固化、反应而形成一层炉渣的固体层覆盖住炉衬。溅渣形成的溅渣层耐蚀性较好，可抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温渣对炉衬砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬砖，降低耐火材料损耗速度，同时减轻工人劳动强度，提高炉衬使用寿命，提高转炉作业率，降低生产成本。

但由于喷吹角度不同，在传统的炼钢生产中，以上三种工艺分别由不同的氧枪来完成，需要更换不同的氧枪来完成。这样更换氧枪时会占用相当的时间，生产效率受到制约。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的使用不便的缺陷，本发明的目的是提出一种转炉用氧枪喷头，以实现同一设备在炼钢各工艺阶段的通用性，提高单位时间内的作业效率。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种转炉用氧枪喷头，装接于氧枪末端的喷气口部，其特征在于：所述氧枪喷头包括与喷气口部贯通相连的喷头本体、可拆卸式续接在喷头本体上的复数个氮气喷管及旋叶装置，其中所述喷头本体设有位于中心的一个直喷管及环绕的至少两个侧喷口，所述旋叶装置为具有末端封闭式中空柱体的碟形托盘，且中空柱体上端与直喷管密封相接，下端与碟形托盘通过轴承相连，所述碟形托盘上表面设有3～6个扇叶状的倾斜钢片，相对于中空柱体旋转运动。

进一步地，前述的一种转炉用氧枪喷头，该可拆卸式的氮气喷管数量与侧喷口数量一致，并一一对应地通过“L”型槽旋接于侧喷口。

更进一步地，该氮气喷管与侧喷口对接的一端外表面设有与管身径向截面相交的“L”型槽，侧喷口所设的导向凸块嵌接入“L”型槽，并在其中阻尼滑动；或者该侧喷口与氮气喷管对接的内壁设有与侧喷口径向截面相交的“L”型槽，氮气喷管外壁对应的导向凸块嵌接入“L”型槽，并在其中阻尼滑动。

进一步地，前述的一种转炉用氧枪喷头，该旋叶装置的中空柱体设有镂空的透气孔，且所述透气孔的出风口正对各倾斜钢片。

进一步地，前述的一种转炉用氧枪喷头，该碟形托盘上表面设有6个倾斜钢片，所述喷头本体设有3个侧喷口，所述侧喷口正对各倾斜钢片。

本发明一种转炉用氧枪喷头应用实施后，其突出优点为：通过方便地更换部件，使得该多功能氧枪喷头能轻而易举地完成三项不同的工艺作业，在转炉炼钢中极大程度地提高了炼钢效率，减轻了工人的劳动强度，并具有一定的节能环保特效，应用前景广阔。

以下便结合实施例附图，对本发明的一个具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明氧枪喷头一实施例的完整组装示意图；

图2是图1所示实施例的剖面示意图(管路连通关系图)；

图3是图1所示实施例的俯视示意图；

图4是图1所示实施例的碟形托盘的仰视示意图。

具体实施方式

本发明所设计的一种多功能转炉用氧枪喷头是基于背景技术所述的转炉式炼钢原理和工艺现状，把吹氧、化冷钢和溅渣保护三种工艺通过一支氧枪来完成。

如图1和图2所示的转炉用氧枪喷头一个与氧枪完整组装的结构示意图和剖面示意图可见，该氧枪喷头装接于氧枪末端的喷气口部1，主要包括与喷气口部1贯通相连的喷头本体21、可拆卸式续接在喷头本体21上的复数个氮气喷管22a～22c及旋叶装置23，其中喷头本体21可长久装配于喷气口部1之上作供氧之用；而氮气喷管22a～22c和旋叶装置23则为可选地方便装配于喷头本体21之上，应用于炼钢的其它工艺步骤。该喷头本体21设有位于中心的一个直喷管及环绕的三个侧喷口，该旋叶装置23为具有末端封闭式中空柱体231的碟形托盘，且中空柱体231上端与直喷管密封相接，下端与碟形托盘通过轴承相连，并且碟形托盘上表面设有6个扇叶状的倾斜钢片232，可相对于中空柱体231旋转运动。根据不同的作业需求和倾斜钢片232的倾斜角度，该扇叶状的倾斜钢片232数量可以缩减为3个、4个或5个。

上述所设的三个氮气喷管22a～22c分别与喷头本体21的三个均匀分布的侧喷口相对接，用于在溅渣保护工艺中向侧向角度可调地喷出氧化镁颗粒。该氮气喷嘴与侧喷口的组装方式为一一对应地通过“L”型槽相旋接。具体的设置方式可有以下两种结构：

一者、该氮气喷管与侧喷口对接的一端外表面设有与管身径向截面相交的“L”型槽，侧喷口上设有的导向凸块嵌接入“L”型槽，并在其中阻尼滑动；二者、该侧喷口与氮气喷管对接的内壁设有与侧喷口径向截面相交的“L”型槽，氮气喷管外壁对应的导向凸块嵌接入“L”型槽，并在其中阻尼滑动。以上两种旋接结构虽未及图示，但已为机械行业的常规基本结构，故不予赘述；但有一点需要注意：该处采用阻尼滑动的旋接方式，并且“L”型槽与径向截面相交，故随着氮气喷管旋接的深入程度，其出风口的角度具有可调节性，能更好地适应该溅渣保护工艺的需要，使饱和或过饱和的氧化镁通过高压氮气的吹溅、冷却、凝固，在炉衬砖上形成一层高熔点的溅渣层，并使其与炉衬砖紧密地黏结、覆盖。从而降低耐火材料的损耗速度、提高炉衬的使用寿命。

进一步地，前述的旋叶装置中空柱体231设有镂空的透气孔233，且数量不唯一的透气孔233的出风口为分别正对各倾斜钢片232，故在化冷钢的工艺中，加速吹出的氧气并提高其化冷钢的均匀度。

以上所述的氧枪喷头的实际作业过程为：在吹氧时，将旋叶装置和氮气喷管与多功能氧枪的喷头本体分离待用，吹氧结束需清冷钢时再把旋叶装置通过快速卡扣安装在多功能氧枪喷头本体上，利用叶片旋转时带动氧气旋转增大氧气与冷钢的接触面积，从而更快地清除冷钢；需要溅渣保护时，旋叶装置与喷头本体分离，将氮气喷管通过专用卡槽与侧喷口连接，从而改变氮气的喷射角度，达到溅渣保护的目的。

由此可见，本发明氧枪喷头的突出优点在于：能够节约大量的换枪时间，极大程度地提高炼钢效率，减轻工人的劳动强度，节能环保。并且多功能氧枪喷头更换部件方便，一个喷头可以完成三项不同的工艺路线。该技术方案在转炉炼钢中具有广阔的前景。

Claims (4)

1.一种转炉用氧枪喷头，装接于氧枪末端的喷气口部，其特征在于：所述氧枪喷头包括与喷气口部贯通相连的喷头本体、可拆卸式续接在喷头本体上的复数个氮气喷管及旋叶装置，其中所述喷头本体设有位于中心的一个直喷管及环绕的至少两个侧喷口，所述可拆卸式的氮气喷管数量与侧喷口数量一致，并一一对应地通过“L”型槽旋接于侧喷口；所述旋叶装置为具有末端封闭式中空柱体的碟形托盘，且中空柱体上端与直喷管密封相接，下端与碟形托盘通过轴承相连，中空柱体设有镂空的透气孔，所述碟形托盘上表面设有3～6个扇叶状的倾斜钢片，相对于中空柱体旋转运动，所述透气孔的出风口正对各倾斜钢片。

2.根据权利要求1所述的一种转炉用氧枪喷头，其特征在于：所述氮气喷管与侧喷口对接的一端外表面设有与管身径向截面相交的“L”型槽，侧喷口所设的导向凸块嵌接入“L”型槽，并在其中阻尼滑动。

3.根据权利要求1所述的一种转炉用氧枪喷头，其特征在于：所述侧喷口与氮气喷管对接的内壁设有与侧喷口径向截面相交的“L”型槽，氮气喷管外壁对应的导向凸块嵌接入“L”型槽，并在其中阻尼滑动。

4.根据权利要求1所述的一种转炉用氧枪喷头，其特征在于：所述碟形托盘上表面设有6个倾斜钢片，所述喷头本体设有3个侧喷口，所述侧喷口正对各倾斜钢片。

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