CN102134627B - 一种双流道氧枪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于转炉炼钢工艺技术领域，具体涉及一种双流道氧枪。一种双流道氧枪，其特征在于它包括中心管、第二层管、第三层管、第四层管；中心管的上端为封闭端，中心管的上端部设有连接口并分别与氧气管、氮气管相连通，中心管的下端设有氧枪喷头；中心管外套有第二层管，第二层管与中心管之间形成副流道，主流道与副流道由主副流道接口相连通；第二层管外套有第三层管，第三层管与第二层管之间形成冷却水进水流道；第三层管外套有第四层管，第四层管与第三层管之间形成冷却水回水流道，冷却水回水流道与冷却水进水流道相连通。该氧枪具有双流道，可通CO2，CO2起到冷却剂作用。将改变传统冷却剂的不足，同时又变废为宝，节能减排。
Description
技术领域
本发明属于转炉炼钢工艺技术领域，具体涉及一种双流道氧枪。
背景技术
转炉炼钢技术是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁水本身的物理热和铁水中Si、C、P、S等与氧气化学反应产生热量，通过生石灰、萤石、白云石等造渣料去除生成的杂质，转炉炼钢释放的多余的热量通过分批加入铁矿石、氧化铁皮等冷却剂以控制钢水温度。转炉炼钢是最主要的炼钢方式，在我国占到总钢产量的80％以上，其具有生产效率高、钢种质量好、生产成本低、建设投资省等优点。
转炉炼钢过程加入的冷却剂只能分成几个批次，不能控制转炉内钢水温度的平稳变化，另外加入的铁矿石等也会带入S、P、Si等杂质，从而增加了转炉炼钢的负担，影响了钢水的质量。
传统的冷却剂有待改进，需提供相应的氧枪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双流道氧枪，该氧枪具有双流道，可通CO2作为冷却剂。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种双流道氧枪，其特征在于它包括中心管、第二层管、第三层管、第四层管；中心管的上端为封闭端，中心管的上端部设有连接口并分别与氧气管、氮气管相连通，氧气管、氮气管上均设有阀门，中心管的下端设有氧枪喷头，氧枪喷头上设有喷孔，喷孔与中心管内的主流道相连通；中心管外套有第二层管，第二层管的上端、下端均与中心管焊接封闭，第二层管与中心管之间形成副流道，第二层管的上端部设有连接口并与二氧化碳气管相连通，二氧化碳气管上设有阀门，中心管上设有主副流道接口，主副流道接口位于副流道的底部，主流道与副流道由主副流道接口相连通；
第二层管外套有第三层管，第三层管的上端与第二层管焊接封闭，第三层管与第二层管之间形成冷却水进水流道，第三层管的上端部设有连接口并与冷却水进水管相连通，冷却水进水管上设有阀门；第三层管外套有第四层管，第四层管的上端与第三层管焊接封闭，第四层管的下端与中心管焊接封闭，第三层管的下端位于第四层管与中心管之间，第三层管的下端与第四层管之间留有通道，第四层管与第三层管之间形成冷却水回水流道，冷却水回水流道与冷却水进水流道相连通，第四层管的上端部设有连接口并与冷却水回水管相连通，冷却水回水管上设有阀门。
本发明的有益效果是：中心管内为主流道，第二层管与中心管之间形成副流道，即形成双流道，主流道内通氧气，副流道内通冷却剂CO2，主流道与副流道由主副流道接口相连通。
附图说明
图1是本发明双流道氧枪的结构示意图。
图中，1-中心管，2-第二层管，3-第三层管，4-第四层管，5-主副流道接口，6-氧枪喷头，7-主流道，8-副流道，9-冷却水进水流道，10-冷却水回水流道，11-冷却水回水管，12-冷却水进水管，13-氧气管，14-氮气管，15-二氧化碳气管。
具体实施方式
如图1所示，一种双流道氧枪，它包括中心管1、第二层管2、第三层管3、第四层管4；中心管1的上端为封闭端，中心管1的上端部设有连接口(或称连接头)并分别与氧气管13、氮气管14相连通(氧气管13、氮气管14通过开启阀门，均可与中心管1内的主流道7相连通)，氧气管13、氮气管14上均设有阀门，中心管1的下端设有(可焊接)氧枪喷头6，氧枪喷头上设有喷孔，喷孔与中心管1内的主流道7相连通；中心管1外套有第二层管2，第二层管2的上端、下端均与中心管1焊接封闭，第二层管2与中心管1之间形成副流道8，第二层管2的上端部设有连接口并与二氧化碳气管15相连通(二氧化碳气管15通过开启阀门，可与副流道8相连通)，二氧化碳气管15上设有阀门，中心管1上设有主副流道接口5，主副流道接口5位于副流道8的底部，主流道7与副流道8由主副流道接口5相连通；
第二层管2外套有第三层管3，第三层管3的上端与第二层管2焊接封闭，第三层管3与第二层管2之间形成冷却水进水流道9，第三层管3的上端部设有连接口并与冷却水进水管12相连通(冷却水进水管12通过开启阀门，可与冷却水进水流道9相连通)，冷却水进水管12上设有阀门；第三层管3外套有第四层管4，第四层管4的上端与第三层管3焊接封闭，第四层管4的下端与中心管1焊接封闭，第三层管3的下端位于第四层管4与中心管1之间(悬空状态)，第三层管3的下端与第四层管4之间留有通道，第四层管4与第三层管3之间形成冷却水回水流道10，冷却水回水流道10与冷却水进水流道9相连通，第四层管4的上端部设有连接口并与冷却水回水管11相连通(冷却水回水管11通过开启阀门，可与冷却水回水流道10相连通)，冷却水回水管11上设有阀门。
转炉炼钢工艺过程中的冷却方法，它包括如下步骤：采用本发明的双流道氧枪，转炉加入废钢和兑入铁水后(炼钢初期)，下双流道氧枪吹O2，双流道氧枪的主流道喷入O2(溅渣护炉时通N2)，随着转炉温度的升高及造渣料的加入，转炉很快形成良好的泡沫渣；在吹氧中后期(在吹炼中后期，钢水温度过高)，转炉开始有富余的热量，必须加入适当的冷却剂，此时将副流道打开通入CO2，CO2起到冷却剂作用，(CO2与Fe的反应为吸热反应，从而抑制钢水温度过高，同时该反应生成CO，提高转炉煤气的品位；采用CO2作为冷却剂，将改变传统冷却剂的不足，同时又变废为宝，节能减排)，CO2除了作为冷却剂外，控制主流道的O2和副流道的CO2还可以防止炉渣“返干”或者炉渣过度泡沫化，从而减少转炉发生喷溅，提高钢水终点的碳、温命中率。
CO2作为冷却剂，其吸热量与传统的冷却剂对比如下：
注：铁矿石含70wt％Fe2O3和10wt％的FeO；氧化铁皮含40wt％Fe2O3和50wt％的FeO。
由计算可知，CO2具有很好的降温效果，且与铁矿石等相比有以下优点：
1)铁矿石等固体冷却剂主要成分为Fe2O3和FeO，但含有Si、P、S等约20％的杂质，增加了炼钢的负担，CO2不会带入任何杂质，利于吹炼高纯度钢，也利于提高炼钢终点钢水的碳、温命中率。
2)铁矿石等固体冷却剂是分不同的批次直接投入转炉，加入时机或加入量不当，有时会引起炉渣喷溅，且要经历一段熔化时间，CO2的加入温和而连续，易于控制，可减少喷溅。
3)CO2作为冷却剂的副产品是CO，提高了转炉煤气的品位。
Claims (1)
1.一种双流道氧枪，其特征在于它包括中心管(1)、第二层管(2)、第三层管(3)、第四层管(4)；中心管(1)的上端为封闭端，中心管(1)的上端部设有连接口并分别与氧气管(13)、氮气管(14)相连通，氧气管(13)、氮气管(14)上均设有阀门，中心管(1)的下端设有氧枪喷头(6)，氧枪喷头上设有喷孔，喷孔与中心管(1)内的主流道(7)相连通；中心管(1)外套有第二层管(2)，第二层管(2)的上端、下端均与中心管(1)焊接封闭，第二层管(2)与中心管(1)之间形成副流道(8)，第二层管(2)的上端部设有连接口并与二氧化碳气管(15)相连通，二氧化碳气管(15)上设有阀门，中心管(1)上设有主副流道接口(5)，主副流道接口(5)位于副流道(8)的底部，主流道(7)与副流道(8)由主副流道接口(5)相连通；
第二层管(2)外套有第三层管(3)，第三层管(3)的上端与第二层管(2)焊接封闭，第三层管(3)与第二层管(2)之间形成冷却水进水流道(9)，第三层管(3)的上端部设有连接口并与冷却水进水管(12)相连通，冷却水进水管(12)上设有阀门；第三层管(3)外套有第四层管(4)，第四层管(4)的上端与第三层管(3)焊接封闭，第四层管(4)的下端与中心管(1)焊接封闭，第三层管(3)的下端位于第四层管(4)与中心管(1)之间，第三层管(3)的下端与第四层管(4)之间留有通道，第四层管(4)与第三层管(3)之间形成冷却水回水流道(10)，冷却水回水流道(10)与冷却水进水流道(9)相连通，第四层管(4)的上端部设有连接口并与冷却水回水管(11)相连通，冷却水回水管(11)上设有阀门。
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