CN104593541A

CN104593541A - 用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置及其使用方法

Info

Publication number: CN104593541A
Application number: CN201510042363.6A
Authority: CN
Inventors: 徐阳; 张晓妮; 杨懿; 李晓堂; 毕仕辉; 王丽丽
Original assignee: Sinosteel Anshan Research Institute of Thermo Energy Co Ltd
Current assignee: Sinosteel Anshan Research Institute of Thermo Energy Co Ltd
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2015-05-06

Abstract

本发明涉及一种用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置及其使用方法，所述装置包括由枪管本体和氧枪喷头组成的氧燃枪，氧枪喷头固定在枪管本体前端，枪管本体由内到外依次设置有中心氧管、煤气管、外围氧管、内层水管和外层水管，氧枪喷头与中心氧管、煤气管和外围氧管头部出口对应处分别设中心氧喷口、煤气喷口和外围氧喷口，内层水管和外层水管之间通过氧枪喷头连通。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)装置具备氧枪及氧燃烧嘴的功能，可同时满足钢包或铁包内熔化残铁、残渣的要求；2)装置操作灵活，工作效率高，易于实现机械化作业；3)可缩小整体布局空间，并可轻松实现对施工部位排烟除尘，保护环境和人身健康。

Description

用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种同时具备氧枪及氧燃烧嘴功能的，用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置及其使用方法。

背景技术

在钢铁冶炼过程中，当转炉出现故障或事故时，由于铁包、钢包内钢水不能及时倒出，会导致铁水、钢水积蓄在包内，冷却凝固后成坨状，传统施工方法只能通过人工进行切割，费时费力且产生大量高温烟尘，严重影响操作工的身体健康；而在正常生产过程中，铁包、钢包在倒铁水后，浮渣会覆盖在包的内表面，降低包的容量，也经常需要人工进行清理。在清理钢包、铁包内的残铁、残渣时，采用氧燃烧加热或熔化残铁、残渣的效果较好，且工作效率较高，但化残渣时还需要使用氧枪吹氧，在传统作业时，由于包内空间狭小，更换设备困难，而且也不利于实现机械化施工。

发明内容

本发明提供了一种用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，其同时具备氧枪及氧燃烧嘴的功能，操作灵活，适用性广，工作效率高，且可实现机械化作业；本发明同时提供了该装置的使用方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，包括由枪管本体和氧枪喷头组成的氧燃枪，所述氧枪喷头固定在枪管本体前端，枪管本体由内到外依次设置有中心氧管、煤气管、外围氧管、内层水管和外层水管，氧枪喷头与中心氧管、煤气管和外围氧管头部出口对应处分别设中心氧喷口、煤气喷口和外围氧喷口，内层水管和外层水管之间通过氧枪喷头连通。

所述中心氧管尾部连接高压氧气输送管道，煤气管尾部连接煤气输送管道，外围氧管尾部连接低压氧气或压缩空气输送管道，内层水管和外层水管尾部分别连接进水管道和回水管道。

所述氧枪喷头由紫铜材料制作，中心氧喷头为拉瓦尔氧气喷头。

所述中心氧管、煤气管、外围氧管、内层水管和外层水管由无缝钢管制作。

所述煤气喷口处设旋流片。

所述中心氧管与高压氧气输送管道、煤气管与煤气输送管道、外围氧管与低压氧气输送管道、内层水管和进水管道、外层水管和回水管道之间均采用法兰连接。

用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置的使用方法，包括如下步骤：

1)熔化残渣：

打开进水阀门和回水阀门，向内层水管通冷却水，由外层水管回水；向氧燃枪煤气管内通入煤气并点火，点火完成后向中心氧管通入高压氧气，向外围氧管通入低压氧气或压缩空气，操作工肉眼观察或使用高温摄像头观看火焰，调节高压氧气、低压氧气或压缩空气的比例使火焰长度保持在900～1100mm，火焰直径为900～1100mm；火焰稳定后，通过吊车将氧燃枪下降到钢包或铁包内；

氧枪喷头在与包内渣铁水平距离1～1.5m的位置开始化渣，边化渣边缓慢提升氧燃枪；每隔15～25min停氧一次，观测化渣效果，重复上述过程直至化渣结束，结束时先关闭中心氧和外围氧送气阀门，后关闭煤气送气阀门和进水、回水阀门，提升氧燃枪至包外，并对各管道进行氮气吹扫；

2)熔化残铁：

氧枪喷头在与包内残铁水平距离1～1.5m的位置开始加热，当残铁变红后关闭煤气和外围氧气送气阀门，并用氮气对煤气通道进行吹扫；用中心氧喷口对红热的残铁进行超音速喷吹，利用残铁内残余的碳与氧气反应所放出的热量继续熔化残铁，重复上述过程直至残铁全部熔化时结束；结束时关闭中心氧送气阀门和进水、回水阀门，提升氧燃枪至包外，并对各管道进行氮气吹扫。

使用过程中如发现氧枪喷头堵塞，枪头有粘结物的现象，需及时将氧燃枪提升至包外，按先关断氧气阀门后关断煤气阀门和进水、回水阀门的顺序操作，然后对氧燃枪进行人工清渣、疏通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)所述装置具备氧枪及氧燃烧嘴的功能，可同时满足钢包或铁包内熔化残铁、残渣的要求，适用性广；

2)所述装置操作灵活，工作效率高，易于实现机械化作业；

3)避免操作时频繁更换设备，可缩小整体布局空间，并可轻松实现对施工部位排烟除尘，保护环境和人身健康。

附图说明

图1是本发明所述装置的局部主视图。

图2是图1的A向视图。

图3是本发明所述氧燃枪尾部结构示意图。

图中：1.中心氧喷头 2氧枪喷头 3.中心氧管 4.煤气管 5.外围氧管 6.内层水管 7.外层水管 8.中心氧法兰 9.煤气法兰 10.外围氧法兰 11.进水法兰 12.回水法兰 13.旋流片 14.O型密封圈 15.中心氧通道 16.煤气通道 17.外围氧通道 18.进水通道 19.回水通道 20.中心氧喷口 21.煤气喷口 22.外围氧喷口

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图3，是本发明所述装置的结构示意图，本发明所述用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，包括由枪管本体和氧枪喷头2组成的氧燃枪，所述氧枪喷头2固定在枪管本体前端，枪管本体由内到外依次设置有中心氧管3、煤气管4、外围氧管5、内层水管6和外层水管7，氧枪喷头2与中心氧管3、煤气管4和外围氧管5头部出口对应处分别设中心氧喷口20、煤气喷口21和外围氧喷口22，内层水管6和外层水管7之间通过氧枪喷头2连通。

所述中心氧管3尾部连接高压氧气输送管道，煤气管4尾部连接煤气输送管道，外围氧管5尾部连接低压氧气或压缩空气输送管道，内层水管6和外层水管7尾部分别连接进水管道和回水管道。

所述氧枪喷头2由紫铜材料制作，中心氧喷头1为拉瓦尔氧气喷头。

所述中心氧管3、煤气管4、外围氧管5、内层水管6和外层水管7由无缝钢管制作。

所述煤气喷口21处设旋流片13。

所述中心氧管3与高压氧气输送管道、煤气管4与煤气输送管道、外围氧管5与低压氧气输送管道、内层水管6和进水管道、外层水管7和回水管道之间均采用法兰连接。

1)熔化残渣：

打开进水阀门和回水阀门，向内层水管通冷却水，由外层水管7回水；向氧燃枪煤气管4内通入煤气并点火，点火完成后向中心氧管3通入高压氧气，向外围氧管5通入低压氧气或压缩空气，操作工肉眼观察或使用高温摄像头观看火焰，调节高压氧气、低压氧气或压缩空气的比例使火焰长度保持在900～1100mm，火焰直径为900～1100mm；火焰稳定后，通过吊车将氧燃枪下降到钢包或铁包内；

氧枪喷头2在与包内渣铁水平距离1～1.5m的位置开始化渣，边化渣边缓慢提升氧燃枪；每隔15～25min停氧一次，观测化渣效果，重复上述过程直至化渣结束，结束时先关闭中心氧和外围氧送气阀门，后关闭煤气送气阀门和进水、回水阀门，提升氧燃枪至包外，并对各管道进行氮气吹扫；

2)熔化残铁：

氧枪喷头2在与包内残铁水平距离1～1.5m的位置开始加热，当残铁变红后关闭煤气和外围氧气送气阀门，并用氮气对煤气通道16进行吹扫；用中心氧喷口20对红热的残铁进行超音速喷吹，利用残铁内残余的碳与氧气反应所放出的热量继续熔化残铁，重复上述过程直至残铁全部熔化时结束；结束时关闭中心氧送气阀门和进水、回水阀门，提升氧燃枪至包外，并对各管道进行氮气吹扫。

使用过程中如发现氧枪喷头2堵塞，枪头有粘结物的现象，需及时将氧燃枪提升至包外，按先关断氧气阀门后关断煤气阀门和进水、回水阀门的顺序操作，然后对氧燃枪进行人工清渣、疏通。

本发明所述用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，中心氧管3内为中心氧通道15，与高压氧输送管道通过中心氧法兰8连接；煤气管4与中心氧管3之间形成环形的煤气通道16，与煤气输送管道通过煤气法兰9连接；外围氧管5与煤气管4之间形成环形的外围氧通道17，与低压氧输送管道通过外围氧法兰10连接；内层水管6与外围氧管5之间为进水通道18，与进水管道通过进水法兰11连接；外层水管7与内层水管6之间形成回水通道19，与回水管道通过回水法兰12连接；进水通道18与回水通道19在底部连通使冷却水得以循环。各通道均通过法兰与输送管道连接，便于安装维护。

旋流片13可增加煤气与外围氧或压缩空气的旋流程度，改善混合效果，提高火焰温度。

O型密封圈14的设置为氧枪的常规设置，为了抵消喷头处高温对煤气管4的局部膨胀，煤气管4距离喷头附近的部位采用分体式结构，并采用O型密封圈14进行密封。

点火时，可利用高压脉冲点火器或明火对氧燃枪进行点火；在高压氧气与低压氧气或压缩空气的助燃作用下，煤气开始剧烈燃烧，火焰变短变亮，调节高压氧气、低压氧气或压缩空气的比例可调节火焰形状，以更好适应包的尺寸与结构，该火焰温度可达1600℃以上，可用于熔化残渣和残铁。

化铁操作时，当残铁变红以后，可关闭煤气和外围氧，并对煤气通道16进行吹扫，以避免回火发生爆炸，在整个生产过程中，需对氧燃枪进行通冷却水操作，以保护氧燃枪的安全。

根据钢包、铁包内壁粘结的情况，及时调节给氧量，根据实际升降氧燃枪的位置；禁止将氧燃枪停留在某一部位任其连续化渣作业。适时检查包内粘结情况，调节送氧方案。

若发生水冷外壁漏水，对各管道进行紧急切断，并及时提升氧燃枪至包外。

化残铁、残渣过程的粉尘烟气可通过集尘罩统一收集进行除尘，有利于改善工作环境，消除空气污染。

Claims

1.用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，其特征在于，包括由枪管本体和氧枪喷头组成的氧燃枪，所述氧枪喷头固定在枪管本体前端，枪管本体由内到外依次设置有中心氧管、煤气管、外围氧管、内层水管和外层水管，氧枪喷头与中心氧管、煤气管和外围氧管头部出口对应处分别设中心氧喷口、煤气喷口和外围氧喷口，内层水管和外层水管之间通过氧枪喷头连通。

2.根据权利要求1所述的用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，其特征在于，所述中心氧管尾部连接高压氧气输送管道，煤气管尾部连接煤气输送管道，外围氧管尾部连接低压氧气或压缩空气输送管道，内层水管和外层水管尾部分别连接进水管道和回水管道。

3.根据权利要求1所述的用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，其特征在于，所述氧枪喷头由紫铜材料制作，中心氧喷头为拉瓦尔氧气喷头。

4.根据权利要求1所述的用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，其特征在于，所述中心氧管、煤气管、外围氧管、内层水管和外层水管由无缝钢管制作。

5.根据权利要求1所述的用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，其特征在于，所述煤气喷口处设旋流片。

6.根据权利要求2所述的用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置，其特征在于，所述中心氧管与高压氧气输送管道、煤气管与煤气输送管道、外围氧管与低压氧气输送管道、内层水管和进水管道、外层水管和回水管道之间均采用法兰连接。

7.根据权利要求1所述的用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)熔化残渣：

氧枪喷头在与包内渣铁水平距离1～1.5m的位置开化始化渣，边化渣边缓慢提升氧燃枪；每隔15～25min停氧一次，观测化渣效果，重复上述过程直至化渣结束，结束时先关闭中心氧和外围氧送气阀门，后关闭煤气送气阀门和送水、回水阀门，提升氧燃枪至包外，并对各管道进行氮气吹扫；

2)熔化残铁：

氧枪喷头在与包内残铁水平距离1～1.5m的位置开始加热，当残铁变红后关闭煤气和外围氧气送气阀门，并用氮气对煤气通道进行吹扫；用中心氧喷口对红热的残铁进行超音速喷吹，利用残铁内残余的碳与氧气反应所放出的热量继续熔化残铁，重复上述过程直至残铁全部熔化时结束；结束时关闭中心氧送气阀门和送水、回水阀门，提升氧燃枪至包外，并对各管道进行氮气吹扫。

8.根据权利要求7所述的用于熔化钢包或铁包内残铁、残渣的装置的使用方法，其特征在于，使用过程中如发现氧枪喷头堵塞，枪头有粘结物的现象，需及时将氧燃枪提升至包外，按先关断氧气阀门后关断煤气阀门和进水、回水阀门的顺序操作，然后对氧燃枪进行人工清渣、疏通。