CN201381337Y

CN201381337Y - 一种化转炉炉底专用氧枪喷头

Info

Publication number: CN201381337Y
Application number: CN200920035989U
Authority: CN
Inventors: 唐洪乐; 徐文杰; 邵世杰; 刘国勇; 洪建国
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-03-16

Abstract

本实用新型涉及一种氧枪，特别涉及一种化转炉炉底专用氧枪喷头。主要解决现有氧枪喷头存在的熔池部位炉衬侵蚀严重，并且炉底中心部位也无法清理的技术问题。一种化转炉炉底专用氧枪喷头，喷管喉管下段为倒锥形结构，喷管出口直径略小于喉口直径，喷孔出口直径小于喉口直径2～3mm。喷孔出口直径为29～39mm；喉口直径为31～42mm；在周边喷孔的数量为6～8个，喷头中心部位增加1孔，周边喷孔与喷头本体轴线成一夹角10～15°。本实用新型能清理炉底中心部位，减小熔池部位炉衬的熔损，提高氧气的利用率和作业率。

Description

一种化转炉炉底专用氧枪喷头

技术领域：

本实用新型涉及一种氧枪，特别涉及一种化转炉炉底专用氧枪喷头。

背景技术：

转炉溅渣护炉技术实施后，转炉炉龄能大幅度地提高，但是衍生了转炉炉底上涨现象，造成转炉有效容积减小、炉型失控、复吹不稳定、冶炼过程中对钢水脱磷和脱碳能力降低，并使工序钢铁料消耗增加等问题。目前采取的补救措施是采用吹炼氧枪喷头吹氧熔融炉底溅渣层，来清理上涨的炉底。具体为：将氧枪下降至极限位置，将氧气流量控制在10000～12000Nm³/h，吹氧时间控制在3～5min，通过吹氧熔融炉底溅渣层。

原吹炼用氧枪喷头只适合冶炼钢水使用，由于冶炼工艺上的需求，氧气出喷头内喷管出口时，速度需达到2.0～2.3马赫，要达到此速度，须通过超音速喷管实现。根据超音速喷管的流体力学知识可知，氧气射流经过氧枪喷头内的拉瓦尔型喷管时，高压气体的动能全部转化为气体的速度，氧气速度得到迅速提高，至喷管出口时，此时的氧气速度为枪体内的2倍以上，该氧枪喷头对冶炼钢水非常有利。但用于清理上涨转炉炉底时，在氧气流量10000～12000Nm³/h时，喷管出口氧气速度达到200m/秒，对炉底冲击能大，由于气流的反冲作用，气流反冲到熔池部位的炉衬，对熔池部位炉衬侵蚀严重(见图1)，氧气通过氧枪1的氧枪喷头2吹到炉底4的熔池部位3，一般每清理一次炉底，造成熔池部位炉衬熔损30～60mm，而熔池部位炉衬直接与钢水和炉渣接触，一旦被侵蚀后，将直接影响到转炉炉衬使用寿命的下降。

另外吹炼用氧枪喷孔均匀分布在喷头平面的四周，与枪体中心线有12°～15°的夹角，并且中心没有氧气喷孔，由于夹角的原因，即使在氧枪下降到极限高度(距炉底2米高度)时，炉底中心部位也无法得到清理

根据现有的技术特点，要清理炉底中心部位和减小熔池部位的熔损，主要是减小氧气射流在转炉内的速度，和增加氧气射流的覆盖面。现有技术中(见图2)，由于吹炼氧枪喷头均为拉瓦尔型结构，而拉瓦尔型结构喷管的特征是先收缩后扩张型，才能获得超音速射流。即在喷管喉口5上面为收缩段7，喉口5的下端为扩张段6，氧气射流由收缩段经过喉口进入扩张段后，氧气速度产生一个迅速提速的过程，氧气出喷口的速度提高了1倍以上，在氧气流量10000～12000Nm³/h时，出氧枪喷管的氧气速度可达到200m/秒以上，为枪体内氧气速度的2倍，因此加大了对炉底冲击强度。而采取降低氧气流量的方法，氧气流量小于10000Nm³/h，经过反复多次的试验，吹氧5min后，观察到炉底的溅渣层难以熔化，既影响了转炉的生产节奏，又达不到清理炉底的目的，并且炉底中心部位也无法清理。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种化转炉炉底专用氧枪喷头，主要解决现有氧枪喷头存在的熔池部位炉衬侵蚀严重，并且炉底中心部位也无法清理的技术问题。本实用新型能清理炉底中心部位，减小熔池部位炉衬的熔损，提高氧气的利用率和作业率。

针对氧气射流在拉瓦尔型喷管扩张段产生提速的特点，通过改变喷管的结构，来降低氧气出喷管喷口的速度。本实用新型的技术方案为：一种化转炉炉底专用氧枪喷头，喷管喉管下段为倒锥形结构，喷管出口直径略小于喉口直径，喷孔出口直径小于喉口直径2～3mm。喷孔出口直径为29～39mm；喉口直径为31～42mm；在周边喷孔的数量为6～8个，喷头中心部位增加1孔，周边喷孔与喷头本体轴线成一夹角10～15°，增加了氧气射流的覆盖面。在氧气流量10000～12000Nm³/h时，出喷头喷管的氧气速度约为100m/秒左右，仅为原吹炼喷头的1/2左右，在到达炉底时，氧气的反冲力达到最小，使在清理炉底的过程中，对熔池部位炉衬的侵蚀，减小到最低程度。

本实用新型的有益效果：

采用吹炼用氧枪喷头化上涨炉底，炉衬渣线部位、熔池部位熔损30～60mm；而对于转炉后期炉役来说，在炉衬残厚本身较薄的情况下，渣线部位、熔池部位熔损30～60mm，对炉衬的维护相当不利。利用清理炉底的专用喷头，喷孔喷管为倒锥形结构，与原吹炼用喷管相比，将原喷管扩张段改为倒锥形结构。使氧气射流绝大部分作用于转炉炉底，通常情况下只需要在处理3～5min之内，能迅速处理上涨的炉底；又不影响熔池部位炉衬寿命，真正起到清理上涨炉底的目的。

附图说明

图1为现有氧枪使用示意图

图2为现有氧枪喷头剖视图

图3为本实用新型剖视图

图4本实用新型氧枪喷头喷孔布置图

图中：1-氧枪，2-氧枪喷头，3-熔池部位，4-炉底，5-喉口，6-扩张段，7-收缩段，8-喷孔，9-倒锥段。

具体实施方式：

实施例1，参照图3、4，一种化转炉炉底专用氧枪喷头，喷管喉管下段为倒锥段9，喷管出口直径略小于喉口直径，喷孔8出口直径小于喉口5直径2～3mm。喷孔8出口直径为29mm；喉口直径为31mm；收缩段入口直径Φ1为40～60mm；在周边喷孔的数量为8个，喷头中心部位增加1孔，周边喷孔与喷头本体轴线成一夹角10～15°。

实施例2，喷孔8出口直径为35mm；喉口直径为37mm；在周边喷孔的数量为7个，其余与实施例1相同。

实施例2，喷孔8出口直径为38mm；喉口直径为41mm；在周边喷孔的数量为6个，其余与实施例1相同。

Claims

1、一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是：喷管喉管下段为倒锥形结构，喷管出口直径小于喉口直径，在周边喷孔的数量为6～8个，喷头中心部位增加1孔。

2、根据权利要求1所述的一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是：喷孔出口直径小于喉口直径2～3mm。

3、根据权利要求1或2所述的一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是：喷孔出口直径为29～39mm，喉口直径为31～42mm。

4、根据权利要求1所述的一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是：周边喷孔与喷头本体轴线成10～15°夹角。