CN201534861U - 转炉脱磷氧枪喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种转炉脱磷氧枪喷头，包括喷头本体，其上开有喷孔，所述的喷孔与喷头本体轴线成一夹角α，其特征在于，喷孔与喷头本体夹角α为12°～20°，所述的喷孔形状为腰型狭缝式，其半圆中心线夹角β，β为5°～15°，喷孔出口直径Φ2大于喉口直径Φ1，喷孔出口马赫数M＝1.5～1.8。本实用新型具有良好的氧气流股特性，能产生最佳的化渣脱磷效果，脱磷后铁水碳含量较高；同时喷头具有良好的冷却效果和较高的使用寿命。本实用新型氧枪喷头的推广和应用前景广阔。

Description

转炉脱磷氧枪喷头

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金转炉炼钢领域，特别涉及用于转炉前期铁水脱磷处理的转炉脱磷氧枪喷头。

背景技术

目前转炉炼钢广泛采用的工艺是铁水炉外脱硫预处理，然后在转炉中进行脱磷、脱硅、脱碳及升温。但随着转炉炼钢技术的发展，出现了新的转炉炼钢工艺是将铁水的脱磷与脱碳分开，在同一座转炉中分开进行或在不同的转炉中分别进行。目前，转炉生产中采用的氧枪喷头主要有如下几种：1.常规氧枪喷头：目前，国内冶金行业转炉炼钢通常采用的是中心水冷吹氧喷头，有整体铸造成型和锻压组合式成型两种结构形式。这两种氧枪喷头在设计上其吹氧孔轴线与喷头轴线的夹角α均为同一角度，吹氧孔为拉瓦尔管型结构，喷头马赫数在2.0左右。这种氧枪喷头设计能够满足常规钢种的冶炼要求，操作简便，适用于转炉常规冶炼工艺，但存在吹氧覆盖面小、化渣慢、渣量大、易喷溅、冶炼时间长等缺点。

2.脱磷氧枪喷头：为满足转炉炼钢新工艺，将铁水的脱磷与脱碳分开，在同一座转炉中分开进行或在不同的转炉中分别进行，而研制的脱磷氧枪喷头。

中国专利(专利号03215459.3)公开了一种名称为“快速脱磷氧枪喷头”其特征是：喷头马赫数大于1，不同尺寸吹氧管成队、均布在喷头上，其与喷头轴线夹角为α且α₂∶α₁＝1.5～3，喉口直径d₂∶d₁＝1.2～3，出口与喉口面积比(D₁∶d₁)²＝1.08～1.176、(D₂∶d₂)²＝1.08～1.176。该喷头可以提高顶吹的搅拌作用，也能够保证足够的冲击面积，达到转炉快速脱磷的工艺要求。但存在冲击深度较深，脱磷的同时脱碳量较大，熔池前期升温速度较快，脱磷效果不稳定等缺点。

中国专利(专利号03229929.X)公开了一种名称为“转炉氧枪喷头”其特征是：在喷头本体上开有数个近直喷孔，喷孔出口直径与喉口直径不等略带扩张，喷孔与喷头轴线夹角为α，喷头马赫数M＝1.1～1.5，喷头滞止压力0.15～0.7MPa。该喷头冲击深度低，冲击面积大，脱磷效果好，脱磷后铁水碳含量高。但存在供氧强度较低前期炉渣熔化不好，脱磷效果不稳定等缺点。

实用新型内容

本实用新型针对现有转炉常规氧枪喷头存在的技术问题，提供一种利于转炉前期化渣；供氧强度适中、冲击面积大；脱磷效果稳定；满足转炉炼钢新工艺，达到铁水脱磷、保碳要求的转炉脱磷氧枪喷头。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

转炉脱磷氧枪喷头，包括喷头本体，其上开有4～8个喷孔，所述的喷孔与喷头本体轴线成一夹角α，其特征在于，喷孔与喷头本体夹角α为12°～20°，所述的喷孔形状为腰型狭缝式，略带扩张，其半圆中心线夹角β，β为5°～15°，喷孔出口直径Φ2大于喉口直径Φ1；喷孔出口马赫数M＝1.5～1.8。

本实用新型与现有技术相比其优点，具体如下：

1.本实用新型的喷孔形状为腰型狭缝式，略带扩张，与传统的拉瓦尔圆形喷孔相比，增大了出口面积，提高了对熔池的冲击面积；出口马赫数M＝1.5～1.8，低于传统氧枪喷头马赫数M＝2.0左右，高于现有脱磷氧枪喷头M＝1.1～1.5，有利于转炉前期炉渣的熔化，脱磷效果好且稳定，同时具有良好的脱磷、保碳效果。

2.本实用新型的喷孔与喷头本体轴线的夹角α为12°～20°，大于常规喷头12°左右，进一步提高对熔池的冲击面积；喷头的滞止压力0.4～0.8MPa，低于传统喷头0.85～0.95MPa，但仍能在正常的设计氧压区工作，所以使用本实用新型无需对常规供氧系统进行改造即可使用。

3.本实用新型可适用于转炉常规冶炼工艺及转炉炼钢新工艺的转炉前期脱磷，并且脱磷效果好且稳定，同时脱磷后铁水碳含量高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为图1的俯视图

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型的作详细的说明：

如图1、图2，本实用新型氧枪喷头包括喷头本体1，其上开有4～8个喷孔2其喷孔成对对称分布，额定容量200吨以下的转炉采用4孔喷头，额定容量200吨以上的转炉采用6～8孔喷头；所述的喷孔2中心线3与喷头本体1轴线成一夹角α，所述的喷孔2形状为腰型狭缝式，略带扩张，其半圆中心线夹角为β，喷孔出口直径5大于喉口直径4；喷头外径D＝200～450mm，喷孔喉口4直径Φ1＝25～60mm，喷孔出口4直径Φ₂＝30～70mm，喷孔2中心线3与喷头本体1轴线成夹角α＝12°～20°，喷孔2其半圆中心线夹角β＝5°～15°。

本实用新型氧枪喷头在正常工作氧压条件下(1.0～2.0MPa)，氧流量可稳定控制≤30000Nm3/h，喷头的滞止压力为0.4～0.8MPa，喷头喷孔出口马赫数M＝1.5～1.8，在转炉脱磷过程中，稳定保持顶枪氧流量≤30000Nm3/h时，氧射流具有较低的冲击能和更大的冲击面积，具有良好的化渣作用，其脱磷效果良好，同时脱磷后的铁水碳含量较高，本实用新型的使用效果如下表1：

                   表1：本实用新型使用效果

	C	Si	Mn	P	S	温度，℃
							铁水成分，％	4.51	0.46	0.089	0.0598	0.023	1332

	C	Si	Mn	P	S	温度，℃
							采用常规6孔喷头脱磷后铁水成分，％	＜2.5	＜0.05	＜0.05	＜0.025	＜0.01	1380
采用本实用新型喷头脱磷后铁水成分，％	＞3.0	＜0.05	＜0.05	＜0.014	＜0.01	1345

综上所述，本实用新型的氧枪喷头有别于现有的高马赫数常规氧枪喷头及低马赫数的脱磷氧枪喷头，在正常工作氧压下使用，具有良好的氧气流股特性，能产生最佳的化渣脱磷效果，脱磷后铁水碳含量较高；同时喷头具有良好的冷却效果和较高的使用寿命。随着低磷钢种要求的不断增加，铁水脱磷已越加得到重视。因此，本实用新型氧枪喷头的推广和应用前景广阔。

Claims (3)

1.一种转炉脱磷氧枪喷头，包括喷头本体，其上开有喷孔，所述的喷孔与喷头本体轴线成一夹角α，其特征在于，喷孔与喷头本体夹角α为12°～20°，所述的喷孔形状为腰型狭缝式，其半圆中心线夹角β，β为5°～15°，喷孔出口直径Φ2大于喉口直径Φ1，喷孔出口马赫数M＝1.5～1.8。

2.根据权利要求1所述的转炉脱磷氧枪喷头，其特征在于，所述的喷孔数量为4～8个。

3.根据权利要求1所述的转炉脱磷氧枪喷头，其特征在于，所述的喷头本体外径D＝200～450mm，喷孔喉口直径Φ1＝25～60mm，喷孔出口直径Φ2＝30～70mm。

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