CN209098718U - 一种具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，由内一层钢管、内二层钢管、内三层钢管、外层钢管、燃气喷孔、氧气喷孔、进氧支管、进燃气支管、进水支管和回水支管等部件组成。预熔预热废钢时：由燃气喷孔喷出的燃气和氧气喷孔喷出的部分氧气，在转炉内燃烧，产生高热；吹炼时：由氧气喷孔喷出的主流股氧气，吹炼钢水炼钢。燃气和氧气燃烧产生高热，可以大幅度增加废钢装入量，降低炼钢成本；炉温高、化渣快、炼钢时间短、增加钢的产量、提高钢的质量。通过本实用新型，以解决现有技术存在的传统转炉氧枪，只有吹氧功能，吹炼钢水炼钢，而无法实现燃烧发热，提供热源的问题。

Description

一种具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪

技术领域

本实用新型属于转炉炼钢技术领域，具体涉及一种具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪。

背景技术

氧气顶吹转炉是目前世界上最主要的炼钢设备。通过设置在转炉上方的转炉氧枪，向转炉内吹氧，精炼钢水进行炼钢。

目前，各国通用的转炉氧枪是由三层套管组成，内层钢管通氧气，氧气通过紫铜的喷头，喷吹至转炉内；冷却水由中层钢管进入，冷却氧枪与喷头；冷却水经外层钢管与中层钢管之间的环缝返回。

这种氧枪只有吹氧功能。通过氧气与铁水中碳、硅、锰、磷、硫及铁等元素进行化学反应，放热进行炼钢，除了铁水的内能之外，不能带入外部热能。

随着国家工业化的发展，社会上的废钢越来越多，转炉炼钢的原料由铁水和废钢组成，铁水和废钢按比例加入转炉内，出钢时，达到要求的出钢温度。往转炉加入大量废钢，钢水温度就要降低，达不到出钢温度要求。

实用新型内容

针对现有转炉氧枪功能上的不足，本实用新型提供一种具有燃气与氧气燃烧发热和氧气吹炼钢水两种功能的转炉炼钢氧燃枪。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，包括氧燃枪枪体和氧燃枪喷头，氧燃枪喷头固定在氧燃枪枪体前端，所述氧燃枪枪体为多层套管结构，由内到外依次设置有内一层钢管、内二层钢管、内三层钢管以及外层钢管，所述内一层钢管的内腔、内一层钢管和内二层钢管之间的环缝以及内二层钢管和内三层钢管之间的环缝形成三个通道，其中一个通道是进氧气通道，另外一个通道是燃气通道，还有一个通道是进水通道，内三层钢管和外层钢管之间的环缝形成的通道为回水通道，氧燃枪喷头于进氧气通道、燃气通道头部出口对应处分别设氧气喷孔和燃气喷孔，进水通道和回水通道之间通过氧燃枪喷头连通。

所述氧燃枪枪体上依次设置有与内一层钢管的内腔连通的第一支管、与内一层钢管和内二层钢管之间的环缝连通的第二支管、与内二层钢管和内三层钢管之间的环缝的第三支管以及与内三层钢管和外层钢管之间的环缝连通的回水支管，第一支管、第二支管和第三支管三者中，其中一个为进氧气支管、另一个为进燃气支管、还有一个为进水支管，且所述进氧气支管与进氧气通道连通，进燃气支管与燃气通道连通，进水支管与进水通道连通，回水支管与回水通道连通。

所述内一层钢管的内腔是进氧气通道，内一层钢管和内二层钢管之间的环缝是燃气通道，内二层钢管和内三层钢管之间的环缝是进水通道，所述第一支管为进氧气支管，第二支管为进燃气支管，第三支管为进水支管。

所述氧气喷孔在内，燃气喷孔在外，燃气喷孔环绕在氧气喷孔周围；或者燃气喷孔在内，氧气喷孔在外，氧气喷孔环绕在燃气喷孔周围。

所述的燃气喷孔和氧气喷孔的数目相同或呈一定倍数，为三孔、或四孔、或五孔、或六孔的一定倍数。

所述氧燃枪的燃气通道内使用可燃烧介质。

所述氧燃枪的燃气通道内使用的可燃烧介质为煤气、天然气、石油液化气或柴油。

本实用新型带来的有益效果：本实用新型提供的转炉氧燃枪，具有燃气与氧气燃烧发热和氧气吹炼钢水两种功能，预熔预热废钢时：由燃气喷孔喷出的燃气和氧气喷孔喷出的部分氧气，在转炉内燃烧，产生高热；吹炼时：由氧气喷孔喷出的主流股氧气，吹炼钢水炼钢。燃气和氧气燃烧产生高热，可以大幅度增加废钢装入量，降低炼钢成本；炉温高、化渣快、炼钢时间短、增加钢的产量、提高钢的质量。

附图说明

图1是本实用新型的转炉氧燃枪的结构示意图。

其中，1-内一层钢管、2-内二层钢管、3-内三层钢管、4-外层钢管、5-喷头、8-第一支管、9-第二支管、10-第三支管、11-回水支管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步地详细说明。

图1是本实用新型的转炉氧燃枪的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提供一种具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，包括氧燃枪枪体和氧燃枪喷头5，氧燃枪喷头固定在氧燃枪枪体前端，所述氧燃枪枪体为多层套管结构，由内到外依次设置有内一层钢管1、内二层钢管2、内三层钢管3以及外层钢管4，所述内一层钢管的内腔、内一层钢管和内二层钢管之间的环缝以及内二层钢管和内三层钢管之间的环缝形成三个通道，其中一个通道是进氧气通道，另外一个通道是燃气通道，还有一个通道是进水通道，内三层钢管和外层钢管之间的环缝形成的通道为回水通道，氧燃枪喷头5于进氧气通道、燃气通道头部出口对应处分别设氧气喷孔和燃气喷孔，进水通道和回水通道之间通过氧燃枪喷头连通。氧气喷孔在内，燃气喷孔在外；或者燃气喷孔在内，氧气喷孔在外；二者数目相同或者呈一定倍数。

氧燃枪枪体上依次设置有与内一层钢管1的内腔连通的第一支管8、与内一层钢管1和内二层钢管2之间的环缝连通的第二支管9、与内二层钢管2和内三层钢管3之间的环缝的第三支管10以及与内三层钢管3和外层钢管4之间的环缝连通的回水支管11，第一支管8、第二支管9和第三支管10三者中，其中一个为进氧气支管、另一个为进燃气支管、还有一个为进水支管，且所述进氧气支管与进氧气通道连通，进燃气支管与燃气通道连通，进水支管与进水通道连通，回水支管与回水通道连通。

下面结合附图1说明本实用新型转炉氧燃枪的使用过程：

氧气由进氧气支管进入，经氧气通道，由氧气喷孔喷出。燃气由进燃气支管进入，经燃气通道，由燃气喷孔喷出。冷却水由进水支管进入，经进水通道，绕过喷头，经回水通道返回，由回水支管11流出。所述的氧气喷孔和燃气喷孔数目相同或呈一定倍数，数目为三孔、或四孔、或五孔、或六孔的一定倍数。燃气由燃气喷孔与氧气从氧气喷孔同时喷出。氧燃枪的燃气通道内使用的可燃烧介质为煤气、天然气、石油液化气或柴油，可根据实际生产情况调整。

实施例1

第一支管8为进氧气支管、第二支管9为进燃气支管、第三支管10为进水支管。内一层钢管1的内腔是进氧气通道，氧气由进氧气支管进入，经由此通道，到达氧枪前端喷头中氧气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。内一层钢管1和内二层钢管2之间的环缝是燃气通道，燃气由进燃气支管，经由此通道到达氧枪前端喷头中的燃气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。预熔预热废钢时：氧气和燃气一起喷入转炉内，从燃气喷孔喷出的燃气，与氧气喷孔喷出的部分氧气二者燃烧，产生高热，加热或熔化废钢，同时加热钢水和炉渣。吹炼时：从氧气喷孔喷出的主流氧气还以超音速氧气流股，喷吹熔池，完成炼钢工序。内二层钢管2和内三层钢管3之间的环缝是进水通道，冷却水由进水支管进入，经由此通道到达氧枪前端的喷头，冷却喷头后，冷却水沿着由外层钢管返回，内三层钢管3和外层钢管4之间的环缝形成的通道即为冷却水的回水通道，冷却水在返回的过程中，也冷却了整个氧燃枪枪体，冷却水由回水支管11排出。

实施例2

第一支管8为进燃气支管、第二支管9为进氧气支管、第三支管10为进水支管。

内一层钢管1的内腔是燃气通道，燃气由进燃气支管，经由此通道到达氧枪前端喷头中的燃气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。内一层钢管1和内二层钢管2之间的环缝是进氧气通道，氧气由进氧气支管进入，经由此通道，到达氧枪前端喷头中氧气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。预熔预热废钢时：氧气和燃气一起喷入转炉内，从燃气喷孔喷出的燃气，与氧气喷孔喷出的部分氧气二者燃烧，产生高热，加热或熔化废钢，同时加热钢水和炉渣。吹炼时：从氧气喷孔喷出的主流氧气还以超音速氧气流股，喷吹熔池，完成炼钢工序。内二层钢管2和内三层钢管3之间的环缝是进水通道，冷却水由进水支管进入，经由此通道到达氧枪前端的喷头，冷却喷头后，冷却水沿着由外层钢管返回，内三层钢管3和外层钢管4之间的环缝形成的通道即为冷却水的回水通道，冷却水在返回的过程中，也冷却了整个氧燃枪枪体，冷却水由回水支管11排出。

实施例3

第一支管8为进水支管、第二支管9为进氧气支管、第三支管10为进燃气支管。内一层钢管1和内二层钢管2之间的环缝是进氧气通道，氧气由进氧气支管进入，经由此通道，到达氧枪前端喷头中氧气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。内二层钢管2和内三层钢管3之间的环缝是燃气通道，燃气由进燃气支管，经由此通道到达氧枪前端喷头中的燃气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。预熔预热废钢时：氧气和燃气一起喷入转炉内，从燃气喷孔喷出的燃气，与氧气喷孔喷出的部分氧气二者燃烧，产生高热，加热或熔化废钢，同时加热钢水和炉渣。吹炼时：从氧气喷孔喷出的主流氧气还以超音速氧气流股，喷吹熔池，完成炼钢工序。内一层钢管1的内腔是进水通道，冷却水由进水支管进入，经由此通道到达氧枪前端的喷头，冷却喷头后，冷却水沿着由外层钢管返回，内三层钢管3和外层钢管4之间的环缝形成的通道即为冷却水的回水通道，冷却水在返回的过程中，也冷却了整个氧燃枪枪体，冷却水由回水支管11排出。

实施例4

第一支管8为进水支管、第二支管9为进燃气支管、第三支管10为进氧气支管。内一层钢管1和内二层钢管2之间的环缝是燃气通道，燃气由进燃气支管，经由此通道到达氧枪前端喷头中的燃气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。内二层钢管2和内三层钢管3之间的环缝是进氧气通道，氧气由进氧气支管进入，经由此通道，到达氧枪前端喷头中氧气喷孔，分成多孔，喷入转炉内。预熔预热废钢时：氧气和燃气一起喷入转炉内，从燃气喷孔喷出的燃气，与氧气喷孔喷出的部分氧气二者燃烧，产生高热，加热或熔化废钢，同时加热钢水和炉渣。吹炼时：从氧气喷孔喷出的主流氧气还以超音速氧气流股，喷吹熔池，完成炼钢工序。内一层钢管1的内腔是进水通道，冷却水由进水支管进入，经由此通道到达氧枪前端的喷头，冷却喷头后，冷却水沿着由外层钢管返回，内三层钢管3和外层钢管4之间的环缝形成的通道即为冷却水的回水通道，冷却水在返回的过程中，也冷却了整个氧燃枪枪体，冷却水由回水支管11排出。

综上所述，本实用新型提供的转炉氧燃枪，具有燃气与氧气燃烧发热和氧气吹炼钢水两种功能，预熔预热废钢时：由燃气喷孔喷出的燃气和氧气喷孔喷出的部分氧气，在转炉内燃烧，产生高热；吹炼时：由氧气喷孔喷出的主流股氧气，吹炼钢水炼钢。燃气喷孔和氧气喷孔数目相同或呈一定倍数，有三孔、四孔、五孔、六孔的一定倍数。燃气和氧气燃烧产生高热，可以大幅度增加废钢装入量，降低炼钢成本；炉温高、化渣快、炼钢时间短、增加钢的产量、提高钢的质量。

进一步来说，本实用新型带来的有益效果：(1)氧气和燃气燃烧形成高温火焰，并发出大量的热量，加热并熔化大量的废钢。采用普通转炉氧枪炼钢，转炉的炉料中，废钢的比例通常为15％左右，其余为铁水，提高废钢比例，则热量不足。采用本实用新型的具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，由于带入了外来热源，废钢比可以大幅度提高，达到40％以上，甚至100％的废钢，也可以炼钢。由于废钢比铁水经济并环保，特别是铁水不足的钢铁公司，增加废钢装入量，可以降低转炉炼钢成本，经济效益显著。

(2)由于火焰温度高，炉渣熔化快，可以缩短炼钢时间，增加钢产量。

(3)由于化渣快，化渣好，有利于去除钢中杂质，提高钢的质量。

(4)由于具有加热功能，当钢水温度低时，可以快速升温，有利于炼钢的顺利进行。

(5)燃气伴随氧气一起喷出，火焰温度高，氧气流股刚性好，对熔池的穿透能力强，搅拌能力强，有利于转炉内钢水上下温度均匀。

(6)氧气对熔池的穿透能力强，则喷溅小，有利于提高转炉的炉衬寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，包括氧燃枪枪体和氧燃枪喷头(5)，氧燃枪喷头固定在氧燃枪枪体前端，其特征在于，所述氧燃枪枪体为多层套管结构，由内到外依次设置有内一层钢管(1)、内二层钢管(2)、内三层钢管(3)以及外层钢管(4)，所述内一层钢管的内腔、内一层钢管和内二层钢管之间的环缝以及内二层钢管和内三层钢管之间的环缝形成三个通道，其中一个通道是进氧气通道，另外一个通道是燃气通道，还有一个通道是进水通道，内三层钢管和外层钢管之间的环缝形成的通道为回水通道，氧燃枪喷头(5)于进氧气通道、燃气通道头部出口对应处分别设氧气喷孔和燃气喷孔，进水通道和回水通道之间通过氧燃枪喷头连通。

2.如权利要求1所述的具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，其特征在于，所述氧燃枪枪体上依次设置有与内一层钢管(1)的内腔连通的第一支管(8)、与内一层钢管(1)和内二层钢管(2)之间的环缝连通的第二支管(9)、与内二层钢管(2)和内三层钢管(3)之间的环缝的第三支管(10)以及与内三层钢管(3)和外层钢管(4)之间的环缝连通的回水支管(11)，第一支管(8)、第二支管(9)和第三支管(10)三者中，其中一个为进氧气支管、另一个为进燃气支管、还有一个为进水支管，且所述进氧气支管与进氧气通道连通，进燃气支管与燃气通道连通，进水支管与进水通道连通，回水支管与回水通道连通。

3.如权利要求2所述的具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，其特征在于，所述内一层钢管的内腔是进氧气通道，内一层钢管和内二层钢管之间的环缝是燃气通道，内二层钢管和内三层钢管之间的环缝是进水通道，所述第一支管(8)为进氧气支管，第二支管(9)为进燃气支管，第三支管(10)为进水支管。

4.如权利要求1-2中任一项所述的具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，其特征在于，所述氧气喷孔在内，燃气喷孔在外，燃气喷孔环绕在氧气喷孔周围；或者燃气喷孔在内，氧气喷孔在外，氧气喷孔环绕在燃气喷孔周围。

5.如权利要求4所述的具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，其特征在于，所述的燃气喷孔和氧气喷孔的数目相同或呈一定倍数，为三孔、或四孔、或五孔、或六孔的一定倍数。

6.如权利要求1所述的具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，其特征在于，所述氧燃枪的燃气通道内使用可燃烧介质。

7.如权利要求6所述的具有燃烧和吹氧两种功能的转炉氧燃枪，其特征在于，所述氧燃枪的燃气通道内使用的可燃烧介质为煤气、天然气、石油液化气或柴油。