[其他]轉(zhuǎn)爐用煤氧噴槍及其保護(hù)工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000000352
• 申請日: 1987-01-21
• 公開（公告）號: CN1004009B
• 公開（公告）日: 1989-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉瀏;郭征;李正;邵象華
• 申請（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 成光祜

本發(fā)明系頂吹轉(zhuǎn)爐底吹煤氧噴槍及其保護(hù)工藝。它是轉(zhuǎn)爐熱補(bǔ)償技術(shù)的有效工具。煤氧噴槍由輸送管路、連接件和槍體組成。用非氧化性氣體（如氮?dú)猓┳髅悍圯d體。噴槍結(jié)構(gòu)上要盡量使煤粉能暢通運(yùn)行，并在噴口處加速，以便加強(qiáng)噴吹效果。通過對噴槍受熱狀態(tài)的分析和實(shí)踐結(jié)果，得出了良好保護(hù)噴槍的工藝條件為；輸送的粉氣比≥５．０；供粉強(qiáng)度≥０．６公斤／厘米·分。在整個吹煉過程中，離鋼水約１５０毫米處的平均槍溫約為２３０℃。

本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐冶煉工藝。主要適用于頂吹轉(zhuǎn)爐底吹煤氧及底吹煤氧槍的保護(hù)。

底吹煤氧噴槍的工作環(huán)境十分惡劣，噴槍前端受到高溫熔體的靜壓力和鋼水的沖刷作用，以及爐襯和高溫熔體的輻射，受熱條件荷刻，同時，由于冶煉過程中爐襯耐火材料不斷燒損等原因，使噴槍必須是“自耗式”的，故不能采用水冷結(jié)構(gòu)。另外，由于噴槍處于爐底，噴口周圍的鋼水，很容易使噴嘴堵塞，造成噴粉中斷或下粉量不穩(wěn)定等現(xiàn)象。

所以，保證煤氧噴槍順利地輸送煤、氧，并能有效地保護(hù)底吹煤氧噴槍，就成了底吹煤氧的頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)的關(guān)鍵之一。

國內(nèi)專利申請?zhí)枮?5106668的發(fā)明專利-電爐用煤氧噴槍及其噴吹工藝，其噴槍是一種水冷結(jié)構(gòu)，而且是非自耗的，顯然不適用于頂吹轉(zhuǎn)爐的底吹煤氧工藝。

西德克虜伯公司研究開發(fā)的COIN法冶煉工藝，在世界上第一次提出采用煤粉作為冷卻介質(zhì)保護(hù)煤氧噴槍，并用于融熔還原煉鐵過程。其噴槍為雙層套管結(jié)構(gòu)，中心管通氧氣，外管輸送煤粉。保護(hù)吹氧管。并提出煤粉保護(hù)底吹煤氧噴槍的工藝主要是控制噴吹的碳氧原子比為0.5～2.0（《ISE》，1982，№2，P38～42）。

實(shí)踐證明，COIN法所提出的上述工藝參數(shù)并不能達(dá)到良好保護(hù)噴槍的目的，主要原因如下：

1.當(dāng)噴吹煤粉的強(qiáng)度較低時，不足以帶走噴管的熱量，即使減小氧氣流量，滿足碳氧原子比為0.5～2.0的工藝條件，底吹煤氧噴槍仍然得不到保護(hù);

2.當(dāng)噴粉的工藝參數(shù)不適宜時，粉氣雙相流介質(zhì)的透射率高，高溫熔體對噴管的高溫輻射熱不能屏蔽掉，即使保證噴吹的煤氧原子比為0.5～2.0，也同樣要發(fā)生燒槍事故。正因?yàn)樯鲜鲈颍搰姌屩两裎茨苡糜跓掍摗?/p>

本發(fā)明的目的一是提供一種結(jié)構(gòu)上合理的底吹煤氧噴槍，以便順利輸送煤氧，保證頂吹轉(zhuǎn)爐底吹煤氧的復(fù)合吹煉工藝的順利進(jìn)行;二是提供一種以煤粉作為冷卻介質(zhì)，能夠良好保護(hù)煤氧噴槍的工藝條件。

其解決方案是：底吹煤氧噴槍采用雙層套管結(jié)構(gòu)，中心管道通氧氣，外管道輸送煤粉，保護(hù)中心吹氧管。噴槍在結(jié)構(gòu)上要盡量減少煤粉輸送的阻力，使煤粉能暢通動行，并在噴口處加速，以便加強(qiáng)噴吹效果。在對噴槍的保護(hù)上，采用合適的粉氣比（煤粉與運(yùn)載氣體的重量比值）和供粉強(qiáng)度，使噴槍在冶煉過程中，能保持在較低的溫度下（如小于3000℃）正常工作。

附圖說明及實(shí)施例

附圖1為煤氧噴槍的結(jié)構(gòu)圖。圖中1為氧氣輸送管，2為煤粉輸送管，3為舌頭，4為連接外管，5為收縮連接管，6為中心內(nèi)管，7為外管，8為筋板;D₁為連接外管4的內(nèi)徑，D₂為中心內(nèi)管6的內(nèi)徑，D₃為外管7的內(nèi)徑，D₄為煤粉輸送管2的內(nèi)徑。

煤氧噴槍由三部分組成，即輸送管路、連接件和槍體。

輸送管路有氧氣輸送管路和煤粉輸送管路。氧氣輸送管1和中心內(nèi)管6連接成氧氣輸送管路，其連接處呈30°角的錐形收縮段，可減小氣體阻力。煤粉輸送管路由煤粉輸送管2和由舌頭3、連接外管4、收縮連接管5與外管7構(gòu)成的外套管組成。煤粉輸送管2與連接外管4成10～30°傾角相連接，以便減小煤粉輸送的流動阻力。

連接件由舌頭3、連接外管4和收縮連接管5三部分組成。