[發明專利]吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍、制備方法及使用方法

在審

• 申請號: 201710379348.X
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107142357A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 歐陽德剛;劉路長;李具中;李明暉;杜秀峰;饒江平;鄧志方;劉凱;吳浩
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072;B22D43/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 胡鎮西,張繼巍

技術領域

本發明涉及鐵水吹氣輔助扒渣用聚渣吹氣器件技術領域，具體 涉及一種吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍、制備方法及使用方法。

背景技術

鐵水預處理與扒渣技術是潔凈鋼生產平臺的關鍵技術之一，也 是現代鋼鐵工業生產流程中的必備工序。目前，國內外鋼鐵企業普 遍采用扒渣機進行預處理后鐵水液面上鐵水渣的扒除；由于鐵水罐 與扒渣板形狀的限制，扒渣板不能伸到鐵水罐后壁，導致該區域鐵 水渣難以扒出；同時，由于鐵水液面上鐵水渣的分散與漂浮，扒渣 板單次動作的扒渣量少，導致扒渣板動作次數多，扒渣時間長、扒 渣效率低、扒渣鐵損大、運行成本高，制約了預處理工序技術經濟 指標的改善與生產效益的發揮。針對上述問題，一些技術先進國家 的鋼鐵企業，先后于上世紀80年代與90年代開發了頂槍吹氣趕渣 與透氣磚透氣趕渣的輔助扒渣工藝，通過沿鐵水罐后壁插入鐵水中 的吹氣頂槍或安裝在鐵水罐后壁鐵水深處透氣磚的氣體噴吹，驅使 液面上鐵水渣向扒渣口方向聚集，并使鐵水罐后壁區域鐵水裸露， 達到提高扒渣效率的目的。相關資料報道了頂槍或透氣磚吹氣扒渣 的實際應用效果，指出了頂槍吹氣對鐵水罐后壁耐火材料工作襯沖 刷磨損嚴重的不足，而透氣磚吹氣則存在透氣磚氣體連接操作繁瑣、 滲透堵塞、侵蝕剝落損毀帶來的漏鐵風險等不足，時常威脅操作人 員的人身安全與鐵水罐的安全運行與正常周轉，尤其是“一罐到底” 的工藝模式，安全隱患更大，透氣磚吹開率將更低。基于透氣磚吹 氣輔助扒渣的安全風險和“一罐到底”的工藝模式的不斷推廣，國內 外鐵水吹氣輔助扒渣集中向頂槍吹氣技術發展，我國寶鋼于2005年 率先在國內開展了頂槍吹氣輔助扒渣工藝技術的研究，并基于具體 的工藝布局與設備狀況，開展了大量的技術完善工作，并于2010年 在寶鋼集團梅山鋼鐵股份有限公司鐵水噴吹脫硫扒渣生產線上得到 應用，取得了提高扒渣效率的優良效果；首鋼京唐鋼鐵聯合有限公 司針對曹妃甸鐵水KR攪拌脫硫扒渣生產線的工藝布局與設備現狀， 2012年初開展了頂槍吹氣輔助扒渣工藝技術與應用研究，也取得了 提高扒渣效率的優良效果；此外，武鋼、鞍鋼等鋼鐵企業也先后開 展了頂槍吹氣輔助扒渣的技術研究，并基于不同的設備技術特征， 形成了特色鮮明的輔助扒渣頂槍吹氣聚渣方法與吹氣噴槍等系列專 利技術，其中，在吹氣聚渣噴槍方面，國內相關鋼鐵企業以延長使 用壽命為目的，通過槍襯增厚手段，提高槍襯抗熔渣侵蝕與鐵水沖 刷磨損，形成了多項專利技術，如：“用于吹氣趕渣的吹氣槍，專利 申請號：201020237906.2，授權公告號：CN201778055U”，“用于鐵 水吹氣趕渣的吹氣槍，專利申請號：201020543058.8，授權公告號： CN201793624U”，噴槍結構與臺灣中鋼引進德國的直筒單孔頂槍相 似，并在實際生產中得到應用，同樣存在鐵水罐壁耐火材料工作襯 沖刷磨損嚴重的不足，此外，使用過程中直筒單孔噴槍槍頭沖刷、 熱震剝落、芯管燒蝕、噴槍彎曲等損毀嚴重，導致噴槍有效長度不 斷縮短、噴槍插入深度控制困難，吹氣輔助扒渣效果不穩定，雖然 起到了縮短扒渣時間的一定作用，但未能有效發揮降低扒渣鐵損的 效能。為此，中國專利“輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍及其使用方法， 專利號：ZL201310076959.9”公開了一種以垂直槍管中心線對稱布置 的兩個噴口為特征的吹氣噴槍及其使用方法，降低噴吹氣流對罐壁 的沖刷磨損，避免了直筒單孔噴槍使用過程中有效長度不斷縮短帶 來的不足，增強噴吹氣流的聚渣效果；通過工業性試驗，達到了縮 短扒渣時間的預期目的，但降低扒渣鐵損不突出，同時在扒渣動作 前的下槍過程中存在槍頭與渣層撞擊嚴重的不足，導致噴槍使用壽 命較短。為此，中國專利“鐵水預處理頂部吹氣輔助扒渣噴槍，專利 號：ZL 201320467961.4”公開了一種由槍身段和噴吹段構成的吹氣噴 槍，通過增大噴吹段直徑，提高噴槍槍頭抗渣層撞擊能力，并在實 際生產中取得了延長噴槍使用壽命、縮短扒渣時間的應用效果，但 對扒渣鐵損方面效果不突出，同時在噴槍大角度頂部斜插的使用工 況條件下，隨著噴槍使用壽命的提高，噴槍彎曲損毀不斷加劇，成 為制約噴槍使用壽命的關鍵因素。針對上述扒渣鐵損效果不突出的 不足，中國專利“透氣聚渣用頂部插入式噴槍及其制備方法，專利號： ZL201410369325.7”公開了一種以狹縫式或毛細孔式彌散型噴口為 特征的透氣聚渣噴槍，并在噴槍大角度頂部斜插的使用工況條件下， 取得了縮短扒渣時間、降低扒渣鐵損、減少鐵水罐后壁磨損的優良 效果，但噴槍彎曲損毀依然嚴重，同時，在噴槍小角度頂部斜插工 況條件下，因彌散型噴口氣流聚集嚴重，扒渣鐵損與鐵水罐后壁磨 損降低效果有限。