[實用新型]一種提高轉爐廢鋼比的單流道二次燃燒氧槍

有效

• 申請號: 201821649061.0
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN208829713U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 鄭淑國;劉志遠;安艷飛;吳優;王爽;朱苗勇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種提高轉爐廢鋼比的單流道二次燃燒氧槍，包括槍體和噴頭，所述槍體包括由中間管道、中間環縫和外圍管道組成的三層鋼管結構，所述中間管道通入氧氣，所述中間環縫通入冷卻水，所述外圍管道流出回水，所述噴頭的端面設置有主氧噴孔，所述噴頭的側壁設置有副氧噴孔，所述副氧噴孔流量占總供氧流量的15％～30％，所述主氧噴孔流量占總供氧流量的70％～85％，本單流道二次燃燒氧槍，氧槍的主氧噴孔與常規傳統氧槍設計一致，在原有噴頭基礎上，開設副氧噴孔，在保證副氧噴孔射流既不與主氧噴孔射流發生“卷吸”現象又不對轉爐爐襯造成侵蝕的情況下，利用副氧噴孔射出的氧氣射流與爐內一氧化碳燃燒產生大量的熱量來加熱鋼水，提高轉爐廢鋼比。

技術領域

本實用新型屬于轉爐煉鋼技術領域，尤其涉及一種提高轉爐廢鋼比的單流道二次燃燒氧槍。

背景技術

目前，我國電爐鋼的比例還不足10％，轉爐流程仍是我國產鋼的主流程，各大鋼鐵企業都在大力提高轉爐廢鋼比。目前大生產中常用的提高轉爐廢鋼比的手段主要有：廢鋼預熱、轉爐加入補熱劑(焦炭、SiC等)，但上述兩類提高廢鋼比的技術均有不足之處：前者需要專門的加熱設備，后者往往會往鋼液中引入硫、磷等雜質且鋼水會增氮，影響鋼水潔凈度。

在轉爐煉鋼過程中，作為副產品的轉爐煤氣，通常被鋼廠回收利用。但若轉爐煤氣在轉爐內部進行二次燃燒利用，則是煤氣回收利用熱效率最高、最經濟的方法。二次燃燒氧槍技術是一種能提高轉爐煉鋼二次燃燒率的熱補償方法，該技術是在傳統轉爐煉鋼氧槍上開設副孔，讓主孔射出的氧氣射流進行脫碳反應，利用副孔射出的氧氣射流與爐內一氧化碳燃燒產生大量的熱量，使轉爐自身熱量得到較充分利用，進而提高轉爐廢鋼比。但目前二次燃燒氧槍技術存在以下不足：①雙流道二次燃燒氧槍由于設備復雜，加工制作難度大；且由于對氧槍升降機構、冷卻水系統要求高，很難在現有轉爐的傳統氧槍系統基礎上進行改造，故在大生產中難以大規模推廣應用；②雙流股氧槍(單流道)由于副孔流量不足15％，其二次燃燒熱補償效果有限，故其提高鋼水溫度及增大轉爐廢鋼比能力不足；且副孔出口個數多于其入口個數的設計冷卻難度很大(尤其是副孔出口區域)，這種副孔設計的雙流股氧槍不適用于工業生產。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型設計一種新型單流道二次燃燒氧槍，在傳統氧槍基礎上僅對噴頭進行改造，即在原有噴頭基礎上開設合理的副氧噴孔，并基于該單流道二次燃燒氧槍對轉爐煉鋼工藝進行優化，進而有效提高轉爐煉鋼過程煤氣的二次燃燒率，增加入爐廢鋼量，提高轉爐廢鋼比，減少吹氧時間，縮短轉爐冶煉周期，提高轉爐終點脫硫率。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種提高轉爐廢鋼比的單流道二次燃燒氧槍，其特征在于，包括槍體和噴頭，所述槍體包括由中間管道、中間環縫和外圍管道組成的三層鋼管結構，所述中間管道通入氧氣，所述中間環縫通入冷卻水，所述外圍管道流出回水，所述噴頭的端面設置有主氧噴孔，所述噴頭的側壁設置有副氧噴孔，所述副氧噴孔流量占總供氧流量的15％～30％，所述主氧噴孔流量占總供氧流量的70％～85％。

所述主氧噴孔軸線與槍體軸線之間的張角為α，且α設置為9°～18°，所述副氧噴孔與槍體軸線之間的張角為β，且β為α的2.1～2.5倍。

所述主氧噴孔與副氧噴孔在噴頭軸向間距L設置為40mm～150mm。

所述主氧噴孔設置為3～6個，且副氧噴孔與主氧噴孔的個數比為1.0～2.0倍。

所述主氧噴孔設置為常規的拉瓦爾型結構，所述主氧噴孔的喉口直徑d_喉為25mm～45mm，主氧噴孔出口直徑d₁為d_喉的1.1～1.5倍。