[發明專利]一種大口徑氧槍噴頭的高效冷卻結構及其冷卻方法

在審

• 申請號: 202110606111.7
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113322363A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李山宏;徐福龍;廖軼;閆心怡;侯春;韓玲;謝國威;郎存正
• 申請（專利權）人: 中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 佟寧

一種大口徑氧槍噴頭的高效冷卻結構及其冷卻方法，由內到外設有兩個進水通道，兩個所述進水通道與一個出水口連通。包括導流嘴、氧氣噴孔、導流島、上導流板、下導流板、圓弧導流板、圓錐分水盤、內管、中管、外管。本發明通過設置兩路獨立的進水通道，其中一路冷卻水專門用于冷卻氧槍噴頭下部的中心區域。另一路冷卻水用于冷卻噴頭端面的邊部區域及氧槍外壁，兩路進水流量可實現獨立控制，互不干擾，以此來提高氧槍噴頭的冷卻效率，延長氧槍的使用壽命。

技術領域

本發明屬于轉爐煉鋼吹煉的技術領域，尤其涉及一種大口徑氧槍噴頭的高效冷卻結構及其冷卻方法。

背景技術

轉爐煉鋼生產中，氧槍是不可或缺的核心裝置，隨著國內轉爐煉鋼設備的大型化，從幾十噸的小轉爐發展到350t的大轉爐，配套的氧槍外徑也從最初的76mm發展到402mm，氧槍噴頭也從單孔結構發展到六孔結構。氧槍由于在爐內高溫的條件下工作，受到熱輻射很高，特別是氧槍噴頭的端部區域是熱交換最高的區域，該區域有時由于冷卻效果不佳出現鼓包等情況。因此，良好的氧槍冷卻系統對于其使用壽命有著至關重要的作用，但隨著氧槍噴頭結構尺寸變大，對冷卻系統的要求也越來越高，對于大口徑氧槍噴頭來說，合理的氧槍冷卻系統更為重要。

目前氧槍噴頭的冷卻結構的相關專利及公知技術文獻情況如下：

專利CN209456495U介紹了“一種帶有分水結構的氧槍”，在氧槍噴頭內通過設置導水盤和分水管等分水結構，控制冷卻水的流動方向，先冷卻噴頭中心，后冷卻噴頭四周來提高冷卻效果。但這種分水結構的設置可能會增加阻力損失，噴頭四周的冷卻效果可能受到影響。

專利CN201828156U介紹了“水冷結構煉鋼爐氧槍噴頭”，在氧槍噴頭的水冷流道進行改造，配合內管外壁設置控流凸塊，使冷卻水的流動保持較大的流速，避免減速區和回流區域等現象發生。但這種結構可能對于單孔噴頭比較適用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大口徑氧槍噴頭的高效冷卻結構及其冷卻方法，通過設置兩路獨立的進水通道，其中一路冷卻水專門用于冷卻氧槍噴頭下部的中心區域。另一路冷卻水用于冷卻噴頭端面的邊部區域及氧槍外壁，兩路進水流量可實現獨立控制，互不干擾，以此來提高氧槍噴頭的冷卻效率，延長氧槍的使用壽命。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種大口徑氧槍噴頭的高效冷卻結構，由內到外設有兩個進水通道，兩個所述進水通道與一個出水口連通。

包括導流嘴、氧氣噴孔、導流島、上導流板、下導流板、圓弧導流板、圓錐分水盤、內管、中管、外管，所述內管、上導流板、圓弧導流板和下導流板連為一體，所述中管與導流島連為一體，所述導流島在上導流板與下導流板之間，所述的內管、上導流板、圓弧導流板和下導流板所構成的氧槍噴頭最內側腔體為1#進水通道，所述中管、導流島與內管、氧氣噴孔、上導流板、圓弧導流板和下導流板之間形成2#進水通道，外管與中管之間為出水通道。

所述的大口徑氧槍噴頭指噴頭外徑規格在355mm以上的氧槍噴頭。

所述的下導流板與導流島的軸線夾角a為2-5°。

所述下導流板端部設有斜面的導流嘴，下導流板與導流嘴的軸線夾角b為40-45°。

在所述氧槍噴頭內腔底部中心位置設有圓錐分水盤，所述圓錐分水盤為凸起結構，圓錐頂點的夾角為120°。

所述導流島的末端為圓弧形結構。

一種大口徑氧槍噴頭的高效冷卻結構的冷卻方法：

采用2進1出的冷卻方式，兩路進水通道相互獨立，1#進水通道的冷卻水流量是2#進水通道冷卻水流量的1.1-1.2倍；