技術領域

本發明屬于鐵水預處理領域，本發明涉及一種輔助鐵水扒渣用聚渣透氣器件及其制備方法，具體是涉及一種鐵水預處理扒渣過程中透氣聚渣用頂部插入式噴槍及其制備方法。

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，但對頂槍或透氣磚的結構參數、安裝布置方式、操作工藝過程與工藝參數等均未進行系統的報道。

進入21世紀后，我國一些鋼鐵企業首先開展了鐵水罐透氣磚輔助扒渣工藝技術的研究，并在眾多鋼鐵企業得到應用，但由于透氣磚氣體連接操作繁瑣、透氣磚堵塞與透氣磚區域漏鐵風險等，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，對于“一罐到底”的工藝模式，安全隱患更大，透氣磚吹開率將更低。為此，2005年，寶鋼率先開展了頂槍吹氣驅渣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，在頂槍吹氣聚渣方法方面，申請號為201010269403.9的中國發明專利公開了一種吹氣趕渣裝置與趕渣方法，申請號為201010269403.8的中國發明專利公開了一種吹氣趕渣裝置及趕渣方法，申請號為201210021342.2的中國發明專利公開了一種吹氣聚渣設備、扒渣系統及其方法，申請號為200910187790.8的中國發明專利公開了一種鐵水扒渣法，這些專利分別對噴槍插入深度、傾斜角度、噴吹氣體壓力與流量、噴槍吹氣啟動時機等進行了說明，但噴槍吹氣時機的滯后(大塊渣扒凈后或渣層厚度小于50mm后啟動噴槍吹氣)、噴槍插入深度淺(插入深度300～400mm)、噴吹流量過小(15～30Nm3/h或0～800L/min)，不利于噴槍吹氣聚渣作用時間的保障、噴吹氣體上浮動能及其對液面鐵水渣驅動能力的提高、吹氣聚渣效果的保證等；

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，申請號為201020237906.2的中國實用新型專利公開了一種用于吹氣趕渣的吹氣槍，申請號為201020543058.8的中國實用新型專利公開了一種用于鐵水吹氣趕渣的吹氣槍，這些專利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；為此，申請號為201120059133.8的中國發明專利公開了一種輔助鐵水扒渣的吹氣槍，該吹氣槍在上述專利噴槍結構的基礎上，進行了傾斜噴口的槍頭結構改進設計，防止噴吹氣體對罐壁耐火材料的沖刷，但未見到實際生產應用的報道。