專利名稱：大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭，尤其是200噸以上大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭。
在現(xiàn)有的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼中，氧槍噴頭的供氧狀況對冶煉效果起著至關(guān)重要的作用。以往的200噸以上大型轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭，供氧強(qiáng)度均較低。例如寶鋼300噸轉(zhuǎn)爐原用的氧槍噴頭，供氧強(qiáng)度為2.7Nm3／t.min左右，每爐鋼純吹氧時(shí)間長，化渣慢，易噴濺，易粘槍。
本實(shí)用新型的目的是提供一種可加速脫碳反應(yīng)，改善化渣條件，縮短冶煉時(shí)間，減小噴濺和粘槍，增強(qiáng)水冷卻效果，提高槍齡的大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭。
本實(shí)用新型具體的解決方案為一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭包括總氧道(1)、進(jìn)水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)、端面(6)，其特征在于噴頭中心有－收縮－擴(kuò)張型中心噴孔(5)，出口馬赫數(shù)為2.0～2.2；外圈均勻分布4～6個(gè)收縮－擴(kuò)張型外噴孔(4)，出口馬赫數(shù)為1.8～2.0；在噴頭側(cè)壁增設(shè)4～8個(gè)副氧噴孔(7)，構(gòu)成高強(qiáng)度供氧單流道二次燃燒噴頭。中心噴孔(5)喉口面積為單個(gè)外噴孔(4)喉口面積的70％～90％。外噴孔(4)中心線與噴頭中心線的夾角為12°～15°。副氧噴孔(7)為直孔型或突擴(kuò)孔型，其中心線與噴頭中心線夾角為30°～60°，副氧流量為總氧流量的15～30％，端面(6)的壁厚為15～20mm。
本實(shí)用新型的工作原理為氧氣由總氧道(1)流入，經(jīng)外噴孔(4)和中心噴孔(5)射入熔池。冷卻水自進(jìn)水道(2)流入，由出水道(3)流出，用以冷卻保護(hù)噴頭。如附圖4中所示，增加副氧噴孔(7)，則形成高強(qiáng)度供氧單流道二次燃燒噴頭。現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)一步說明如下噴頭外噴孔(4)為收縮－擴(kuò)張型，喉口直徑按總供氧強(qiáng)度3－3.5Nm3／t.min設(shè)計(jì)，以縮短冶煉時(shí)間。但對已建轉(zhuǎn)爐，總供氧強(qiáng)度不應(yīng)超過管道排氣能力。外噴孔(4)的數(shù)目由轉(zhuǎn)爐裝入量來確定，一般為4－6個(gè)孔，與噴頭中心線夾角12－15度。熔池直徑大，夾角可大些，反之，小些。外噴孔(4)出口馬赫數(shù)設(shè)計(jì)為1.8～2.0，兼顧脫碳和化渣。
中心噴孔(5)設(shè)計(jì)為收縮－擴(kuò)張型，喉口面積為單個(gè)外噴孔(4)喉口面積的70－90％，噴孔出口馬赫數(shù)2.0－2.2，增加對熔池的沖擊能量，以利于脫碳。
在噴頭側(cè)壁增設(shè)4－8個(gè)副氧噴孔(7)，則形成高強(qiáng)度供氧單流道二次燃燒噴頭。副氧流量為總氧流量的15－30％。為了改善化渣條件，可取靠下限；為了增加廢鋼用量，可取靠上限。副氧噴孔(7)為直孔或突擴(kuò)型孔，與噴頭中心線的夾角為30－60度，夾角的大小以副氧射流不沖刷爐襯為宜。
噴頭端面(6)壁厚15－20mm。噴頭外徑尺寸大，壁較厚，反之，壁較薄。在滿足強(qiáng)度條件下盡可能采用薄壁，以增強(qiáng)水冷卻效果，提高槍齡。
大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭為紫銅鑄造，或沖壓組裝而成。
本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果如下1.本實(shí)用新型由于采用了中心有1個(gè)收縮－擴(kuò)張型噴孔(5)的結(jié)構(gòu)，喉口直徑較小而出口馬赫數(shù)較高，因而增強(qiáng)射流對鋼液面的沖擊能力，加速脫碳反應(yīng)。
2.本實(shí)用新型由于在外圈均勻分布4－6個(gè)收縮－擴(kuò)張型噴孔(4)，喉口直徑較大而出口馬赫數(shù)稍低，兼顧脫碳和化渣，并改善化渣條件，縮短冶煉時(shí)間，減少噴濺和粘槍現(xiàn)象。
3.本實(shí)用新型由于采用薄壁噴頭端面，因而增強(qiáng)水冷卻效果，提高槍齡。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1的A－A剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型一帶有副氧噴孔特例的總體結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖4為圖3的A－O－B剖視圖。
一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭包括總氧道(1)、進(jìn)水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)、端面(6)，其特征在于噴頭中心有一收縮－擴(kuò)張型中心噴孔(5)，出口馬赫數(shù)為2.0；外圈均勻分布4－6個(gè)收縮－擴(kuò)張型外噴孔(4)，出口馬赫數(shù)為1.8；在噴頭側(cè)壁增設(shè)8個(gè)副氧噴孔(7)，構(gòu)成高強(qiáng)度供氧單流道二次燃燒噴頭。中心噴孔(5)喉口面積為單個(gè)外噴孔(4)喉口面積的70％。外噴孔(4)中心線與噴頭中心線的夾角為12。副氧噴孔(7)為直孔型，其中心線與噴頭中心線夾角為30°，副氧流量為總氧流量的15％。端面(6)的壁厚為15mm。
寶鋼300t轉(zhuǎn)爐。噴頭如附
圖1、2所示，中心噴孔喉口直徑φ44mm，外噴孔喉口直徑φ51mm，無副氧噴孔?？偣┭趿?0000－62000Nm3／h，操作氧壓0.85－0.95MPa，平均每爐純吹氧時(shí)間16分，比原用噴頭縮短2－2.5分，開吹后2－3分鐘起渣，化渣快，噴濺少，槍齡＞200爐。在鋼終點(diǎn)［C］為0.05％時(shí)，鋼中［P］≤0.011％，［S］≤0.015％，［Mn］≥0.14％，渣中(T.Fe)≤18％。
權(quán)利要求1.一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭包括總氧道(1)、進(jìn)水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)、端面(6)，其特征在于噴頭中心有一收縮一擴(kuò)張型中心噴孔(5)，出口馬赫數(shù)為2.0～2.2；外圈均勻分布4～6個(gè)收縮一擴(kuò)張型外噴孔(4)，出口馬赫數(shù)為1.8～2.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭，其特征在于在噴頭側(cè)壁增設(shè)4～8個(gè)副氧噴孔(7)，構(gòu)成高強(qiáng)度供氧單流道二次燃燒噴頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭，其特征在于中心噴孔(5)喉口面積為單個(gè)外噴孔(4)喉口面積的70％～90％；外噴孔(4)中心線與噴頭中心線的夾角為12°～15°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭，其特征在于副氧噴孔(7)為直孔型，其中心線與噴頭中心線夾角為30°～60°，副氧流量為總氧流量的15～30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭，其特征在于端面(6)的壁厚為15～20mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種200噸以上大型轉(zhuǎn)爐高強(qiáng)度供氧噴頭，本實(shí)用新型包括總氧道(1)、進(jìn)水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)。噴頭中心有1個(gè)收縮—擴(kuò)張型中心噴孔(5)，喉口直徑較小而出口馬赫數(shù)較高，外圈均勻分布4—6個(gè)收縮—擴(kuò)張型外噴孔(4)，喉口直徑較大而出口馬赫稍低，薄壁端面，以達(dá)到改善化渣條件，縮短冶煉時(shí)間，提高槍齡的目的。在噴頭側(cè)壁增設(shè)4—8個(gè)副氧噴孔，構(gòu)成高強(qiáng)度供氧單流道二次燃燒噴頭。
文檔編號(hào)C21C5/32GK2173790SQ9324615
公開日1994年8月10日 申請日期1993年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月15日
發(fā)明者李炳源, 馬恩祥, 蔡志鵬, 石洪志, 劉延春, 劉旭剛 申請人:中國科學(xué)院化工冶金研究所