本实用新型专利技术公开一种用于90吨转炉冶炼的低温低硅铁水氧枪喷头，该氧气喷头包括氧气射流通道，所述氧气射流通道包括直筒总氧通道和扇形分支通道；所述扇形分支通道包括中央设置的中心喷孔，所述中心喷孔四周环形对对称设置有多个分支喷孔，所述直筒总氧通道顶端设置有与直筒总氧通道内壁重合的内焊管，所述扇形分支通道底端外壁上焊接有外焊管，所述外焊管与直筒总氧通道之间的扇形分支通道外壁上焊接有挡水板，所述挡水板顶端设置有与挡水板内壁重合的中焊管，本实用新型专利技术的喷头采用锻压法一次成型，喷头各表面精度高，光洁度好，使用过程中烧抢、粘渣事故发生率低，平均寿命长、成本低。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及转炉冶炼专用喷头，具体涉及一种用于90吨转炉冶炼的低温低硅铁水氧枪喷头。
技术介绍
对于以高炉-转炉-炉外精炼为核心流程的钢铁冶金流程来说，合适的高炉铁水温度和成分是保证该流程顺行的基础。然而，随着当前钢铁企业原料来源日渐多样化、成本控制压力越来越大，高炉冶炼所生产的铁水温度和成分波动范围明显加大、频次也逐渐增多，特别是低温低硅的铁水条件，属于极端劣等的原料条件，对转炉冶炼过程及效果均可产生重大影响，是目前转炉冶炼所要面对的最突出难题之一，各钢铁企业也针对性的在设备、工艺等方面进行了控制，以期达到过程平稳、终点受控的目标。90吨级转炉属于中型转炉，在国内炼钢企业应用最为普遍，该级别转炉与150吨级、200吨以上级中大型和大型转炉相比，炉容较小、冶炼过程热耗散率高，因此，在冶炼初期，炉渣铺展条件较差，如果冶炼低温低硅铁水(铁水兑入转炉前温度< 1220°C，同时硅含量< 0.25 % )，一方面，铁水温度低，加上作为炉渣熔化主要热量来源的硅氧化放热量不足，将对熔化过程造成直接不利影响，另一方面，过少的S12进入渣中易与石灰形成高熔点的(CaO) 2 (Si02 )、( CaO) 3 (Si02)化合物，进一步延迟炉渣熔化，严重影响转炉冶炼效率，同时，如果仍旧按照常规冶炼时的顶吹供氧模式，在化渣效果明显不佳、炉内空间不足的情况下，极易产生炉渣喷溅现象，给冶炼过程、设备安全和人身安全均带来重大隐患。目前，为提高低温低硅铁水冶炼过程稳定性和终点可控性，特别是冶炼初期的稳定性，各大钢铁企业均采取了系列措施，主要包括渣料分批多次加入、降低初期氧枪供氧强度、改进氧枪喷头等方式，前二者实际以牺牲冶炼效率为代价，且不能根本解决喷溅问题，改进氧枪喷头结构也已有较多的研究和时间。申请号为98252198.7中国技术专利公开了一种大型转炉氧枪喷头，该喷头除了基本的氧道、冷却水路等与普通氧枪相似外，其主要特点是设置了均匀交错分布于喷头端面同一圆周上、两种口径、不同马赫数、不同倾角的6个喷孔，其目的是加速脱碳反应、改善化渣条件、减少喷溅等，且对低硅铁水冶炼控制有一定好处。申请号为93241828.7的中国技术专利公开了一种大型转炉高强度供氧喷头，该喷枪除外圈分布的4?6个与端部中心线呈12°?15°夹角的喷孔以外，中心部位增加了小直径喷孔，但中心喷孔的马赫数比周边高0.2马赫左右，此种喷头的目的也是兼顾脱碳与化渣两方面需要，提高冶炼效率。上述两种喷头方案虽然目标是提高低硅铁水冶炼的稳定性，但实际应用中均存在以下问题:I)前者，在供氧强度保持稳定的情况下，喷孔数量将会增加，喷孔喉口面积增加，最终氧气射流穿深比会减小，对熔池的搅拌作用减弱，则不同区域钢液均匀性受到影响，冶炼效率也同时降低，同时，不同喷孔不同马赫数的设计，还会造成射流之间存在一定的相对压差，相互干扰现象加重，影响冶炼过程的稳定性，在冶炼低温低硅铁水这种极端条件下，易出现突发性喷溅等事故；2)后者的中心加外圈均匀分布喷孔的设计，可有效减少纯外圈喷孔高速氧气射流喷出时，在喷头端部中央部位产生的相对负压区，减少喷头粘渣现象的发生，提高氧枪寿命，但该专利中心喷孔的马赫数比周边高0.2马赫左右，这同样会造成不同射流之间的相互干扰，对熔池搅拌的合力将会减弱，也不利于提高冶炼效率。针对中型转炉冶炼低温低硅铁水的情况，多数是在操作工艺上进行一定调整优化，效果并不明显，如果在氧枪喷头设计方面进行重大改进，将会利于钢铁企业应对该类极端铁水条件，提尚冶炼效率和控制稳定性。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一种用于90吨转炉冶炼的低温低硅铁水氧枪喷头，该喷头解决了一下问题: I)冶炼初期钢渣间热通量小，炉渣熔化和铺展速度缓慢，钢渣反应效率低，冶炼效率相应降低，同时容易发生炉渣喷溅事故。2)由于炉渣铺展性差，造成冶炼初期硅氧化放热效率不高，在石灰过量的情况下，易形成高熔点的(Ca0)2(Si02)、(Ca0)3(Si02)化合物，进一步减缓炉渣熔化和反应，对脱磷效率和效果都有严重不利影响，且加大喷溅事故发生几率。3)冶炼过程中，如果氧枪供氧强度过大或对熔池冲击力过强，则引起熔池温度急剧变化，除造成喷溅风险外，还可能造成钢水的过氧化，影响终点控制，增加钢水氧化性，减小合金收得率，恶化钢水初始纯净度。为实现上述目的，本技术所设计一种用于90吨转炉冶炼的低温低硅铁水氧枪喷头，该氧气喷头包括氧气射流通道，所述氧气射流通道包括直筒总氧通道和扇形分支通道;所述扇形分支通道包括中央设置的中心喷孔，所述中心喷孔四周环形对对称设置有多个分支喷孔，所述直筒总氧通道顶端设置有与直筒总氧通道内壁重合的内焊管，所述扇形分支通道底端外壁上焊接有外焊管，所述扇形分支通道与外焊管形成喷头端部，所述外焊管与直筒总氧通道之间的扇形分支通道外壁上焊接有挡水板，所述挡水板顶端设置有与挡水板内壁重合的中焊管，所述直筒总氧通道、内焊管、挡水板、中焊管和外焊管形成冷却水通道。即冷却水从内、中焊管间进入，通过挡水板的导流，从中、外焊管间流出，可保证喷头使用过程中氧枪持续均匀的冷却效果。进一步地，所述分支喷孔数目为4个，且每个分支喷孔中心线与中心喷孔中心线的形成的夹角为α，α为13?14°再进一步地，所述中心喷孔与分支喷孔的马赫数相同，均为1.9?2.1。再进一步地，所述中心喷孔直径为20?24mm，所述分支喷孔直径为26?30mm。再进一步地，所述内焊管的外壁上安装有多组环形密封圈，所述内焊管外径小于直筒总氧通道。密封圈的存在可保证总氧道的相对密闭性和氧压的稳定性，再进一步地，所述中焊管外径小于挡水板。本技术的有益效果:I)本技术的喷头外径194mm，与现有194氧枪枪体完全兼容，不影响氧枪系统的正常操作和运行；2)本技术中心喷孔彻底解决氧枪工作时喷头端部负压问题，保证周围分支喷孔射流按预定方向喷射，一方面可有效保证供氧强度从而稳定低温低硅铁水升温和冶炼效率，喷孔总面积的增加又可减少氧气射流强度，避免冶炼初期的炉渣喷溅现象，另一方面完全避免了负压区异常扰动对周围喷孔射流的干扰，同时避免负压区对周围喷孔射流的聚集作用从而引起射流对熔池穿深异常偏大的问题，进一步稳定冶炼过程，最后，通过过程枪位调节和底吹配合，终点控制可以达到要求，特别是高供氧量和低氧气射流强度的配合，对低温低硅铁水准确脱碳和脱磷及熔池均匀化均有明显好处。3)本当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于90吨转炉冶炼的低温低硅铁水氧枪喷头，其特征在于：所述低温低硅铁水氧枪喷头包括氧气射流通道(1)，所述氧气射流通道(1)包括直筒总氧通道(1.1)和扇形分支通道(1.2)；所述扇形分支通道(1.2)包括中央设置的中心喷孔(1.21)，所述中心喷孔(1.21)四周环形对对称设置有多个分支喷孔(1.22)，所述直筒总氧通道(1.1)顶端设置有与直筒总氧通道内壁重合的内焊管(2)，所述扇形分支通道(1.2)底端外壁上焊接有外焊管(3)，所述扇形分支通道(1.2)与外焊管(3)形成喷头端部，所述外焊管(3)与直筒总氧通道(1.1)之间的扇形分支通道(1.2)外壁上焊接有挡水板(4)，所述挡水板(4)顶端设置有与挡水板(4)内壁重合的中焊管(5)，所述直筒总氧通道(1.1)、内焊管(2)、挡水板(4)、中焊管(5)和外焊管(3)形成冷却水通道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周千学，杨治争，洪霞，官计生，付勇涛，严翔，尹云洋，朱丛茂，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。