专利名称：一种冶金精炼喷粉用的顶喷枪的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型属于冶金喷粉装置。尤其涉及一种冶金熔体中精炼用的顶喷装置。
二背景技术：
冶金工业中的铁水喷粉、钢包喷粉等炉外处理工艺，一般均采用从冶金熔体顶部将喷枪插入熔体进行喷粉精炼处理，喷入的粉剂包括易挥发的和不易挥发的处理剂。一般处理剂是通过流态化被载气带入熔体的。为了保证工艺要求的粉气比，载气的压力与流量是不能随意变更的。所以，从喷粉孔出来的流股，向前运行的距离就较近。这样既不能将粉剂带得更远，也不能对远端的熔体给予充分的搅拌。而人们总是希望让处理剂尽可能在冶金熔体中停留时间比较长，以便与熔体中的杂质元素充分反应。为此，人们对喷枪结构给予了很大的关注。
目前的喷枪结构种类较多，有单孔直筒型、带气化室型、双孔倒T型、双孔倒Y型、多孔倒Y型等。如攀钢曾采用单孔直筒型喷枪进行铁水罐中的铁水脱硫预处理，长期存在着脱硫剂用量大、脱硫效率波动大、喷溅较严重等问题。现改用多孔脱硫喷枪(尹锡军等，铁水脱硫用多孔喷枪的开发，炼钢，2002年，10月，p9；代小明，提高脱硫枪使用寿命的研究，四川冶金，2003年第2期，p6；张凯，宝钢铁水包镁脱硫工艺介绍，宝钢技术，2000年第2期)，改用双孔或三孔倒Y型喷枪后，效果得到明显改善，但脱硫剂用量仍有下降的潜力，而且一旦发生堵枪，较难处理。又如宝钢率先从日本新日铁引进TDS喷吹脱硫技术，并在320t鱼雷罐上采用氧化系脱硫剂成功地使用了新日铁的TDS喷吹脱技术(欧阳德刚等，倒T形脱硫喷枪的技术现状与发展趋势，武钢技术2004年，4月)，取得了良好的铁水预脱硫效果。随后首钢、武钢也分别在280t鱼雷罐上使用了TDS喷吹脱硫技术(王刚等，武钢第三炼钢厂铁水脱硫工艺的应用与发展设想，炼钢，2002年No.6)，由于鱼雷罐的形状关系，脱硫剂喷入后在铁水中反应搅拌不均匀，反应重现性差，脱硫剂的消耗大，所以迫切需要改进。再如日本鹿岛第二炼钢厂在铁水喷粉脱硫处理时，为了实现高效、稳定操作，将喷枪由原来的两孔改为四孔(平田武行，喷射铁水脱硫技术的改善，山东冶金，1997年2月)，从而提高了脱硫反应速度。由于镁脱硫剂的广泛应用，国内又从乌克兰引进专利，采用带气化室型的脱硫喷枪(庄汉宁等，提高铁水纯镁脱硫喷枪寿命的实践，武钢技术，2003，41(5)；惠彩芬等，简论国产化铁水喷镁脱硫站成套装备与技术，冶金设备，2003，10，第5期)，提高了镁的利用率。
以上各种喷枪，在使用过程中，由于粉剂自身气化，或随载气快速上浮，既使那些脱离载气的粉粒，由于自身密度远小于冶金熔体密度，也将快速上浮，致使处理剂利用率大幅降低，精炼效率下降，既浪费了时间，又浪费了资源，有时还不能得到预期效果。尤其在冶金容器的高宽比不合理的情况下，精炼粉剂的上浮排除更快，利用率更低。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能使处理剂在冶金熔体中停留时间较长，与熔体中的杂质能充分反应，从而能提高处理剂利用率、处理的命中率及处理的稳定性的冶金精炼用熔体顶喷装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，在顶喷枪的喷粉孔至熔体表面处的不同高度上设置一层或几层压制孔，压制孔通过管道与中性搅拌气源连接。管道可用加强喷枪枪体强度的钢管代用，也可另外设置。
其中，每层压制孔设置为或一个或多个压制孔。多个压制孔或对称或不对称分布、或上下螺旋分布、或上下间隔分布等。压制孔的孔型或为圆形、或为矩形、或为扁圆形。压制孔的出流方向与水平方向呈向上或向下0°～20°夹角。
由于采用上述方案，本装置增加的压制孔起到压制粉剂和将粉剂带得更远的作用，同时将喷粉孔出来的气流冲散，通过压制孔喷吹中性的搅拌气体。向远端的熔体提供较大的搅拌能。所增加的压制孔能将喷枪产生的上升流压制，并强制其分散，还可以通过变化气流量、压力、孔型、孔倾角、孔位置等以提高压制效果、搅拌效果、以及克服冶金熔体和粉剂的喷溅问题。从而可以大幅增加处理剂在冶金熔体中的停留时间，使熔体中的杂质能充分反应，提高了处理剂利用率、处理的命中率及处理的稳定性，改善了该工艺的冶金效果。另外，还可以进一步促进熔体与含有未完全反应的处理剂之间的界面更新，即对未完全反应的处理剂可进一步利用。
四
图1是本实用新型用于倒T形顶喷枪的一种结构示意图；图2是图1A-A处的结构示意图；图3是本实用新型用于带气化室顶喷枪的一种结构示意图。
五具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
一般处理剂是通过流态化被载气带入熔体的。为了保证工艺要求的粉气比，载气的压力与流量是不能较大范围变更的。所以，从喷粉孔出来的流股，向前运行的距离就较近。这样既不能将粉剂带得更远，也不能对远端的熔体给予充分的搅拌。本实用新型是通过增加压制孔克服上述缺陷，以提高铁水预处理和钢包喷粉精炼的效果。
实施例1图1、图2是本实用新型用于倒T形顶喷枪的一种结构示意图；在倒T形结构的顶喷枪[2]的喷粉孔[4]上方至顶喷枪[2]进入熔体后的熔体表面处[5]的不同高度上设置有两层压制孔[1]、[3]。每层压制孔[1]、[3]设置为2～3个。压制孔[1]、[3]或对称或不对称分布。压制孔[1]、[3]的孔型为圆形。压制孔[1]、[3]的出流方向为水平方。压制孔[1]、[3]通过管道和中性搅拌气源连接。
实施例2图3是本实用新型用于带气化室顶喷枪的一种结构示意图。喷枪内管[6]将处理剂送入气化室[8]，在打结料[7]的h高度处和其底部处设有4～6个压制孔[1]、[3]，压制孔[1]、[3]通过管道和中性搅拌气源连接。
权利要求1.一种冶金精炼喷粉用的顶喷枪，其特征在于在顶喷枪[2]的喷粉孔[4]至熔体表面[5]处的不同高度上设置一层或几层压制孔[1]、[3]，压制孔[1]、[3]通过管道与中性搅拌气源连接。
2.根据权利要求1所述的冶金精炼喷粉用的顶喷枪，其特征在于所述的每层压制孔设置为或一个或多个压制孔[1]、[3]。
3.根据权利要求2所述的冶金精炼喷粉用的顶喷枪，其特征在于所述的多个压制孔[1]、[3]或对称或不对称分布、或上下螺旋分布、或上下间隔分布等。
4.根据权利要求1所述的冶金精炼喷粉用的顶喷枪，其特征在于所述的压制孔[1]、[3]的孔型或为圆形、或为矩形、或为扁圆形。
5.根据权利要求1所述的冶金精炼喷粉用的顶喷枪，其特征在于所述的压制孔[1]、[3]的出流方向与水平方向呈向上或向下0°～20°夹角。
6.根据权利要求1所述的冶金精炼喷粉用的顶喷枪，其特征在于所述的管道可用加强喷枪[2]枪体强度的钢管代用，也可另外设置。
专利摘要本实用新型涉及一种冶金熔体中精炼用的顶喷装置。在顶喷枪[2]的喷粉孔[4]至熔体表面[5]处的不同高度上设置一层或几层压制孔[1]、[3]，压制孔[1]、[3]通过管道与中性搅拌气源连接。每层压制孔设置为或一个或多个压制孔[1]、[3]。多个压制孔[1]、[3]或对称或不对称分布、或上下螺旋分布、或上下间隔分布等。压制孔[1]、[3]的孔型或为圆形、或为矩形、或为扁圆形。压制孔[1]、[3]的出流方向与水平方向呈向上或向下0°～20°夹角。所述的管道可用加强喷枪[2]枪体强度的钢管代用，也可另外设置。本装置可以大幅增加处理剂在冶金熔体中的停留时间，使熔体中的杂质充分反应，提高了处理剂的利用率、处理的命中率及处理的稳定性，改善了该工艺的冶金效果。
文档编号C21C7/04GK2765910SQ200420111608
公开日2006年3月22日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者于学斌, 沈巧珍, 于勇汉, 胡铁山 申请人:武汉科技大学, 武汉钢铁有限责任公司第三炼钢厂