专利名称：一种化转炉炉底专用氧枪喷头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氧枪，特别涉及一种化转炉炉底专用氧枪喷头。
技术背景转炉溅渣护炉技术实施后，转炉炉龄能大幅度地提高，但是衍生了转炉炉底 上涨现象，造成转炉有效容积减小、炉型失控、复吹不稳定、冶炼过程中对钢水 脱磷和脱碳能力降低，并使工序钢铁料消耗增加等问题。目前采取的补救措施是 采用吹炼氧枪喷头吹氧熔融炉底溅渣层，来清理上涨的炉底。具体为将氧枪下降至极限位置，将氧气流量控制在10000 ~ 12000Nm3/h,吹氧时间控制在3 5min,通过吹氧熔融炉底溅渣层。原吹炼用氧枪喷头只适合冶炼钢水使用，由于冶炼工艺上的需求，氧气出喷 头内喷管出口时，速度需达到2.0~2.3马赫，要达到此速度，须通过超音速喷管 实现。根据超音速喷管的流体力学知识可知，氧气射流经过氧枪喷头内的拉瓦尔 型喷管时，高压气体的动能全部转化为气体的速度，氧气速度得到迅速提高，至 喷管出口时，此时的氧气速度为枪体内的2倍以上，该氧枪喷头对冶炼钢水非常 有利。但用于清理上涨转炉炉底时，在氧气流量10000 ~12000Nm3/h时，喷管 出口氧气速度达到200m/秒，对炉底冲击能大，由于气流的反冲作用，气流反冲 到熔池部位的炉衬，对熔池部位炉衬侵蚀严重(见图1)，氧气通过氧枪1的氧 枪喷头2吹到炉底4的熔池部位3， 一般每清理一次炉底，造成熔池部位炉衬熔 损30 60mrn，而熔池部位炉衬直接与钢水和炉渣接触， 一旦被侵蚀后，将直接 影响到转炉炉衬使用寿命的下降。另外吹炼用氧枪喷孔均匀分布在喷头平面的四周，与枪体中心线有12° 15°的夹角，并且中心没有氧气喷孔，由于夹角的原因，即使在氧枪下降到极限 高度(距炉底2米高度)时，炉底中心部位也无法得到清理根据现有的技术特点，要清理炉底中心部位和减小熔池部位的熔损，主要是 减小氧气射流在转炉内的速度，和增加氧气射流的覆盖面。现有技术中(见图2)， 由于吹炼氧枪喷头均为拉瓦尔型结构，而拉瓦尔型结构喷管的特征是先收縮后扩 张型，才能获得超音速射流。即在喷管喉口 5上面为收縮段7，喉口5的下端为 扩张段6，氧气射流由收縮段经过喉口进入扩张段后，氧气速度产生一个迅速提 速的过程，氧气出喷口的速度提高了 1倍以上，在氧气流量10000 12000NmVh 时，出氧枪喷管的氧气速度可达到200m/秒以上，为枪体内氧气速度的2倍，因 此加大了对炉底冲击强度。而采取降低氧气流量的方法，氧气流量小于 10000Nm3/h，经过反复多次的试验，吹氧5min后，观察到炉底的溅渣层难以熔 化，既影响了转炉的生产节奏，又达不到清理炉底的目的，并且炉底中心部位也 无法清理。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种化转炉炉底专用氧枪喷头，主要解决现有氧枪 喷头存在的熔池部位炉衬侵蚀严重，并且炉底中心部位也无法清理的技术问题。 本实用新型能清理炉底中心部位，减小熔池部位炉衬的熔损，提高氧气的利用率 和作业率。针对氧气射流在拉瓦尔型喷管扩张段产生提速的特点，通过改变喷管的结构，来降低氧气出喷管喷口的速度。本实用新型的技术方案为 一种化转炉炉底 专用氧枪喷头，喷管喉管下段为倒锥形结构，喷管出口直径略小于喉口直径，喷孔出口直径小于喉口直径2~3mm。喷孔出口直径为29 39rnrn;喉口直径为 31 42mm;在周边喷孔的数量为6~8个，喷头中心部位增加1孔，周边喷孔与 喷头本体轴线成一夹角10~15°，增加了氧气射流的覆盖面。在氧气流量10000 12000Nm3/h时，出喷头喷管的氧气速度约为100m/秒左右，仅为原吹炼喷头的 1/2左右，在到达炉底时，氧气的反冲力达到最小，使在清理炉底的过程中，对 熔池部位炉衬的侵蚀，减小到最低程度。 本实用新型的有益效果采用吹炼用氧枪喷头化上涨炉底，炉衬渣线部位、熔池部位熔损30 60mm; 而对于转炉后期炉役来说，在炉衬残厚本身较薄的情况下，渣线部位、熔池部位熔损30~60mm，对炉衬的维护相当不利。利用清理炉底的专用喷头，喷孔喷管 为倒锥形结构，与原吹炼用喷管相比，将原喷管扩张段改为倒锥形结构。使氧气 射流绝大部分作用于转炉炉底，通常情况下只需要在处理3 5min之内，能迅速 处理上涨的炉底；又不影响熔池部位炉衬寿命，真正起到清理上涨炉底的目的。
图1为现有氧枪使用示意图图2为现有氧枪喷头剖视图图3为本实用新型剖视图图4本实用新型氧枪喷头喷孔布置图图中l一氧枪，2 —氧枪喷头，3—熔池部位，4一炉底，5 —喉口， 6—扩张段， 7—收縮段，8—喷孔，9—倒锥段。
具体实施方式
-实施例l，参照图3、 4, 一种化转炉炉底专用氧枪喷头，喷管喉管下段为倒 锥段9，喷管出口直径略小于喉口直径，喷孔8出口直径小于喉口 5直径2 3mm。 喷孔8出口直径为29mm;喉口直径为31mm;收縮段入口直径①1为40~60mm; 在周边喷孔的数量为8个，喷头中心部位增加1 L，周边喷孔与喷头本体轴线成 一夹角10~15°。实施例2，喷孔8出口直径为35mm;喉口直径为37mm;在周边喷孔的数 量为7个，其余与实施例l相同。实施例2，喷孔8出口直径为38mm;喉口直径为41mm;在周边喷孔的数 量为6个，其余与实施例l相同。
权利要求1、一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是喷管喉管下段为倒锥形结构，喷管出口直径小于喉口直径，在周边喷孔的数量为6～8个，喷头中心部位增加1孔。
2、 根据权利要求1所述的一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是喷孔出口直径小于喉口直径2~3mm。
3、 根据权利要求1或2所述的一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是 喷孔出口直径为29~39mm，喉口直径为31~42mm。
4、 根据权利要求1所述的一种化转炉炉底专用氧枪喷头，其特征是周边 喷孔与喷头本体轴线成10~15°夹角。
专利摘要本实用新型涉及一种氧枪，特别涉及一种化转炉炉底专用氧枪喷头。主要解决现有氧枪喷头存在的熔池部位炉衬侵蚀严重，并且炉底中心部位也无法清理的技术问题。一种化转炉炉底专用氧枪喷头，喷管喉管下段为倒锥形结构，喷管出口直径略小于喉口直径，喷孔出口直径小于喉口直径2～3mm。喷孔出口直径为29～39mm；喉口直径为31～42mm；在周边喷孔的数量为6～8个，喷头中心部位增加1孔，周边喷孔与喷头本体轴线成一夹角10～15°。本实用新型能清理炉底中心部位，减小熔池部位炉衬的熔损，提高氧气的利用率和作业率。
文档编号C21C5/48GK201381337SQ200920035989
公开日2010年1月13日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者刘国勇, 唐洪乐, 徐文杰, 洪建国, 邵世杰 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司