一种炼钢用电炉氧枪结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种炼钢用电炉氧枪结构，属于冶金【技术领域】。其包括设置在电炉炉壁上的三支分别对应炉内三支电极间隙的炉壁氧枪，其特征是：所述炉壁氧枪与电炉炉壁的夹角β为30°-35°，所述炉壁氧枪伸入炉内，其伸入端喷口（9）的中心距离该侧炉壁内侧的距离B为100mm，所述炉壁氧枪的喷口（9）的中心距离炉内钢液的距离H为480mm-500mm。本实用新型通过改变炉壁氧枪与炉壁之间的角度及改变炉壁氧枪的布置高度和伸入炉内的深度来增加氧枪氧气射流的角度和射流深度，增强氧气射流的搅拌效果，增强熔池碳氧反应速度，保证吹氧脱碳效果。
【专利说明】一种炼钢用电炉氧枪结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种炼钢用电炉氧枪结构，特别涉及大量热装铁水电炉的氧枪结 构改进，属于冶金【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 提高电炉氧气利用率是强化电炉冶炼、提高电炉节奏最有效的手段之一。如何高 效地将氧气输入到电炉炉内，对提高电炉炼钢的冶炼节奏、生产成本的大幅度下降是非常 重要的。常规全废钢冶炼电炉炼钢氧气产生的化学能在电炉能量输入中已占了较大的比 例，达到30%?35%。特别是电炉采用热装铁水后，化学能的比例达到总能量的40%? 80%以上，特别是转炉化电炉可以不用电炼钢，炉壁氧枪的应用显得特别重要。
[0003] 现有电炉氧枪供氧比较常用的工艺是：氧枪布置主要考虑对电炉三相电极的中心 区和电极圆周围以外的冷区进行能量补偿，作为炉内冷区能量的补充来强化废钢熔化，在 电炉冶炼不同时期采用不同的供氧强度实现熔化期切割废钢助熔、氧化期脱碳并制造泡沫 渣包裹电弧。此电炉供氧工艺在常规电炉冶炼工艺中得到极大的推广，使用效果也非常好， 但这种工艺只能针对常规全废钢或少量热装铁水的电炉冶炼工艺中，现代电炉冶炼工艺发 生了巨大的变化，特别是追求低残留元素的高质量钢水的特殊钢冶炼、提高冶炼效率节约 电耗的大热装铁水冶炼工艺中，传统的电炉氧枪冶炼工程中，由于铁水量大，铁水中的碳、 磷、硫、锰等元素能在氧气作用下产生大量的化学能，钢水温度会很快的升高，不能长时间 供电甚至不用供电，在电炉熔池中没有常规电炉供电的电磁能搅拌，这种工艺的对熔池搅 拌也仅限于碳氧反应的搅拌，搅拌效果不好也不均匀；采用传统氧枪冶炼工艺的电炉熔池 反应不活跃，熔池内温度、成分非常不均匀，影响钢水质量同时也会产生大沸腾。这不仅增 加了冶炼难度，有较大的安全隐患，钢水质量也得不到保证，同时也增加了冶炼成本。国内 外许多研究也限于针对氧枪结构的研究，包括提高出口氧气射流速度、集束氧枪氧气射流 保护、氧燃烧嘴、二次燃烧等的研究，对大量热装铁水电炉用氧工艺研究没有涉及。
[0004] 常规电炉氧枪的布置如附图3和附图4所示，三支炉壁氧枪：1#炉壁氧枪1、2#炉 壁氧枪2、3#炉壁氧枪3分别对应三根电极中间电弧加热冷区，通过吹氧切割废钢、氧化产 生化学能，加快废钢融化，炉门氧枪4的主要作用是吹开炉门，可以灵活摆动切割废钢助熔 并在氧化期辅助脱碳。现有技术中，炉壁氧枪与电炉炉壁的夹角一般为45°夹角，且炉壁 氧枪布置位置较高，氧枪喷口 9距离钢液的距离一般为600-650mm，为了防止废钢融化过程 中塌料砸坏氧枪，氧枪喷口 9不露出炉壁，氧枪全部在水冷炉壁以内，该种氧枪布置方式都 是专门为了切割废钢，增加部分化学能而设计的，这样的布置方式在全废钢冶炼、少量热装 铁水（30%以下)的冶炼中比较适用。但对现代热装铁水超过60%以上的冶炼工艺显然不适 应，由于铁水较多，熔池内碳含量较大，氧化期脱碳任务较重，铁水带来的物理热能较多，同 时带来的化学能也较多，在冶炼过程中能量富裕，基本不用通电冶炼，熔池搅拌的电磁力基 本没有，仍采用这种布置，脱氧速度慢并且会产生氧气射流区局部强氧化区，熔池上表面局 部搅拌强烈，整个熔池反应非常不均匀，严重影响产品质量。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种新的炼钢用电炉氧枪结 构，其能够适用于大量热装铁水冶炼，能够有效避免钢液熔池成分、温度不均匀现象，提高 冶炼质量。
[0006] 本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种炼钢用电炉氧枪结构，包括设置 在电炉炉壁上的三支分别对应炉内三支电极间隙的炉壁氧枪，其特征是：所述炉壁氧枪 与电炉炉壁的夹角β为30° -35°，所述炉壁氧枪伸入炉内，其伸入端喷口的中心距离 该侧炉壁内侧的距离Β为100mm，所述炉壁氧枪的喷口的中心距离炉内钢液的距离Η为 480mm-500mm〇
[0007] 为了保护伸入炉内的氧枪，所述炉壁氧枪伸入炉内的部分外侧设有水套。
[0008] 本实用新型通过改变炉壁氧枪与炉壁之间的角度来改变氧枪射流方向，利用氧气 射流的冲击物理能让钢液转动，达到通电电磁力的搅拌效果，彻底解决了不用电电炉冶炼 钢水熔池搅动效果差的缺陷，通过实现钢水转动，氧气射流区反应强烈的钢液与反应较弱 的区域可以快速混合均匀，避免钢液熔池成分、温度不均匀现象，能够大大提高冶炼质量。 本实用新型通过将氧枪深入炉内并将氧枪高度适当降低，可增加氧气射流的射流深度，超 音速氧气射流可以穿透炉渣层，射流深度达到熔池钢水深度一半以上，氧气直接进入钢水 起反应，而不是常规氧枪氧气在钢水表面反应。由于氧气射流的强烈搅拌作用，在氧化早期 极大地改善了脱P反应的动力学条件，这对于废钢质量和品质的适应性加强和提高产品钢 材的内部质量均有现实意义。此外，本实用新型具有电炉本体改变较小，结构简单，氧枪更 换、维修方便的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型【具体实施方式】的平面示意图；
[0010] 图2是本实用新型【具体实施方式】的氧枪布置立面示意图；
[0011] 图3是现有技术中的氧枪布置平面示意图；
[0012] 图4是现有技术中的氧枪布置立面示意图；
[0013] 图中，1是1#炉壁氧枪，2是2#炉壁氧枪，3是3#炉壁氧枪，4是炉门氧枪，5是电 极，6是水套，7是炉渣，8是钢液，9是喷口，10是水冷炉壁。
【具体实施方式】
[0014] 下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型进一步的说明：
[0015] 如附图所示，是一种炼钢用电炉，设有三支炉壁氧枪：1#炉壁氧枪1、2#炉壁氧枪 2、3#炉壁氧枪3及一支炉门氧枪4。三支炉壁氧枪分别安装在电炉的水冷炉壁上并对应炉 内的三支电极5的间隙，并且每支炉壁氧枪与电炉炉壁的夹角β设置为30° -35°，所述 炉壁氧枪伸入炉内，其伸入端喷口 9的中心距离该侧炉壁内侧的距离Β为100mm，所述炉壁 氧枪的喷口 9的中心距离炉内钢液8的距离Η为480mm-500mm。为了保护伸入炉内的氧枪， 所述炉壁氧枪伸入炉内的部分外侧设有水套6,该水套6采用现有技术。本实用新型中的炉 壁氧枪采用现有技术。
[0016] 本实施例中的其他部分采用已知技术，在此不再赘述。
[0017] 本实用新型通过1#、2#、3#炉壁氧枪分别对应三支电极间隙并通过采用适当的氧 气射流角度，使三支炉壁氧枪和炉门氧枪氧气射流冲击形成循环动力，使炉内钢水循环流 动，促进钢水内部成分、温度均匀，从而保证冶炼质量。
[0018] 实际应用中，也可以根据电炉实际情况增加一支专门的EBT氧枪。
【权利要求】
1. 一种炼钢用电炉氧枪结构，包括设置在电炉炉壁上的三支分别对应炉内三支电极间 隙的炉壁氧枪，其特征是：所述炉壁氧枪与电炉炉壁的夹角β为30° -35°，所述炉壁氧枪 伸入炉内，其伸入端喷口（9)的中心距离该侧炉壁内侧的距离Β为100mm，所述炉壁氧枪的 喷口（9)的中心距离炉内钢液的距离Η为480mm-500mm。
2. 根据权利要求1所述的炼钢用电炉氧枪结构，其特征是：所述炉壁氧枪伸入炉内的 部分外侧设有水套（6)。
【文档编号】F27B3/22GK203878164SQ201420175455
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】刘继明, 李全君, 王艳霞, 亓守笃, 玄继虎 申请人:山东省新纪元冶金设备有限公司