专利名称：平炉顶吹单流道二次燃烧氧枪喷头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于平炉炼钢技术领域，具体涉及平炉顶吹单流道二次燃烧氧枪喷头。
平炉顶吹氧技术已经广泛应用，但一般使用的是单氧流(无副氧孔)喷头，炉内CO二次燃烧率低，熔池提温降碳速度慢，化渣性能差，喷溅大。中国专利91233366.9提出了一种副氧孔为拉瓦尔型(或直型孔)，主氧孔为直型孔的“分流喷头”给予改进。
本实用新型喷头的目的是克服已有技术的缺点，提供一种新型的顶吹单流道二次燃烧氧枪喷头，除具有提高CO二次燃烧性能，改善化渣条件，减少喷溅外，并可根据冶炼要求，提高供氧强度，增加废钢比，缩短纯吹氧时间，节约能源。同时还可以克服副孔堵塞，减少喷头受热面积，提高氧枪寿命。
为达到上述目的，本实用新型喷头采用了主氧孔为直孔或锥型孔，半锥角在0－1度范围，喷头端面为球面。
其他，还采用副氧孔为突扩型，上沿设有锥型保护面，增加主副氧孔出口间距离等特点。
图1为本实用新型单流道二次燃烧氧枪喷头的正视剖面图。图2为
图1的CDEF俯视剖面图。其中1－锥型保护面，2－副氧孔，3－主氧孔，4－出冷却水道，5－总氧道，6－进冷却水道。氧气由总氧道(5)流入，经主氧孔(3)与副氧孔(2)流出，形成主、副氧流。主氧流用于熔池脱碳，副氧流用于CO二次燃烧。冷却水自进冷却水道(6)流入，由出冷却水道(4)流出，用以冷却保护喷头。现结合附图进一步说明如下主氧孔(3)设计成直孔或锥型孔，半锥角为0－1度，以适当提高氧气流出口速度，有利于脱碳反应，同时也可以适当提高氧枪操作枪位，延长枪龄。喷头端面为球面以改善氧枪工作条件。
副氧孔(2)为直孔，亦可为突扩型孔，使副氧流出口速度稍高，但衰减很快，既可使火点离开出口，减少烧损，也避免了副氧孔采用拉瓦尔型，氧射流速度高，衰减慢，易冲击钢液面，不能充分发挥二次燃烧作用的缺点。副氧孔(2)上沿设有锥型保护面，减少提枪时渣液沿氧枪壁下流，堵塞副氧孔。
主氧孔(3)中心线与喷头中心线的夹角在15－30度范围；副氧孔(2)中心线与喷头中心线的夹角在30－50度范围，夹角的大小以副氧射流不冲刷前后炉墙为宜。
副氧孔(2)出口与主氧孔(3)出口间垂直距离为100－200mm。平炉炉顶高，该距离可大些，有利于副氧流与CO进行二次燃烧；平炉炉顶低，该距离小些，以免增加炉顶温度。
喷头端面为球面，减少受热面积，以及与钢、渣液接触面，从而改善氧枪工作条件。球面半径R视主氧孔角度、孔数，以及氧枪管尺寸而定，R以100－200mm为好。
主、副氧孔大小，数目由平炉装入量，供氧量，以及氧枪支数等条件决定，孔数为4－8为宜。主氧孔(3)可为同孔径、同夹角；亦可为相间孔同孔径、同夹角。喷头直径小时，可为前者；喷头直径大时，可为后者。副氧孔(2)亦如此。副氧孔入口横截面积与主、副氧孔入口总横截面积之比为15－30％。
氧枪喷头为紫铜铸成。
本实用新型氧枪喷头实施例如下平炉装入量500t，废钢比25％，烧重油，双枪顶吹氧。喷头如附图所示，主氧孔φ15×6，半锥角0.5度，主氧孔中心线与喷头中心线夹角20度。副氧孔φ9×6，副氧孔中心线与喷头中心线夹角45度。主、副氧孔出口间距120mm。球面半径R150mm。操作氧压0.7MPa，主氧量3300NM3／h，副氧量1200NM3／h。冷却水压1.7MPa，水量80t／h。每炉钢纯吹氧时间缩短≥30分钟，降低油耗≥3Kg(重油)／t(钢)。
权利要求1.一种平炉顶吹单流道二次燃烧氧枪喷头，包括主氧孔(3)与副氧孔(2)共用一总氧道(5)，其特征在于主氧孔(3)为锥型孔，半锥角在0-1范围喷头端面为球面。
2.按权利要求1所述的氧枪喷头，其特征在于副氧孔(2)为直孔，副氧孔(2)上沿设有锥型保护面(1)。
3.按权利要求1所述的氧枪喷头，其特征在于副氧孔(2)为突扩型孔，副氧孔(2)上沿设有锥型保护面(1)。
4.按权利要求1或2所述的氧枪喷头，其特征在于主氧孔(3)中心线与喷头中心线的夹角在15－30范围；副氧孔(2)中心线与喷头中心线的夹角在30－50度范围；主、副氧孔出口间的垂直距离为100－200mm。
5.按权利要求1或3所述的氧枪喷头，其特征在于主氧孔(3)中心线与喷头中心线的夹角在15－30范围；副氧孔(2)中心线与喷头中心线的夹角在30－50度范围；主、副氧孔出口间的垂直距离为100－200mm。
6.按权利要求1或2所述的氧枪喷头，其特征在于喷头端面为球面，球面半径R为100－200mm。
7.按权利要求1或3所述的氧枪喷头，其特征在于喷头端面为球面，球面半径R为100－200mm。
8.按权利要求1或2所述的氧枪喷头，其特征在于主氧孔(3)设4－8个，可为同孔径、同夹角，亦可为相同孔同孔径、同夹角；副氧孔(2)设4－8个，可为同孔径、同夹角，亦可为相间孔同孔径、同夹角；副氧孔入口横截面积与主、副氧孔入口总横截面积之比为15－30％。
9.按权利要求1或3所述的氧枪喷头，其特征在于主氧孔(3)设4－8个，可为同孔径、同夹角，亦可为相间孔同孔径、同夹角；副氧孔(2)设4－8个，可为同孔径、同夹角，亦可为相间孔同孔径、同夹角；副氧孔入口横截面积与主、副氧孔入口总横截面积之比为15－30％。
专利摘要本实用新型喷头采用了增加主、副氧孔出口间距离；主氧孔为锥形孔；副氧孔为直孔或突扩型孔，上沿设有锥形保护面，以及球形端面等设计特点，以达到改善化渣条件，减少喷溅，缩短纯吹氧时间，节约能源，提高枪龄的目的。
文档编号F27B1/06GK2183543SQ9321936
公开日1994年11月23日 申请日期1993年7月24日 优先权日1993年7月24日
发明者马恩祥, 鄢保庆, 魏伟胜, 张祥林, 张剑, 钱占民 申请人:中国科学院化工冶金研究所, 武汉钢铁(集团)公司