专利名称:一种强化电炉冶炼的旋流式煤氧枪的制作方法
本发明是用于强化电炉冶炼的煤粉燃烧装置。
电炉冶炼过程中，熔化期的时间长，电能消耗高，其电耗约占总电耗的50～70%，因此，缩短熔化期，降低电耗，提高电炉生产率，是各国所关注的重要课题，采用超高功率电炉和引入第二热源是缩短熔化期和降低电耗的重要措施。目前，采用燃料油、天然气、煤粉等为燃料通过相应的燃烧装置燃烧放出热量作为电炉熔化期的第二热源。
按照我国的能源条件，主要采用煤作为燃料，将煤粉通过燃烧装置燃烧放热作为电炉熔化期的第二热源。根据资料〔1〕，采用套管式煤粉燃烧装置，其中心管输送煤粉，外套管输氧，将该燃烧装置置于炉门口操作。熔化期开始时，送电加热金属炉料，待其温度升高后，利用煤粉燃烧装置向炉内喷吹煤粉和氧气，以保证其顺利点火和稳定地燃烧放热提供热源。该电炉熔化初期，由于炉温较低，套管式的煤粉燃烧装置喷吹的煤粉和氧气混合不均匀，难以顺利点火和实现稳定的完全燃烧，因此燃料消耗高、热效率低。此外，套管式煤粉燃烧装置没有冷却保护装置，易于烧损，该装置放在炉门操作极不方便。
本发明是针对套管式煤粉燃烧装置的缺点，采用旋流式煤粉燃烧装置简称煤氧枪，其结构是由四层套管组成，见附图1，中心管(1)的外套管即称第二层套管(2)输送氧气，第三、四层套管(3)，(4)分别为冷却水管，氧气出口端装设旋流叶片(5)，煤氧枪还装设点火装置(6)。将煤氧枪按装在电炉炉壁上，见附图2，其倾角(21)为10°～40°，切向角(22)为30～50°。根据电炉的容量和冶炼强度的要求，每座电炉可装置一支以上的煤氧枪，最好采用1～3支煤氧枪。煤氧枪点火装置内有电阻加热器，将燃烧煤粉的氧气加热到700°～900℃，保证煤粉自动点火，实现稳定和完全地燃烧。本发明的点火装置还可以加热空气，用于各种加热炉和锅炉的煤粉燃烧器点火。
本发明强化电炉冶炼的煤氧枪的操作，电炉内装入冷态金属料和其他辅助材料，在不通电供热的情况下，煤氧枪可以在较低炉温下正常点火，煤粉和氧气混合均匀，具有稳定的点火区，从而实现稳定连续地燃烧。因此，电炉在熔化期前期和中期不通电，仅用煤氧枪燃烧煤粉供热，以加热和熔化炉料，这样可大量地降低电耗。若在熔化期同时通电供热和采用煤氧枪供热，则可显著缩短熔化期时间，同时还可降低电耗。按照炉料的加热程度，炉内冶金反应的需要以及煤粉燃烧的要求，不断地调整燃烧煤粉的过剩系数，以控制炉气的氧化性。
实施方案1煤氧枪操作参数供煤量0.5～1.5公斤/吨·分供氧量0.7～3.0标米3/吨·分熔化期开始，煤氧枪立即点火，此时不通电，单用煤氧枪加热熔化炉料。熔化后期送电，煤氧枪操作与送电同时进行。
实施方案2煤氧枪操作参数供煤量0.5～1.5公斤/吨·分供氧量0.7～3.0标米3/吨·分熔化期开始直至熔化期完了，煤氧枪操作与送电同时进行。
本发明煤氧枪应用的煤是我国最丰富的能源之一，可以应用无烟煤和烟煤，原料来源广泛，煤氧枪结构简单，容易操作，便于工厂推广应用。为保证安全操作，喷煤系统采用多种防爆措施。采用旋流式煤氧枪强化电炉冶炼，可大幅度地降低电耗，缩短熔化期，提高生产率和降低成本。
参考文献〔1〕电炉喷煤粉助熔 84年喷射冶金会议文集。
权利要求
1.一种用于强化电炉冶炼的旋流式煤氧枪；由输送煤粉管和输氧管组成，其特征在于输氧管的出口端装设旋流叶片，它与氧气管入口端之间安装点火装置，输氧管外套装水冷管，并将煤氧枪以一定的倾角和切向角装设在电炉炉壁上。
2.根据权利要求
1所述的煤氧枪，其特征在于由四层同心套管组成，中心管为输送煤粉管，第二层套管为输氧管，第三层和第四层套管分别为冷却水的进出管。
3.根据权利要求
1所述煤氧枪的点火装置，其特征在于其内安装一种电阻加热器。
4.根据权利要求
1所述的煤氧枪，其特征在于装在炉壁上，其倾角为10～40°，切向角为20～60°。
5.根据权利要求
1，4所述煤氧枪，其特征在于每座电炉，按其容量大小，安装一个以上的煤氧枪。
6.根据权利要求
3所述的煤氧枪的点火装置，其特征在于安装在各种加热炉和锅炉的喷煤粉的燃烧器上。
7.根据权利要求
1～4所述的煤氧枪的强化电炉冶炼操作，熔化期通电，金属料温度升高后，煤氧枪能够实现煤粉的点火和稳定燃烧，其特征在于熔化期不通电，煤氧枪采用点火装置实现煤粉点火和稳定燃烧，燃烧放出热量用于加热和熔化金属料和其它辅助材料。
8.根据权利要求
7所述的煤氧枪的强化电炉冶炼操作，其特征在于根据加热和熔化金属料的状况和脱磷反应的要求，不断地调整燃烧过程中氧的过剩系数，以控制其氧化性炉气。
9.根据权利要求
7所述的煤氧枪的强化电炉冶炼操作，其特征在于供煤粉量为0.5～1.5公斤/吨·分，供氧量为0.7～3.0标米3/吨·分。
10.根据权利要求
7所述的煤氧枪的强化电炉冶炼操作中所用的点火装置，其特征在于将输出的氧气加热至700°～900℃。
专利摘要
利用煤氧枪强化电炉冶炼，可使电炉钢电耗大幅度地降低，冶炼时间显著缩短，煤氧枪装有点火器和旋流叶片，并以一定倾角和切向角装在炉墙上。冶炼操作的特点是熔化期初期和中期，可利用煤氧枪和通电同时向炉内供热，也可不送电，单独使用煤氧枪供热。
文档编号B05B7/10GK85100842SQ85100842
公开日1985年11月10日 申请日期1985年4月1日
发明者万天骥, 任大宁, 沈颐身, 刘汉东 申请人:北京钢铁学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan