[发明专利]一种电弧炉炼钢中利用喷吹粉剂提高射流冲击效果的装置及方法

权利要求书

1.一种电弧炉炼钢中利用喷吹粉剂提高射流冲击效果的装置，其特征在于，所述装置包括：粉剂颗粒流量控制系统、氧气流量控制系统、气-固相混匀器、超音速发生装置、水冷保护装置和输送管道，其中，

所述粉剂流量控制系统使用回转式给料器或喷射式给料器，粉剂使用压送式气力输送，输送载气压力为0.6Mpa～1.5Mpa；

所述氧气流量控制系统由气动调节阀、压差流量计组成，氧气气源压力为1.3Mpa～2.0Mpa；

所述气-固相混匀器将氧气与粉剂的颗粒均匀混合，压力为0.5～1.2Mpa；

所述超音速发生装置包括喷粉管与氧枪喷头，所述喷粉管与氧枪喷头采用钨铜合金、不锈钢、铬质或刚玉质材料，以减小粉剂对管道及氧枪喷头的磨损；

所述超音速发生装置为拉瓦尔管，将压力势能转换为动能，生成高速混合射流。

2.一种使用如权利要求1所述设备的方法，其特征在于，所述方法使用所述粉剂流量控制系统控制输送载气输送粉剂，输送载气流量为100～1000Nm³/h，粉剂流量范围为5-60kg/min；使用所述氧气流量控制系统控制氧气流量为500～3500Nm³/h；粉剂和氧气分别沿输送管道进入所述气-固相混匀器，形成气-固混合相，流量为500～4000Nm³/h，固气比为0.5-5kg/kg；所述气固混合相沿输送管道进入所述超音速发生装置，产生高速混合射流；高速混合射流在所述水冷保护装置的保护下，由炉壁进入电弧炉，所述粉剂的颗粒在高速运动下的动能提高射流的冲击力，进入熔池与炉渣中氧化铁反应产生泡沫渣。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气固混合相固气比为0～0.63kg/kg，氧气流量为500～3500Nm³/h；气-固混合相流量为500～4000Nm³/h。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述粉剂颗粒的粒径不大于2mm～5mm。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述输送载气为空气。

6.根据权利要求2-5所述的方法，其特征在于，所述方法用于60吨电弧炉，所述输送载气流量为180Nm³/h，所述粉剂流量为12kg/min；所述氧气气流流量为1200Nm³/h；所述气-固混合相的流量为1380Nm³/h，压力为1.1Mpa；所述高速混合射流的速度为470m/s。

7.根据权利要求2-5所述的方法，其特征在于，所述方法用于230吨电弧炉，所述输送载气流量为700Nm³/h，所述粉剂流量为46kg/min；所述氧气气流流量为4600Nm³/h；所述气-固混合相的流量为5300Nm³/h，固气比为0.60kg/kg，压力为1.3Mpa；所述高速混合射流的速度为670m/s。