[实用新型]一种炼钢用电炉氧枪结构

说明书

技术领域

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

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。

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。

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

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。

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B为100mm，所述炉壁氧枪的喷口的中心距离炉内钢液的距离H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。