[发明专利]一种预熔预热废钢用转炉氧燃枪和使用方法

说明书

本发明公开了一种预熔预热废钢用转炉氧燃枪和使用方法，属于炼钢设备与工艺技术领域，其特征是在原有转炉氧枪的基础上增设一内三层钢管，从而在内一层钢管和内二层钢管之间形成燃气通道，对应于燃气通道的枪体喷头处开有多个燃气喷孔；使用时氧气和燃气经各自通道一起自氧气喷孔和燃气喷孔喷入转炉内，二者混合燃烧，产生高热，加热或熔化废钢。本炼钢氧燃枪还可单独作为氧枪或溅渣护炉枪使用；转炉炼钢时使用本发明装置可以大幅增加废钢装入量，减少铁水用量，进而明显降低炼钢成本和减少碳排放。

技术领域

本项发明属于炼钢设备与工艺技术领域，具体涉及一种预熔预热废钢用转炉氧燃枪和使用方法。

背景技术

转炉及其附属设备已经成为各大钢铁集团公司所使用的主体炼钢设备，其中顶吹氧枪是其炼钢生产的主要附属装置之一，该装置被置于转炉上方，通过向转炉内吹氧，进行钢水精炼，或者喷吹氮气，完成溅渣护炉的操作。

目前，通用的转炉氧枪均由三层套在一起的钢管和枪体喷头组成，其中内一层钢管为氧气通道，内一层钢管与内二层钢管之间形成的套筒为冷却水的进水管道，内二层钢管与外层钢管之间形成的套筒为冷却水的回水管道，进水管道和回水管道在枪体喷头处相连通，使用时，向氧气通道通入氧气，氧气通过用紫铜等材料做成的枪体喷头的氧气喷孔喷吹至转炉内，和钢中的碳、硅等元素发生氧化还原反应，放出热量，精炼钢水，或者在氧气通道中通入氮气，进行溅渣护炉操作；冷却水经进水管道流至枪体喷头处附近冷却氧枪与枪体喷头后，再经回水管道返回并带走热量。

由此可见，这种传统的转炉氧枪只是具备喷吹单一气体的功能，其中使用氧气进行喷吹，用以精炼钢水并放出热量，为炼钢补充热能；或者使用氮气进行溅渣护炉操作。

随着我国废钢产量的逐年增加，截止目前已经达到2亿吨/年的规模，其中85～90％废钢应作为炼钢原料而使用，但根据现在的转炉炼钢生产工艺，使用上述传统转炉氧枪所能提供的化学热量相对有限，其废钢的加入量仅为冶炼钢水的10～20％，利用现有氧枪设备，其废钢的加入量将无法再继续提高。

为了提高转炉炼钢的废钢占比，消耗更多废钢，减少冶炼铁水所造成的碳排放，急需设计并制造出能够提供更多热能的新型转炉氧枪。其具体设想就是在保证原有氧枪能够喷吹氧气或氮气的同时，还能通过新增套筒的方式喷吹其他可燃气体，使之与氧气发生反应，放出更多的热能，以期达到供热量更大，使用更多废钢进行钢铁冶金的目的；同时也将产生出一种新的冶炼工艺方法。

发明内容

针对现有转炉氧枪功能上的不足，本项发明提供一种具有输送可燃气体，具体包括但并不限于各类煤气、天然气、石油液化气等燃烧介质功能的新型氧枪，让所输送的可燃气体在枪体喷头处喷出后和氧气混合燃烧发热，预热或预熔废钢，以此提高转炉废钢的加入量，使之达到总冶炼重量的30％以上。以下将其称之为转炉氧燃枪。发明的具体内容如下：