[其他]顶底复吹转炉底吹氧气复合喷嘴

说明书

本发明属于转炉冶炼中顶底复吹转炉底吹氧气 复合喷嘴及喷嘴的吹炼工艺。

一般用在顶底复吹转炉炉底吹氧的复合喷嘴均 为金属管同轴心双层套管，其中心管通氧气、氮气、 空气，环缝通丙烷和天然气等。冷却介质为丙烷和 天然气，靠化学裂解冷却喷嘴进行操作。1982年8 月《钢铁学会V01》22期中“热日铁大分厂LD-DB 工艺的冶金特征”和《钢铁工程师》1981年№12，39 页“LD-AC顶底吹工艺的发展和应用”两篇文 章中介绍的底吹氧气复合喷嘴就是双金属套管的喷 嘴。由于它是由金属管构成的喷嘴，耐高温能力差， 如果温度超过1100℃，金属管就会软化，因此喷嘴 寿命很短，并且由于喷嘴喷出的气流面积小，而炉 内气流的后座力大，对喷嘴周围耐火材料及炉底蚀 损严重。另外由于冷却介质为丙烷、天然气等碳氢 化合物，不但浪费能源而且因为钢中增加了氢气， 对钢的质量有很大影响。本发明解决了上述产品和 工艺的不足，节约了能源，降低氧耗，提高了钢的 质量，延长炉底及喷嘴的使用寿命。

图为炉底吹复合喷嘴的剖面图。图中1为非金 属的中心管，图中2为金属外管，图中3为不锈钢 卫星管，图中4为高压成型的镁碳质耐火材料，图 中5为气室。

本发明的要点在于喷嘴的双层套管是采用不锈 钢管和非金属管相配合制做而成的，并在其周围设 有若干个卫星管和高压成型的镁碳质耐火材料来保 护喷嘴。这种喷嘴由于中心管是由非金属制成的， 耐高温能力在1400～1600℃，所以提高了喷嘴的使用 寿命；而双层套管的周围设有若干个卫星管，卫星 管中吹入的气体形成了一个气垫。这个气垫对炉内 气流的后作力具有抗御作用，所以对炉底和喷嘴起 到了保护作用。另外由于喷嘴的中心管通氧气，环 缝通氮气、氩气或者二氧化碳气体，卫星管通氮气、 氩气或者二氧化碳等气体，喷嘴的冷却不用碳氢化 合物作冷却介质而靠气流本身的速度进行冷却这样 既节约了能源又因消除了碳氢化合物中氢气对钢的 影响，从而提高了钢的质量。

发明人曾作过一个实施例。喷嘴冷却靠中心管 和环缝所通气流的速度，速度为150～200米/秒；卫 星管的出口压力大于或者等于钢水静压力。

本发明应用在转炉氧气搅拌的复合吹炼上，可 以增强溶池搅拌能力，节约能源，降低氧耗，缩短 冶炼时间，延长炉底寿命，提高钢的质量，提高转 炉生产效率。