[其他]转炉二次供氧氧枪

说明书

本发明应用于吹氧冶金转炉，旨在为吹氧转炉提供使二次燃烧均匀能够相对垂直向下供氧顶枪上下运动的二次供氧装置。

采用将纯氧吹入高碳金属液体脱碳生产低碳金属的方法，其过程有一个典型的特点，液体金属中的碳和吹入的氧气反应，不断地生成高温氧化碳气体逸出，直至获得所需含碳量的金属产品。在吹炼的大部分时间里，逸出金属熔池的氧化碳气体中，CO的比例相当高，因为要满足吹炼工艺的要求，或要补偿吹炼时的热量不足一比如，纯氧顶吹，顶底复合吹炼低碳铬铁时，熔池内温度不高会导致铬金属元素严重氧化，以及会使高熔点氧化铬炉渣沾在炉墙上，不易流入熔池中回收;纯氧顶底复合吹炼钢中，吹炼动力学条件的改善，使锰等其它元素的化学反应热减少，降低了吹炼废钢比诸如此类，都有一个增加热量，提高熔池温度，提高炼钢转炉废钢比的问题。所以，近几年来，各国冶金工作者在探索解决这类问题的方法上，作出了很大的努力。其间，便产生依靠熔池中碳和氧一次反应后生成逸出的高温CO气体，同氧气在炉内熔池上方进行二次燃烧放热，使熔池受热升温的设想，供给二次燃烧所需的氧气，就叫做二次供氧。

《钢铁制造者》〔（美）IronandSteelmaker〕1984年第8期，刊载了荷兰在纯氧顶吹顶底复合吹转炉上首次应用二次燃烧原理，使熔池升温增加废钢比的报导，该实施二次供氧的装置是一根经过改造的转炉吹氧顶枪。用一根钻着六个圆孔的管子套接在原来的顶枪上，原顶枪和该管之间，插着六根一端和垂向夹角为45°与顶枪套管上的圆孔焊接着的供氧细管。吹炼时，原喷枪垂直向下一次供氧，六根细氧管则侧向二次供氧。这种二次供氧方式，氧气在炉内分布不均匀，二次燃烧不充分，容易造成炉墙局部高温蚀损，降低炉衬寿命。而且，六根二次供氧的细管因为只能和原顶枪一起上下动作，同转炉炉底新旧的变化和吹炼情况的变化对二次供氧位置的不同要求不相适应。

同样，苏联1982年出版的《氧气转炉料废钢》（《MeTaллоломвшихтекислоропмыхконвертеров，1982》）所述的二次供氧装置，同上述的装置雷同，也存在着这些缺陷。

本发明的主要目的就是要提供使二次燃烧均匀，能够相对垂直向下供氧顶枪上下运动的二次供氧氧枪。在此，解释一下插图中所表示的具体构思，以便阐述本发明。

图1为二次供氧氧枪的轴向正视剖面图。

图2为水冷氧气分流环。

如图1所示，二次供氧氧枪由水冷紫铜供氧管9和水冷紫铜氧气分流环10组成，套在垂直向下供氧顶枪1上和氧枪1之间有隙缝，可以手动、电动、气动或液压相对氧枪1上下运动。

在本发明中，供氧管7是紫铜冷却水管8的同心内套管，下连氧气分流环10内的环形氧气管5，冷却水管8与外周带有缺口的半圆环形冷却水管焊接，环形氧气管5和环形冷却水管6的缺口3的上下两边焊接，在缺口3处的环形氧气管5外周上分布着同垂向夹角为30～90°的氧气分流孔4。

如图2所示，氧气从环形氧气管5上与垂向夹角30-90°的分流孔4中喷出后，在转炉内熔池上方形成一个以氧枪为中心轴的氧气柱体。从熔池中逸出的高温CO气体与氧气在较大的空间中充分接触，促使CO气体均匀二次燃烧，达到升高熔池温度的目的。

同现有的荷兰和苏联的有关技术相比较，本发明之二次供氧装置，可以相对于垂直向下供氧的顶枪作上下运动，能够适应炉底新旧的变化和吹炼情况的变化对二次供氧位置的不同要求;二次氧气从水冷分流环中喷出后，在炉内熔池上方形成均匀的二次燃烧，使炉衬均匀受热，在不造成局部高温蚀损影响炉衬寿命的条件下，达到升高熔池温度的目的。

在二次供氧氧枪和垂直向下供氧顶枪1之间，留有保证二次供氧氧枪相对顶枪1手动、电动、气动或液压上下运动的缝隙，为2-3mm。

半圆环形冷却水管由紫铜半圆管6和二块紫铜板2以及环形氧气管5外周一部分组成。上下盖板2在同一平面内，和水平面倾斜30与半圆管铜焊相接后，空出一道缺口3，再将环形氧气管5同缺口3上下二周线铜焊联接。在水平半圆环形冷却水管上方的径向二端，垂直环平面各开一个直径同冷却水管8直径相同的圆孔，并通过这两个圆孔，在环形氧气管5上开两个直径同供氧管7直径相同的同心圆孔，将供氧管7和冷却水管垂直环平面与环形氧气管5和半圆环形冷却水管上开的孔洞焊接牢。两根供氧管7同时等压供氧;两根冷却水管8一根进水，分两路通过分流环后从另一根流出。