[实用新型]小型氧气顶吹转炉用多功能氧枪喷头

说明书

本实用新型是转炉炼钢用吹氧设备。

公称容量6吨以下氧气顶吹转炉目前均使用单孔、3孔或3孔螺旋喷头。单孔喷头吹炼时喷溅严重，石灰不易渣化，炉渣碱度低，石灰消耗高，金属吹损大。普通3孔喷头和3孔螺旋喷头性能优于单孔喷头，上述情况有所改善，但由于流股小，衰减快，搅拌能力下降，不能满足大供氧强度的要求，尤其不能适应我国小转炉超装熔池深的情况。

本实用新型的目的就是要研制一种既有足够搅拌能力，又能减少喷溅，加速石灰渣化，适合小转炉使用的氧枪喷头。

本实用新型吸收单孔喷头流股直径大，衰减慢，穿透能力大，搅拌能力强的优点，又借鉴侧吹转炉浅吹化渣快的经验，在喷头的端面上设一个主氧孔，在喷头侧壁30～60mm处开设一排付氧孔（3～5个），付氧孔断面积之和为喷氧孔总面积（主氧孔和付氧孔断面积之和）的15～30％，主氧孔断面积为喷氧孔总面积的70～85％，主氧孔形状一般为拉瓦尔型，出口马赫数为2左右，也可以做成直筒形或其他形状。付氧孔的形状为直筒形。付氧孔的角度为25～35°，角度太小一方面加工困难，另外起不到付氧孔作用，角度太大对炉衬有影响。喷头通常做成单氧道结构（主氧孔与付氧孔共用一个氧道），也可以做成双氧道结构（主氧孔与付氧孔各有各的氧道），喷头采用纯铜铸造。

本实用新型由于增设了付氧孔，氧气流与溶池的作用面积大，主氧孔只有一个，主氧流股直径大，速度高，功能大，穿透能力强，有足够的搅拌能力，用于熔池脱碳。付氧孔喷出的氧气由于流股小衰减快，只能作用到熔池表面及渣层，渣中FeO含量高，FeO与石灰中的CaO生成低熔点化合物，加速石灰渣化，因而可以在高供氧强度下也不发生喷溅。同时付氧孔喷出的氧气与炉气中的CO相遇，二次燃烧生成CO₂并放出大量的热，有利于熔池加热，可以多加废钢，付氧孔喷出的氧气还有压渣作用，能减少喷溅。使用本实用新型与单孔和3孔（包括普通3孔和3孔螺旋喷头）喷头相比有以下优点：①石灰渣化速度快，可以提前2～3分钟。②可以大大减少金属喷溅和吹损，氧枪不易粘钢，烟罩也不易粘钢，从而减少转炉停吹时间，提高生产率。③转炉吹炼平稳，熔池升温快，可提高废钢比1％以上。④可以缩短炼钢时间1～3分钟，提高转炉生产能力。

附图为实施例的结构图，氧气自位于中心的氧道（3）进入喷头，大部分氧气自主氧孔（4）喷出，少部分由付氧孔（5）喷出。冷却水自进水通道（1）流入，自出水通道（2）流出喷头。主氧孔（4）的形状为拉瓦尔形，直径25mm，氧气出口流速为二倍音速。付氧孔（5）4个，均匀分布，与喷头中心线成30°角，付氧孔（5）的形状为直筒形，直径6mm，付氧孔（5）的出口距喷头端面30mm，整个喷头外径108mm用纯铜铸造。这种单氧道喷头结构简单，重量轻，可以采用原单孔喷头和3孔喷头的氧枪，易于实施，缺点是付氧流量不能控制。