專利名稱：大型轉爐高強度供氧噴頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大型轉爐高強度供氧噴頭，尤其是200噸以上大型轉爐高強度供氧噴頭。
在現有的氧氣頂吹轉爐煉鋼中，氧槍噴頭的供氧狀況對冶煉效果起著至關重要的作用。以往的200噸以上大型轉爐氧槍噴頭，供氧強度均較低。例如寶鋼300噸轉爐原用的氧槍噴頭，供氧強度為2.7Nm3／t.min左右，每爐鋼純吹氧時間長，化渣慢，易噴濺，易粘槍。
本實用新型的目的是提供一種可加速脫碳反應，改善化渣條件，縮短冶煉時間，減小噴濺和粘槍，增強水冷卻效果，提高槍齡的大型轉爐高強度供氧噴頭。
本實用新型具體的解決方案為一種大型轉爐高強度供氧噴頭包括總氧道(1)、進水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)、端面(6)，其特征在于噴頭中心有－收縮－擴張型中心噴孔(5)，出口馬赫數為2.0～2.2；外圈均勻分布4～6個收縮－擴張型外噴孔(4)，出口馬赫數為1.8～2.0；在噴頭側壁增設4～8個副氧噴孔(7)，構成高強度供氧單流道二次燃燒噴頭。中心噴孔(5)喉口面積為單個外噴孔(4)喉口面積的70％～90％。外噴孔(4)中心線與噴頭中心線的夾角為12°～15°。副氧噴孔(7)為直孔型或突擴孔型，其中心線與噴頭中心線夾角為30°～60°，副氧流量為總氧流量的15～30％，端面(6)的壁厚為15～20mm。
本實用新型的工作原理為氧氣由總氧道(1)流入，經外噴孔(4)和中心噴孔(5)射入熔池。冷卻水自進水道(2)流入，由出水道(3)流出，用以冷卻保護噴頭。如附圖4中所示，增加副氧噴孔(7)，則形成高強度供氧單流道二次燃燒噴頭。現結合附圖進一步說明如下噴頭外噴孔(4)為收縮－擴張型，喉口直徑按總供氧強度3－3.5Nm3／t.min設計，以縮短冶煉時間。但對已建轉爐，總供氧強度不應超過管道排氣能力。外噴孔(4)的數目由轉爐裝入量來確定，一般為4－6個孔，與噴頭中心線夾角12－15度。熔池直徑大，夾角可大些，反之，小些。外噴孔(4)出口馬赫數設計為1.8～2.0，兼顧脫碳和化渣。
中心噴孔(5)設計為收縮－擴張型，喉口面積為單個外噴孔(4)喉口面積的70－90％，噴孔出口馬赫數2.0－2.2，增加對熔池的沖擊能量，以利于脫碳。
在噴頭側壁增設4－8個副氧噴孔(7)，則形成高強度供氧單流道二次燃燒噴頭。副氧流量為總氧流量的15－30％。為了改善化渣條件，可取靠下限；為了增加廢鋼用量，可取靠上限。副氧噴孔(7)為直孔或突擴型孔，與噴頭中心線的夾角為30－60度，夾角的大小以副氧射流不沖刷爐襯為宜。
噴頭端面(6)壁厚15－20mm。噴頭外徑尺寸大，壁較厚，反之，壁較薄。在滿足強度條件下盡可能采用薄壁，以增強水冷卻效果，提高槍齡。
大型轉爐高強度供氧噴頭為紫銅鑄造，或沖壓組裝而成。
本實用新型具有的優點及積極效果如下1.本實用新型由于采用了中心有1個收縮－擴張型噴孔(5)的結構，喉口直徑較小而出口馬赫數較高，因而增強射流對鋼液面的沖擊能力，加速脫碳反應。
2.本實用新型由于在外圈均勻分布4－6個收縮－擴張型噴孔(4)，喉口直徑較大而出口馬赫數稍低，兼顧脫碳和化渣，并改善化渣條件，縮短冶煉時間，減少噴濺和粘槍現象。
3.本實用新型由于采用薄壁噴頭端面，因而增強水冷卻效果，提高槍齡。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明


圖1為本實用新型的總體結構示意圖。
圖2為
圖1的A－A剖視圖。
圖3為本實用新型一帶有副氧噴孔特例的總體結構俯視圖。
圖4為圖3的A－O－B剖視圖。
一種大型轉爐高強度供氧噴頭包括總氧道(1)、進水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)、端面(6)，其特征在于噴頭中心有一收縮－擴張型中心噴孔(5)，出口馬赫數為2.0；外圈均勻分布4－6個收縮－擴張型外噴孔(4)，出口馬赫數為1.8；在噴頭側壁增設8個副氧噴孔(7)，構成高強度供氧單流道二次燃燒噴頭。中心噴孔(5)喉口面積為單個外噴孔(4)喉口面積的70％。外噴孔(4)中心線與噴頭中心線的夾角為12。副氧噴孔(7)為直孔型，其中心線與噴頭中心線夾角為30°，副氧流量為總氧流量的15％。端面(6)的壁厚為15mm。
寶鋼300t轉爐。噴頭如附
圖1、2所示，中心噴孔喉口直徑φ44mm，外噴孔喉口直徑φ51mm，無副氧噴孔。總供氧量60000－62000Nm3／h，操作氧壓0.85－0.95MPa，平均每爐純吹氧時間16分，比原用噴頭縮短2－2.5分，開吹后2－3分鐘起渣，化渣快，噴濺少，槍齡＞200爐。在鋼終點［C］為0.05％時，鋼中［P］≤0.011％，［S］≤0.015％，［Mn］≥0.14％，渣中(T.Fe)≤18％。
權利要求1.一種大型轉爐高強度供氧噴頭包括總氧道(1)、進水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)、端面(6)，其特征在于噴頭中心有一收縮一擴張型中心噴孔(5)，出口馬赫數為2.0～2.2；外圈均勻分布4～6個收縮一擴張型外噴孔(4)，出口馬赫數為1.8～2.0。
2.根據權利要求1所述的一種大型轉爐高強度供氧噴頭，其特征在于在噴頭側壁增設4～8個副氧噴孔(7)，構成高強度供氧單流道二次燃燒噴頭。
3.根據權利要求1或2所述的一種大型轉爐高強度供氧噴頭，其特征在于中心噴孔(5)喉口面積為單個外噴孔(4)喉口面積的70％～90％；外噴孔(4)中心線與噴頭中心線的夾角為12°～15°。
4.根據權利要求1或2所述的一種大型轉爐高強度供氧噴頭，其特征在于副氧噴孔(7)為直孔型，其中心線與噴頭中心線夾角為30°～60°，副氧流量為總氧流量的15～30％。
5.根據權利要求1或2所述的一種大型轉爐高強度供氧噴頭，其特征在于端面(6)的壁厚為15～20mm。
專利摘要本實用新型涉及一種200噸以上大型轉爐高強度供氧噴頭，本實用新型包括總氧道(1)、進水道(2)、出水道(3)、外噴孔(4)、中心噴孔(5)。噴頭中心有1個收縮—擴張型中心噴孔(5)，喉口直徑較小而出口馬赫數較高，外圈均勻分布4—6個收縮—擴張型外噴孔(4)，喉口直徑較大而出口馬赫稍低，薄壁端面，以達到改善化渣條件，縮短冶煉時間，提高槍齡的目的。在噴頭側壁增設4—8個副氧噴孔，構成高強度供氧單流道二次燃燒噴頭。
文檔編號C21C5/32GK2173790SQ9324615
公開日1994年8月10日 申請日期1993年12月15日 優先權日1993年12月15日
發明者李炳源, 馬恩祥, 蔡志鵬, 石洪志, 劉延春, 劉旭剛 申請人:中國科學院化工冶金研究所