專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]旋流氧槍，是指噴頭軸線方向帶有旋轉(zhuǎn)角度的多孔氧槍，目前全部應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼領(lǐng)域。而在轉(zhuǎn)爐提釩工藝所采用的頂吹提釩氧槍，全部屬于噴頭軸線方向沒有旋轉(zhuǎn)角度的單孔或多孔普通氧槍，采用普通氧槍的提釩生產(chǎn)工藝存在如下問題在提釩過程中存在氧氣射流對(duì)轉(zhuǎn)爐熔池?cái)嚢栊Ч^差、氧氣利用效率低、釩渣氧化鐵偏高、熔池溫度不易控制；特別是使用普通頂吹氧槍吹煉低含釩([V] ( O. 25%)鐵水時(shí)，釩回收率一般不易達(dá)到 70%以上，且造成釩渣鐵耗升高。因此，采用普通頂吹氧槍的提釩工藝，限制了轉(zhuǎn)爐提釩各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提聞。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型目的是提供一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，明顯提高轉(zhuǎn)爐提釩的動(dòng)力學(xué)條件和氧氣利用效率，明顯降低釩渣中全鐵(TFe)含量，進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)爐提釩后半鋼余釩、提高釩回收率、縮短供氧時(shí)間、提高冷卻劑加入量，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，由連接在一起的氧槍槍身與噴頭組成，噴頭包含噴頭端面、噴孔、噴頭外管、中層隔水管和內(nèi)層氧管，噴頭端面上設(shè)置噴孔，噴頭端面設(shè)置在噴頭外管的端部，噴頭外管內(nèi)設(shè)有中層隔水管，中層隔水管內(nèi)設(shè)有內(nèi)層氧管，內(nèi)層氧管與噴孔連通；所述的噴頭端面上沿同一圓周均勻分布多個(gè)噴孔，噴孔為先收縮后擴(kuò)張型的拉瓦爾噴管，各噴孔軸線與氧槍槍身軸線形成夾角α，其值為9-12度；各噴孔與噴頭軸線平面形成旋轉(zhuǎn)夾角β，其值為8-10度。[0005]上述轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，所述的旋流氧槍為水冷型氧槍；內(nèi)層氧管與氧槍槍身的內(nèi)管之間采用O形密封圈連接。[0006]上述轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，所述內(nèi)層氧管外設(shè)有多個(gè)溝槽，O形密封圈裝入溝槽內(nèi)，設(shè)有3-5個(gè)溝槽，中層隔水管滑動(dòng)連接，噴頭外管與氧槍槍身通過焊接連接。[0007]上述轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，所述的噴孔包括噴孔收縮段和噴孔出口，噴孔數(shù)量為五個(gè)，噴孔收縮段直徑31. 4mm,噴孔出口直徑41. 4mm,馬赫數(shù)為2. 03，流量19000Nm3/h。[0008]上述轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，所述噴頭外管直徑為299mm，內(nèi)層氧管直徑為165mm， 為水冷型氧槍。[0009]采用上述轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，頂吹提釩，旋流氧槍是多孔旋流氧槍，其氣體射流對(duì)熔池的水平?jīng)_力分解為徑向沖力和切向沖力，切向沖力促使熔池產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)，改善了熔池?cái)嚢栊Ч?，大幅度縮短了熔池混勻時(shí)間，為高效提釩創(chuàng)造了良好的動(dòng)力學(xué)條件。[0010]本實(shí)用新型有益效果為通過對(duì)氧槍噴頭的參數(shù)優(yōu)化和增加噴孔旋轉(zhuǎn)角度，增大了氧氣射流在熔池的沖擊面積和促使熔池產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以此提高提釩熔池?cái)嚢栊Ч脱趵眯?，在相同條件下提高鐵水釩的氧化率、降低了釩渣鐵耗、縮短了提釩周期。相對(duì)于普通頂吹氧槍提釩，使用旋流氧槍提釩后，可以使提釩周期縮短l_2min/爐，同樣鐵水條件下釩回收率提高3%-5%，釩渣品位提高1%以上、釩渣中TFe可降低1%-2%左右，同時(shí)降低氧氣消耗1-2 Nm3/噸鐵水。


[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例旋流氧槍示意圖；[0012]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例旋流氧槍局部剖視示意圖；[0013]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例旋流氧槍俯視示意圖；[0014]圖中1一噴頭端面；2—噴孔收縮段；3—噴孔出口 ；4一噴頭外管；5—中層隔水管；6—內(nèi)層氧管；7—溝槽；噴孔軸線與氧槍槍身軸線形成夾角α ;噴孔與噴頭軸線平面形成旋轉(zhuǎn)夾角β。
具體實(shí)施方式
[0015]以下通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。[0016]本實(shí)施例適用于150噸提釩轉(zhuǎn)爐使用，一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，由連接在一起的氧槍槍身與噴頭組成，噴頭包含噴頭端面1、噴孔、噴頭外管4、中層隔水管5和內(nèi)層氧管 6，噴頭端面上設(shè)置噴孔，噴頭端面設(shè)置在噴頭外管的端部，噴頭外管內(nèi)設(shè)有中層隔水管，中層隔水管內(nèi)設(shè)有內(nèi)層氧管，內(nèi)層氧管與噴孔連通；所述的噴頭端面上沿同一圓周均勻分布多個(gè)噴孔，噴孔為先收縮后擴(kuò)張型的拉瓦爾噴管，各噴孔軸線與氧槍槍身軸線形成夾角α， 其值為11度；各噴孔與噴頭軸線平面形成旋轉(zhuǎn)夾角β，其值為8-10度。[0017]所述的噴孔包括噴孔收縮段2和噴孔出口 3，噴孔數(shù)量為五個(gè)，噴孔收縮段2直徑 31. 4mm,噴孔出口 3直徑41. 4mm,馬赫數(shù)為2. 03，流量19000Nm3/h。[0018]噴頭外管4直徑為299mm，內(nèi)層氧管6直徑為165mm，為水冷型氧槍；內(nèi)層氧管6與氧槍槍身的內(nèi)管之間采用O形密封圈連接。[0019]內(nèi)層氧管外設(shè)有多個(gè)溝槽，O形密封圈裝入溝槽7內(nèi)，設(shè)有3-5個(gè)溝槽，起到連接密封作用，中層隔水管5滑動(dòng)連接，噴頭外管與氧槍槍身通過焊接連接。[0020]采用上述轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，頂吹提釩，旋流氧槍是多孔旋流氧槍，其氣體射流對(duì)熔池的水平?jīng)_力分解為徑向沖力和切向沖力，切向沖力促使熔池產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，改善了熔池?cái)嚢栊Ч?，大幅度縮短了熔池混勻時(shí)間，為高效提釩創(chuàng)造了良好的動(dòng)力學(xué)條件。[0021]本實(shí)用新型的原理如下提釩煉鋼廠采用雙聯(lián)法提釩時(shí)，通常會(huì)采用一座提釩轉(zhuǎn)爐對(duì)二座煉鋼轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)方式，因此要求提釩周期應(yīng)該控制在15min/爐以內(nèi)。為保證鐵水中釩的充分氧化以及冷卻劑有足夠的熔化時(shí)間，需要盡量提高提釩過程中的動(dòng)力學(xué)條件和氧的利用效率。使用旋流頂吹氧槍可充分提高氧氣射流對(duì)轉(zhuǎn)爐熔池的攪拌效果。普通氧槍射流作用于熔池，沖力可分解為軸向沖力和水平?jīng)_力，而旋流氧槍的氧氣射流對(duì)熔池的水平?jīng)_力還可分解為徑向沖力和切向沖力，切向沖力的存在可以促使熔池產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，提高了熔池的攪拌效果，同時(shí)使熔池混勻時(shí)間大幅縮短。從而達(dá)到了提高氧的利用效率，降低釩渣中(FeO)含量 ，縮短供氧時(shí)間，提釩保碳的目的。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)爐提f凡用旋流氧槍，其特征在于由連接在一起的氧槍槍身與噴頭組成，噴頭包含噴頭端面(I)、噴孔、噴頭外管(4)、中層隔水管(5)和內(nèi)層氧管(6)，噴頭端面上設(shè)置噴孔，噴頭端面設(shè)置在噴頭外管的端部，噴頭外管內(nèi)設(shè)有中層隔水管，中層隔水管內(nèi)設(shè)有內(nèi)層氧管，內(nèi)層氧管與噴孔連通；所述的噴頭端面上沿同一圓周均勻分布多個(gè)噴孔，噴孔為先收縮后擴(kuò)張型的拉瓦爾噴管，各噴孔軸線與氧槍槍身軸線形成夾角α，其值為9-12度；各噴孔與噴頭軸線平面形成旋轉(zhuǎn)夾角β，其值為8-10度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，其特征在于所述的旋流氧槍為水冷型氧槍；內(nèi)層氧管￠)與氧槍槍身的內(nèi)管之間采用O形密封圈連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，其特征在于內(nèi)層氧管外設(shè)有多個(gè)溝槽，O形密封圈裝入溝槽(7)內(nèi)，設(shè)有3-5個(gè)溝槽，中層隔水管(5)滑動(dòng)連接，噴頭外管與氧槍槍身通過焊接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，其特征在于所述的噴孔包括噴孔收縮段(2)和噴孔出口(3)，噴孔數(shù)量為五個(gè)，噴孔收縮段(2)直徑31. 4mm,噴孔出口(3) 直徑41. 4mm,馬赫數(shù)為2. 03，流量19000Nm3/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，其特征在于噴頭外管(4)直徑為 299mm,內(nèi)層氧管(6)直徑為165mm,為水冷型氧槍。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐提釩用旋流氧槍，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是由連接在一起的氧槍槍身與噴頭組成，噴頭包含噴頭端面(1)、噴孔、噴頭外管(4)、中層隔水管(5)和內(nèi)層氧管(6)，噴頭端面上設(shè)置噴孔，噴頭端面設(shè)置在噴頭外管的端部，噴頭外管內(nèi)設(shè)有中層隔水管，中層隔水管內(nèi)設(shè)有內(nèi)層氧管，內(nèi)層氧管與噴孔連通；所述的噴頭端面上沿同一圓周均勻分布多個(gè)噴孔，噴孔為先收縮后擴(kuò)張型的拉瓦爾噴管。本實(shí)用新型有益效果為相對(duì)于普通頂吹氧槍提釩，使用旋流氧槍提釩后，可以使提釩周期縮短1-2min/爐，同樣鐵水條件下釩回收率提高3%-5%，釩渣品位提高1%以上、釩渣中TFe可降低1%-2%左右，同時(shí)降低氧氣消耗1-2Nm3/噸鐵水。
文檔編號(hào)C21C5/46GK202881308SQ20122061166
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者張興利, 高海, 趙徹, 劉慶棟, 王保華, 韓宇 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司