本實用新型屬于冶金設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及為頂吹式熔池熔煉爐所用油水冷噴槍系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

頂吹式熔池熔煉爐是一種高溫窯爐，如奧斯麥特爐、艾薩爐等。

頂吹式熔池熔煉爐是國家發(fā)改委推薦采用的強化冶金過程的熔池熔煉爐之一，該爐采用空氣、富氧或純氧浸沒式噴槍進行冶煉，噴槍材質(zhì)采用耐熱不銹鋼，插入熔體200-300mm，噴入的空氣、氧氣和燃料等在噴槍口劇烈反應(yīng)，噴槍在此承受高溫熔體的強烈沖刷。因為噴槍的工作環(huán)境非常惡劣，故很容易損壞。一般是噴槍頭脫落或是燒損，據(jù)報道，這種噴槍最長的工作時間為14天，操作不當或爐溫過高時僅能維持幾個小時。噴槍損壞的原因主要是制作噴槍的耐熱不銹鋼在高溫時強度降低引起。

噴槍損壞后爐內(nèi)冶煉狀態(tài)發(fā)生變化，表現(xiàn)在爐溫變化無序，噴槍無論插入還是提起都難以控制爐溫，風量風壓不穩(wěn)，爐況惡化，產(chǎn)品質(zhì)量也會發(fā)生變化，這時必須更換噴槍。頻繁更換噴槍就很難維持正常生產(chǎn)，更無法調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量。

為了提高頂吹式熔池熔煉爐噴槍壽命，國內(nèi)外一般都是在噴槍外再套一層鋼管，內(nèi)通入空氣即套筒風吹冷噴槍管外壁。還在噴槍操作時先將噴槍插入爐中渣層以下300mm處，至少60秒時間使其掛渣；對噴槍的加工和焊接都提出了嚴格的要求，確保加工精度和焊接質(zhì)量；在操作上提高自動化程度，精確控制燃油量、風量等。

盡管采用了這些措施，噴槍損壞依然嚴重。操作很正常的情況下，壽命可以保持在7天左右。而且采用套筒風后增加了煙氣量，在處理硫化礦時降低了煙氣中二氧化硫濃度。采用套筒風還容易造成反應(yīng)區(qū)上移，燒壞未掛渣的爐襯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種頂吹式熔池熔煉爐油水冷卻噴槍系統(tǒng)，主要解決噴槍使用壽命低的問題。

本實用新型的另一個目的是提供一種頂吹式熔池熔煉爐油水冷卻的方法。

一種頂吹式熔池熔煉爐油水冷卻噴槍系統(tǒng)，包括噴槍，所述噴槍由噴槍外筒和噴槍內(nèi)筒組成，噴槍外筒和噴槍內(nèi)筒之間設(shè)有隔層，隔層距噴槍外筒底部留有間隙，即在噴槍內(nèi)筒與噴槍外筒之間形成流動區(qū)；噴槍內(nèi)筒的上部設(shè)有導熱油入口，噴槍外筒的頂部設(shè)有導熱油出口，導熱油出口連接換熱器的換熱管，換熱管的底部通過油泵與導熱油入口相連通，換熱器連接循環(huán)水裝置。

作為本實用新型的進一步改進，循環(huán)水裝置包括循環(huán)水泵、循環(huán)水箱，換熱器頂部的出水口和其底部的入水口之間連接有循環(huán)水泵和循環(huán)水箱。

作為本實用新型的進一步改進，換熱管的底部與油泵之間設(shè)有油箱。

目前頂吹式熔池熔煉爐采用的噴槍材質(zhì)為耐熱不銹鋼，耐熱不銹鋼具有良好的耐熱性能，能耐1200-1300℃高溫，但在800℃以上溫度下軟化強度大大降低，在高溫熔體的沖刷下容易開裂損壞。

為了延長噴槍的使用壽命，本實用新型人試用過耐火材料噴槍，先后試驗了莫來石、鉻剛玉、剛玉、鋯英石等耐火材料制作的噴槍頭，為了增加強度，耐火材料管均采用等靜壓壓制，噴槍壽命有所延長，但都不理想。

本實用新型采用油冷卻噴槍把噴槍外壁金屬層在爐內(nèi)高溫條件下受到的熱量通過導熱油帶走，再用水冷卻系統(tǒng)換熱，使噴槍鋼材處在100-120℃的低溫狀況，其強度基本不變，噴槍的壽命可達數(shù)月，徹底解決了噴槍壽命問題，穩(wěn)定爐況提高安全生產(chǎn)周期。

噴槍采用油冷卻同時避免了一般水冷卻系統(tǒng)高溫下漏水造成的爆炸噴濺等不安全因素，油冷噴槍損壞后不會爆炸噴濺。

附圖說明

圖1為一種頂吹式熔池熔煉爐油水冷卻噴槍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.噴槍外筒；2.隔層；3.噴槍內(nèi)筒；4.燃料輸送管；5.法蘭；6.換熱器；7.油泵； 8.油箱；9.循環(huán)水泵；10.循環(huán)水箱；11.導熱油入口；12.流動區(qū)；13.導熱油出口；61.出水口；62.換熱管；H.間隙。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖所示，一種頂吹式熔池熔煉爐油水冷卻噴槍系統(tǒng)，包括噴槍，噴槍由噴槍外筒1和噴槍內(nèi)筒3組成，噴槍內(nèi)筒3的中心設(shè)有燃料輸送管4，噴槍內(nèi)筒3的頂部設(shè)有法蘭5。噴槍外筒1和噴槍內(nèi)筒3之間設(shè)有隔層2，隔層2距噴槍外筒1底部留有間隙H，即在噴槍內(nèi)筒3與噴槍外筒1之間形成流動區(qū)12；噴槍內(nèi)筒3的上部設(shè)有導熱油入口11，噴槍外筒1的頂部設(shè)有導熱油出口13，導熱油出口13位于導熱油入口11的下方；導熱油出口13連接換熱器6的換熱管62，換熱管62的底部通過油泵7與導熱油入口11相連通，換熱器6連接循環(huán)水裝置。循環(huán)水裝置包括循環(huán)水泵9、循環(huán)水箱10，換熱器6頂部的出水口61和其底部的入水口63之間連接有循環(huán)水泵9和循環(huán)水箱10。換熱管62的底部與油泵7之間設(shè)有油箱8。

間隙H根據(jù)噴槍大小來定，對于一般噴槍，間隙H設(shè)為10mm。

實施例1：頂吹式熔池熔煉爐油水冷卻噴槍系統(tǒng)進行冷卻的方法，包括如下步驟：

A、導熱油由油泵7經(jīng)導熱油入口11送人噴槍內(nèi)筒3，導熱油從隔層底部流動區(qū)12流入噴槍外筒1；

B、噴槍外筒1與爐內(nèi)高溫接觸，導熱油溫度升高并從導熱油出口13流出，經(jīng)換熱器6將溫度傳遞到循環(huán)水裝置，使噴槍處在100-120℃的低溫狀況下；

C、循環(huán)水由循環(huán)水泵9打入換熱器6的底部，油水在此交換熱量后，水流入循環(huán)水箱10，導熱油再次送往噴槍內(nèi)筒3。

油水冷卻噴槍系統(tǒng)用于某頂吹式熔池熔煉爐，爐內(nèi)溫度1450℃，原噴槍最長使用周期為29小時，改用專利噴槍后使用周期達90天左右，并且未發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象，為防止噴槍長期使用磨損泄漏可有計劃取出更換。