[实用新型]一种提高转炉废钢比的单流道二次燃烧氧枪

说明书

一种提高转炉废钢比的单流道二次燃烧氧枪，包括枪体和喷头，所述枪体包括由中间管道、中间环缝和外围管道组成的三层钢管结构，所述中间管道通入氧气，所述中间环缝通入冷却水，所述外围管道流出回水，所述喷头的端面设置有主氧喷孔，所述喷头的侧壁设置有副氧喷孔，所述副氧喷孔流量占总供氧流量的15％～30％，所述主氧喷孔流量占总供氧流量的70％～85％，本单流道二次燃烧氧枪，氧枪的主氧喷孔与常规传统氧枪设计一致，在原有喷头基础上，开设副氧喷孔，在保证副氧喷孔射流既不与主氧喷孔射流发生“卷吸”现象又不对转炉炉衬造成侵蚀的情况下，利用副氧喷孔射出的氧气射流与炉内一氧化碳燃烧产生大量的热量来加热钢水，提高转炉废钢比。

技术领域

本实用新型属于转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种提高转炉废钢比的单流道二次燃烧氧枪。

背景技术

目前，我国电炉钢的比例还不足10％，转炉流程仍是我国产钢的主流程，各大钢铁企业都在大力提高转炉废钢比。目前大生产中常用的提高转炉废钢比的手段主要有：废钢预热、转炉加入补热剂(焦炭、SiC等)，但上述两类提高废钢比的技术均有不足之处：前者需要专门的加热设备，后者往往会往钢液中引入硫、磷等杂质且钢水会增氮，影响钢水洁净度。

在转炉炼钢过程中，作为副产品的转炉煤气，通常被钢厂回收利用。但若转炉煤气在转炉内部进行二次燃烧利用，则是煤气回收利用热效率最高、最经济的方法。二次燃烧氧枪技术是一种能提高转炉炼钢二次燃烧率的热补偿方法，该技术是在传统转炉炼钢氧枪上开设副孔，让主孔射出的氧气射流进行脱碳反应，利用副孔射出的氧气射流与炉内一氧化碳燃烧产生大量的热量，使转炉自身热量得到较充分利用，进而提高转炉废钢比。但目前二次燃烧氧枪技术存在以下不足：①双流道二次燃烧氧枪由于设备复杂，加工制作难度大；且由于对氧枪升降机构、冷却水系统要求高，很难在现有转炉的传统氧枪系统基础上进行改造，故在大生产中难以大规模推广应用；②双流股氧枪(单流道)由于副孔流量不足15％，其二次燃烧热补偿效果有限，故其提高钢水温度及增大转炉废钢比能力不足；且副孔出口个数多于其入口个数的设计冷却难度很大(尤其是副孔出口区域)，这种副孔设计的双流股氧枪不适用于工业生产。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型设计一种新型单流道二次燃烧氧枪，在传统氧枪基础上仅对喷头进行改造，即在原有喷头基础上开设合理的副氧喷孔，并基于该单流道二次燃烧氧枪对转炉炼钢工艺进行优化，进而有效提高转炉炼钢过程煤气的二次燃烧率，增加入炉废钢量，提高转炉废钢比，减少吹氧时间，缩短转炉冶炼周期，提高转炉终点脱硫率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种提高转炉废钢比的单流道二次燃烧氧枪，其特征在于，包括枪体和喷头，所述枪体包括由中间管道、中间环缝和外围管道组成的三层钢管结构，所述中间管道通入氧气，所述中间环缝通入冷却水，所述外围管道流出回水，所述喷头的端面设置有主氧喷孔，所述喷头的侧壁设置有副氧喷孔，所述副氧喷孔流量占总供氧流量的15％～30％，所述主氧喷孔流量占总供氧流量的70％～85％。

所述主氧喷孔轴线与枪体轴线之间的张角为α，且α设置为9°～18°，所述副氧喷孔与枪体轴线之间的张角为β，且β为α的2.1～2.5倍。

所述主氧喷孔与副氧喷孔在喷头轴向间距L设置为40mm～150mm。

所述主氧喷孔设置为3～6个，且副氧喷孔与主氧喷孔的个数比为1.0～2.0倍。

所述主氧喷孔设置为常规的拉瓦尔型结构，所述主氧喷孔的喉口直径d_喉为25mm～45mm，主氧喷孔出口直径d₁为d_喉的1.1～1.5倍。