[其他]轉爐用煤氧噴槍及其保護工藝

無效

• 申請號: 87100352
• 申請日: 1987-01-21
• 公開（公告）號: CN87100352A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 劉瀏;郭征;李正;邵象華
• 申請（專利權）人: 冶金工業部鋼鐵研究總院
• 主分類號: C21C5/48
• 分類號: C21C5/48
• 代理公司: 冶金專利事務所
• 代理人: 成光祜

本發明屬于轉爐冶煉工藝。主要適用于頂吹轉爐底吹煤氧及底吹煤氧槍的保護。

底吹煤氧噴槍的工作環境十分惡劣，噴槍前端受到高溫熔體的靜壓力和鋼水的沖刷作用，以及爐襯和高溫熔體的輻射，受熱條件苛刻;同時，由于冶煉過程中爐襯耐火材料不斷燒損等原因，使噴槍必須是“自耗式”的，故不能采用水冷結構。另外，由于噴槍處于爐底，噴口周圍的鋼水，很容易使噴咀堵塞，造成噴粉中斷或下粉量不穩定等現象。

所以，保證煤氧噴槍順利地輸送煤、氧，并能有效地保護底吹煤氧噴槍，就成了底吹煤氧的頂底復合吹煉技術的關鍵之一。

國內專利申請號為85106668的發明專利-電爐用煤氧噴槍及其噴吹工藝，其噴槍是一種水冷結構，而且是非自耗的，顯然不適用于頂吹轉爐的底吹煤氧工藝。

西德克虜伯公司采用煤粉作為冷卻介質保護煤氧噴槍;其噴槍為雙層套管結構，中心管通氧氣，外管輸送煤粉，保護吹氧管。并提出煤粉保護底吹煤氧噴槍的工藝是控制噴吹的碳氧原子比為0.5～2.0（《ISE》1982，No2，P38-42）。

實踐證明，上述工藝參數并不能達到良好保護噴槍的目的，主要原因如下：

1.當噴吹煤粉的強度較低時，不足以帶走噴管的熱量，即使減小氧氣流量，滿足碳氧原子比為0.5～2.0的工藝條件，底吹煤氧噴槍仍然得不到保護;

2.當噴粉的工藝參數不適宜時，粉氣雙相流介質的透射率高，高溫熔體對噴管的高溫輻射熱不能屏蔽掉，即使保證噴吹的煤氧原子比為0.5～2.0，也同樣要發生燒槍事故。正因為上述原因，該噴槍至今未能用于煉鋼。

本發明的目的一是提供一種結構上合理的底吹煤氧噴槍，以便順利輸送煤氧，保證頂吹轉爐底吹煤氧的復合吹煉工藝的順利進行;二是提供一種以煤粉作為冷卻介質，能夠良好保護煤氧噴槍的工藝條件。

其解決方案是：底吹煤氧噴槍采用雙層套管結構，中心管道通氧氣，外管道輸送煤粉，保護中心吹氧管。噴槍在結構上要盡量減少煤粉輸送的阻力，使煤粉能暢通運行，并在噴口處加速，以便加強噴吹效果。在對噴槍的保護上，采用合適的粉氣比（煤粉與運載氣體的重量比值）和供粉強度，使噴槍在冶煉過程中，能保持在較低的溫度下（如小于300℃），正常工作。

附圖說明及實施例

附圖1為煤氧噴槍的結構圖。圖中1為氧氣輸送管，2為煤粉輸送管，3為舌頭，4為連接外管，5為收縮連接管，6為中心內管，7為外管，8為筋板;D₁為連接外管4內徑，D₂為中心內管6內徑，D₃為外管7的內徑，D₄為煤粉輸送管2的內徑。

煤氧噴槍由三部分組成，即輸送管路、連接件和槍體。

輸送管路有氧氣輸送管路和煤粉輸送管路。氧氣輸送管1和中心內管6連接成氧氣輸送管路，其連接處有一30°角的錐形收縮段，可減小氣體阻力。煤粉輸送管路由煤粉輸送管2和由舌頭3、連接外管4、收縮連接管5與外管7構成的外套管組成。煤粉輸送管2與連接外管4成10～30°傾角相連接，以便減小煤粉輸送的流動阻力。

連接件由舌頭3、連接外管4和收縮連接管5三部分組成。

舌頭3是一個有內孔的園柱體，端部為楔形，其楔形角度與煤粉輸送管2和連接外管4所成的角度相同，即10～30°。舌頭的主要作用一是為了保證中心內管6定位對中;二是形成較平滑的彎頭，使粉氣雙相流易于拐彎，以便減少粉體流動的阻力，防止粉料沉降。故舌頭3的外徑與連接外管4的內徑緊配合，舌頭3的內徑與中心內管6的外徑緊配合。

連接外管4主要起連接作用。它的內徑D₁與煤粉輸送管2的內徑D₄之比為1～1.5，即

D₁/D₄＝1～1.5

收縮連接管5的一端與連接外管4相連，另一端與槍體外管7連接。收縮連接管與連接外管平滑相接后，內徑逐漸減小，呈收縮狀喇叭口，即收縮連接管內表面呈園錐角面，錐角為10～20°，表面光潔度要求達到5。這樣，使粉氣雙相流體經過這段管路后，能加速運行。

槍體由中心內管6和外管7組成。外管為不銹鋼管，中心內管為紫銅或不銹鋼管。其表面需經硬化處理，提高材質的耐磨性。中心內管與外管之間焊有筋板8，保證中心內管對中。

工作時，氧氣經由氧氣輸送管進入中心內管，并從噴口環縫噴出;煤粉由非氧化性氣體（如氮氣）運載，經煤粉輸送管、連接外管和收縮連接管，加速后從噴口環縫噴出。