一种单流道双结构氧喷头[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 208517453 U(45)授权公告日 2019.02.19

(21)申请号 201821119863.0(22)申请日 2018.07.16

(73)专利权人 辽宁科技大学

地址 114044 辽宁省鞍山市高新区千山路

185号(72)发明人 刘坤　冯超　刘广强　贾宏斌　

冯亮花　成琳　韩豪雷　(74)专利代理机构 鞍山嘉讯科技专利事务所

21224

代理人 张群(51)Int.Cl.

C21C 5/46(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

CN 208517453 U(54)实用新型名称

一种单流道双结构氧喷头(57)摘要

本实用新型涉及一种单流道双结构氧喷头，包括氧气入口、拉伐尔管主孔、拉伐尔管副孔，拉伐尔管主孔与拉伐尔管副孔交错布置，其特征在于，拉伐尔管主孔为小张角大孔径，拉伐尔管副孔为大张角小孔径。在吹炼过程中，主孔

增强了喷头射流对熔池的冲击效射流强度提高，

果和搅拌强度，主孔喷头的射流核心区距离加长。副孔射流则有效的缓解了主孔的射流衰减，熔池冲击面积明显增加，化渣效果显著；炉内各股射流的融合距离明显增长，汇合可能性大大降低，在主副孔协同工作下喷溅率明显降低，且因柱间缝隙增加，利于增大冷却水流量，喷头冷却效果明显，延长了喷头使用寿命。

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权　利　要　求　书

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1.一种单流道双结构氧喷头，包括氧气入口、拉伐尔管主孔、拉伐尔管副孔，拉伐尔管主孔与拉伐尔管副孔交错布置，其特征在于，拉伐尔管主孔为小张角大孔径，拉伐尔管副孔为大张角小孔径；拉伐尔管副孔张角α2为拉伐尔管主孔张角α1+5°～7°；拉伐尔管副孔进口直径d21:拉伐尔管主孔进口直径d11为0.78～0.93；拉伐尔管副孔喉部直径d22:拉伐尔管主孔喉部直径d12为0.81～1.0；拉伐尔管副孔出口直径d23:拉伐尔管主孔喉部直径d13为0.67～1.0。

2.根据权利要求1所述的一种单流道双结构氧喷头，其特征在于，拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L1＝100～120mm；拉伐尔管副孔出口处中心线距喷头中心线L2＝1.10～1.30L1。

3.根据权利要求1所述的一种单流道双结构氧喷头，其特征在于，拉伐尔管主孔张角α1为10°～14°。

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一种单流道双结构氧喷头

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技术领域

[0001]本实用新型涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种单流道双结构氧喷头。

背景技术[0002]钢铁冶炼过程的喷溅是氧气顶吹转炉吹炼过程中经常发生的一种现象。氧是钢铁冶炼的关键设备，在整个炼钢过程中，氧喷头的优劣直接关系到炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及喷溅的发生。目前国内钢厂大型转炉用氧喷头，多为传统五孔或六孔氧喷头，喷头的结构特点在于每个喷孔的中心线都与喷头中心线的角度相同，各孔尺寸也相同，在吹炼工艺中，各喷孔保持相同的氧气射流流量，出口处具有相同的Ma数，该类喷头及吹炼工艺便于分散氧气流股，增加与熔池的接触面积，使氧气逸出更均匀，可以提高供氧强度和冶炼强度，增大冲击面积。然而从实际应用现场来看，喷孔的各股射流融合快，与熔池内的金属与钢渣作用容易引起熔池内的钢液喷溅和泡沫渣喷溅，严重影响了冶炼效果。

[0003]北京科技大学提出了一种双流道氧冶炼工艺及喷头(公开号为200510011201.2)，其特征在于通过外层氧气射流与炉内碳氧反应产生的CO燃烧产生高温稀薄气体包裹了中心氧气。该工艺可提高吹炼位，提高了射流对熔池的穿透率，但该喷头对供氧强度要求高，影响了其在转炉上的应用，在氧吹炼过程中，无法有效改善熔池的喷溅问题。

[0004]专利号201020661116.7提出了一种双角度双流量6孔氧喷头。双角度的设计思想可以减少转炉喷溅，但是喷溅行为的发生还受到喷孔具体尺寸的影响，而该专利没有讨论双喷头的尺寸变化对喷溅行为的影响。[0005]综上所述，目前的喷头及喷吹工艺还无法保证足够的冲击强度及搅拌强度，同时有效抑制转炉内喷溅行为的发生，并且保证喷头的使用寿命。发明内容

[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单流道双结构氧喷头，提高吹炼强度、保证射流氧对熔池的搅拌效果，同时减少喷溅发生。[0007]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：[0008]一种单流道双结构氧喷头，包括氧气入口、拉伐尔管主孔、拉伐尔管副孔，拉伐尔管主孔与拉伐尔管副孔交错布置，拉伐尔管主孔为小张角大孔径，拉伐尔管副孔为大张角小孔径；拉伐尔管副孔张角α2为拉伐尔管主孔张角α1+5°～7°；拉伐尔管副孔进口直径d21:拉伐尔管主孔进口直径d11为0.78～0.93；拉伐尔管副孔喉部直径d22:拉伐尔管主孔喉部直径d12为0.81～1.0；拉伐尔管副孔出口直径d23:拉伐尔管主孔喉部直径d13为0.67～1.0。

[0009]拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L1＝100～120mm；拉伐尔管副孔出口处中心线距喷头中心线L2＝1.10～1.30L1。[0010]拉伐尔管主孔张角α1为10°～14°。

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拉伐尔管主孔进口直径：d11＝0.28～0.30D，

[0012]拉伐尔管主孔喉部直径：d12＝0.19～0.20D；[0013]拉伐尔管主孔出口直径：d13＝0.25～0.27D；[0014]D为氧气入口直径；氧气入口直径D为200～300mm。[0015]拉伐尔管主孔个数n1为2～4个，拉伐尔管副孔个数n2为2～4个。[0016]与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：[0017]在吹炼过程中，主孔射流强度提高，增强了喷头射流对熔池的冲击效果和搅拌强度，主孔喷头的射流核心区距离加长。副孔射流则有效的缓解了主孔的射流衰减，熔池冲击面积明显增加，化渣效果显著；炉内各股射流的融合距离明显增长，汇合可能性大大降低，在主副孔协同工作下喷溅率明显降低，且因柱间缝隙增加，利于增大冷却水流量，喷头冷却效果明显，延长了喷头使用寿命。附图说明

[0018]图1为本实用新型的结构示意图。[0019]图2为实施例1的结构示意图。[0020]图中：氧气入口1、拉伐尔管主孔2、拉伐尔管副孔3。

具体实施方式

[0021]下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明：[0022]如图1-图2，一种单流道双结构氧喷头，包括氧气入口1、拉伐尔管主孔2、拉伐尔管副孔3，拉伐尔管主孔2与拉伐尔管副孔3交错布置，拉伐尔管主孔为小张角大孔径，拉伐尔管副孔为大张角小孔径。对于100～150吨转炉，氧喷头数量为：主孔2个圆周均布，副孔2个圆周均布；对于200～260吨转炉，氧喷头数量为：主孔3个圆周均布，副孔3个圆周均布；对于300～350吨转炉，氧喷头数量为：主孔4个圆周均布，副孔4个圆周均布。[0023]实施例1

[0024]260吨转炉用单流道双角度双流量氧喷头，包括氧气入口1、拉伐尔管主孔2、拉伐尔管副孔3，拉伐尔管主孔2与拉伐尔管副孔3交错布置，拉伐尔管主孔为小张角大孔径，拉伐尔管副孔为大张角小孔径；氧气入口直径为236mm，拉伐尔管主孔个数n1为3个圆周均布，拉伐尔管主孔张角12°，拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L1＝100mm。拉伐尔管主孔拉伐尔管主孔进口直径：d11＝66.5mm，拉伐尔管主孔喉部直径：d12＝45mm；拉伐尔管主孔出口直径：d13＝59mm；

[0025]拉伐尔管副孔个数n2为3个圆周均布,拉伐尔管副孔张角17°,拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L2＝110mm，拉伐尔管副孔进口直径d21＝60mm；拉伐尔管副孔喉部直径d22＝39.6mm；拉伐尔管副孔出口直径d23＝52.8mm。[0026]实施例2

[0027]300吨吨转炉用单流道双角度双流量氧喷头，包括氧气入口1、拉伐尔管主孔2、拉伐尔管副孔3，拉伐尔管主孔2与拉伐尔管副孔3交错布置，拉伐尔管主孔为小张角大孔径，拉伐尔管副孔为大张角小孔径；氧气入口直径为260mm，拉伐尔管主孔个数n1为4个圆周均布，拉伐尔管主孔张角10°，拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L1＝110mm。拉伐

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尔管主孔拉伐尔管主孔进口直径：d11＝78mm，拉伐尔管主孔喉部直径：d12＝52mm；拉伐尔管主孔出口直径：d13＝67.6mm；

[0028]拉伐尔管副孔个数n2为4个圆周均布,拉伐尔管副孔张角15°,拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L2＝120mm，拉伐尔管副孔进口直径d21＝70mm；拉伐尔管副孔喉部直径d22＝41.5mm；拉伐尔管副孔出口直径d23＝47.5mm。[0029]实施例3

[0030]150吨吨转炉用单流道双角度双流量氧喷头，包括氧气入口1、拉伐尔管主孔2、拉伐尔管副孔3，拉伐尔管主孔2与拉伐尔管副孔3交错布置，拉伐尔管主孔为小张角大孔径，拉伐尔管副孔为大张角小孔径；氧气入口直径为200mm，拉伐尔管主孔个数n1为2个圆周均布，拉伐尔管主孔张角10°，拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L1＝100mm。拉伐尔管主孔拉伐尔管主孔进口直径：d11＝56mm，拉伐尔管主孔喉部直径：d12＝38mm；拉伐尔管主孔出口直径：d13＝51mm；

[0031]拉伐尔管副孔个数n2为2个圆周均布,拉伐尔管副孔张角16°,拉伐尔管主孔出口处的中心线距喷头中心线L2＝110mm，拉伐尔管副孔进口直径d21＝45mm；拉伐尔管副孔喉部直径d22＝31.2mm；拉伐尔管副孔出口直径d23＝43.5mm。[0032]副孔氧喷头缓解了主孔喷头的射流衰减，使主孔喷头的射流核心区距离加长。在吹炼过程中，主孔喷头改善了射流对熔池的冲击效果和搅拌强度。主副孔协同工作下，射流与熔池的作用面积明显增大，化渣效果显著；在主副孔协同工作下喷溅率明显降低。[0033]上面所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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