专利名称：一种转炉提钒用旋流氧枪的制作方法
技术领域：
一种转炉提钒用旋流氧枪技术领域[0001]本实用新型涉及一种转炉提钒用旋流氧枪，属于冶金技术领域。
背景技术：
[0002]旋流氧枪，是指喷头轴线方向带有旋转角度的多孔氧枪，目前全部应用于转炉炼钢领域。而在转炉提钒工艺所采用的顶吹提钒氧枪，全部属于喷头轴线方向没有旋转角度的单孔或多孔普通氧枪，采用普通氧枪的提钒生产工艺存在如下问题在提钒过程中存在氧气射流对转炉熔池搅拌效果较差、氧气利用效率低、钒渣氧化铁偏高、熔池温度不易控制；特别是使用普通顶吹氧枪吹炼低含钒([V] ( O. 25%)铁水时，钒回收率一般不易达到 70%以上，且造成钒渣铁耗升高。因此，采用普通顶吹氧枪的提钒工艺，限制了转炉提钒各项技术经济指标的提闻。实用新型内容[0003]本实用新型目的是提供一种转炉提钒用旋流氧枪，明显提高转炉提钒的动力学条件和氧气利用效率，明显降低钒渣中全铁(TFe)含量，进一步降低转炉提钒后半钢余钒、提高钒回收率、缩短供氧时间、提高冷却剂加入量，解决背景技术中存在的上述问题。[0004]本实用新型的技术方案是一种转炉提钒用旋流氧枪，由连接在一起的氧枪枪身与喷头组成，喷头包含喷头端面、喷孔、喷头外管、中层隔水管和内层氧管，喷头端面上设置喷孔，喷头端面设置在喷头外管的端部，喷头外管内设有中层隔水管，中层隔水管内设有内层氧管，内层氧管与喷孔连通；所述的喷头端面上沿同一圆周均匀分布多个喷孔，喷孔为先收缩后扩张型的拉瓦尔喷管，各喷孔轴线与氧枪枪身轴线形成夹角α，其值为9-12度；各喷孔与喷头轴线平面形成旋转夹角β，其值为8-10度。[0005]上述转炉提钒用旋流氧枪，所述的旋流氧枪为水冷型氧枪；内层氧管与氧枪枪身的内管之间采用O形密封圈连接。[0006]上述转炉提钒用旋流氧枪，所述内层氧管外设有多个沟槽，O形密封圈装入沟槽内，设有3-5个沟槽，中层隔水管滑动连接，喷头外管与氧枪枪身通过焊接连接。[0007]上述转炉提钒用旋流氧枪，所述的喷孔包括喷孔收缩段和喷孔出口，喷孔数量为五个，喷孔收缩段直径31. 4mm,喷孔出口直径41. 4mm,马赫数为2. 03，流量19000Nm3/h。[0008]上述转炉提钒用旋流氧枪，所述喷头外管直径为299mm，内层氧管直径为165mm， 为水冷型氧枪。[0009]采用上述转炉提钒用旋流氧枪，顶吹提钒，旋流氧枪是多孔旋流氧枪，其气体射流对熔池的水平冲力分解为径向冲力和切向冲力，切向冲力促使熔池产生 旋转，改善了熔池搅拌效果，大幅度缩短了熔池混匀时间，为高效提钒创造了良好的动力学条件。[0010]本实用新型有益效果为通过对氧枪喷头的参数优化和增加喷孔旋转角度，增大了氧气射流在熔池的冲击面积和促使熔池产生旋转运动，以此提高提钒熔池搅拌效果和氧利用效率，在相同条件下提高铁水钒的氧化率、降低了钒渣铁耗、缩短了提钒周期。相对于普通顶吹氧枪提钒，使用旋流氧枪提钒后，可以使提钒周期缩短l_2min/炉，同样铁水条件下钒回收率提高3%-5%，钒渣品位提高1%以上、钒渣中TFe可降低1%-2%左右，同时降低氧气消耗1-2 Nm3/吨铁水。
[0011]图1为本实用新型实施例旋流氧枪示意图；[0012]图2为本实用新型实施例旋流氧枪局部剖视示意图；[0013]图3为本实用新型实施例旋流氧枪俯视示意图；[0014]图中1一喷头端面；2—喷孔收缩段；3—喷孔出口 ；4一喷头外管；5—中层隔水管；6—内层氧管；7—沟槽；喷孔轴线与氧枪枪身轴线形成夹角α ;喷孔与喷头轴线平面形成旋转夹角β。
具体实施方式
[0015]以下通过实施例对本实用新型做进一步说明。[0016]本实施例适用于150吨提钒转炉使用，一种转炉提钒用旋流氧枪，由连接在一起的氧枪枪身与喷头组成，喷头包含喷头端面1、喷孔、喷头外管4、中层隔水管5和内层氧管 6，喷头端面上设置喷孔，喷头端面设置在喷头外管的端部，喷头外管内设有中层隔水管，中层隔水管内设有内层氧管，内层氧管与喷孔连通；所述的喷头端面上沿同一圆周均匀分布多个喷孔，喷孔为先收缩后扩张型的拉瓦尔喷管，各喷孔轴线与氧枪枪身轴线形成夹角α， 其值为11度；各喷孔与喷头轴线平面形成旋转夹角β，其值为8-10度。[0017]所述的喷孔包括喷孔收缩段2和喷孔出口 3，喷孔数量为五个，喷孔收缩段2直径 31. 4mm,喷孔出口 3直径41. 4mm,马赫数为2. 03，流量19000Nm3/h。[0018]喷头外管4直径为299mm，内层氧管6直径为165mm，为水冷型氧枪；内层氧管6与氧枪枪身的内管之间采用O形密封圈连接。[0019]内层氧管外设有多个沟槽，O形密封圈装入沟槽7内，设有3-5个沟槽，起到连接密封作用，中层隔水管5滑动连接，喷头外管与氧枪枪身通过焊接连接。[0020]采用上述转炉提钒用旋流氧枪，顶吹提钒，旋流氧枪是多孔旋流氧枪，其气体射流对熔池的水平冲力分解为径向冲力和切向冲力，切向冲力促使熔池产生旋转，改善了熔池搅拌效果，大幅度缩短了熔池混匀时间，为高效提钒创造了良好的动力学条件。[0021]本实用新型的原理如下提钒炼钢厂采用双联法提钒时，通常会采用一座提钒转炉对二座炼钢转炉的生产方式，因此要求提钒周期应该控制在15min/炉以内。为保证铁水中钒的充分氧化以及冷却剂有足够的熔化时间，需要尽量提高提钒过程中的动力学条件和氧的利用效率。使用旋流顶吹氧枪可充分提高氧气射流对转炉熔池的搅拌效果。普通氧枪射流作用于熔池，冲力可分解为轴向冲力和水平冲力，而旋流氧枪的氧气射流对熔池的水平冲力还可分解为径向冲力和切向冲力，切向冲力的存在可以促使熔池产生旋转运动，提高了熔池的搅拌效果，同时使熔池混匀时间大幅缩短。从而达到了提高氧的利用效率，降低钒渣中(FeO)含量 ，缩短供氧时间，提钒保碳的目的。
权利要求1.一种转炉提f凡用旋流氧枪，其特征在于由连接在一起的氧枪枪身与喷头组成，喷头包含喷头端面(I)、喷孔、喷头外管(4)、中层隔水管(5)和内层氧管(6)，喷头端面上设置喷孔，喷头端面设置在喷头外管的端部，喷头外管内设有中层隔水管，中层隔水管内设有内层氧管，内层氧管与喷孔连通；所述的喷头端面上沿同一圆周均匀分布多个喷孔，喷孔为先收缩后扩张型的拉瓦尔喷管，各喷孔轴线与氧枪枪身轴线形成夹角α，其值为9-12度；各喷孔与喷头轴线平面形成旋转夹角β，其值为8-10度。
2.根据权利要求1所述的一种转炉提钒用旋流氧枪，其特征在于所述的旋流氧枪为水冷型氧枪；内层氧管￠)与氧枪枪身的内管之间采用O形密封圈连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种转炉提钒用旋流氧枪，其特征在于内层氧管外设有多个沟槽，O形密封圈装入沟槽(7)内，设有3-5个沟槽，中层隔水管(5)滑动连接，喷头外管与氧枪枪身通过焊接连接。
4.根据权利要求3所述的一种转炉提钒用旋流氧枪，其特征在于所述的喷孔包括喷孔收缩段(2)和喷孔出口(3)，喷孔数量为五个，喷孔收缩段(2)直径31. 4mm,喷孔出口(3) 直径41. 4mm,马赫数为2. 03，流量19000Nm3/h。
5.根据权利要求4所述的一种转炉提钒用旋流氧枪，其特征在于喷头外管(4)直径为 299mm,内层氧管(6)直径为165mm,为水冷型氧枪。
专利摘要本实用新型涉及一种转炉提钒用旋流氧枪，属于冶金技术领域。技术方案是由连接在一起的氧枪枪身与喷头组成，喷头包含喷头端面(1)、喷孔、喷头外管(4)、中层隔水管(5)和内层氧管(6)，喷头端面上设置喷孔，喷头端面设置在喷头外管的端部，喷头外管内设有中层隔水管，中层隔水管内设有内层氧管，内层氧管与喷孔连通；所述的喷头端面上沿同一圆周均匀分布多个喷孔，喷孔为先收缩后扩张型的拉瓦尔喷管。本实用新型有益效果为相对于普通顶吹氧枪提钒，使用旋流氧枪提钒后，可以使提钒周期缩短1-2min/炉，同样铁水条件下钒回收率提高3%-5%，钒渣品位提高1%以上、钒渣中TFe可降低1%-2%左右，同时降低氧气消耗1-2Nm3/吨铁水。
文档编号C21C5/46GK202881308SQ20122061166
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者张兴利, 高海, 赵彻, 刘庆栋, 王保华, 韩宇 申请人:河北钢铁股份有限公司承德分公司