一种洗刷炉渣用横孔氧枪及其洗刷方法与流程

本发明涉及一种洗刷炉渣用横孔氧枪及其洗刷方法，属于金属冶炼技术领域。

背景技术

氧枪是将高压高纯度氧气以超音速速度吹入转炉内金属熔池上方，并带有高压水冷却保护系统的管状设备。又叫喷枪。它是氧气顶吹炼钢的重要设备。

伴随着炼钢生料的大幅度使用导致出钢过程中低熔点析出物的不断析出结晶，出钢过程中炉渣在出钢口和炉衬后大面位置附近淤积的越来越厚，合理的炉型已经受到严重变形，甚至影响冶炼过程中氧气流股，不利于冶炼化渣，出钢过程会出现炉渣渣面过高而出炉口涌出烫坏钢包车电缆，畸形的炉型会导致出钢过程中钢水滞留现象，从而直接影响炉况维护及金属料消耗降本。

对于国内大中型转炉炼钢，生料使用比例较大的炉型控制难的问题已经日益表现明显，以往的处理方法是利用检修或补炉停时时间借助于拆包机对淤积位置进行物理冲击，每次处理时间在30～60min，处理过程中，配合水雾对冲击钻头和油管进行冷却降温，防止长时间高温影响的钻头冲击导致机器受损，利用拆包机处理时，因为人为视线受阻因素冲击面积小，处理后的效果不理想，达不到实际解决问题的能力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种能够改变氧气射流方向的洗刷炉渣用横孔氧枪及其洗刷方法。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种洗刷炉渣用横孔氧枪,包括由内至外依次间隔设置的输氧管、中间套管及枪体外管套，输氧管的端头处连接有圆台状喷头，喷头内制有空腔，空腔与输氧管连通，喷头的侧壁开设有至少一个喷孔，喷孔的轴线与输氧管的轴线之间的夹角为70°。

上述技术方案的改进是：喷孔为四个，每相的邻两个喷孔的轴线之间的夹角为30°。

上述技术方案的改进是：喷孔靠近空腔一端的直径为20mm，喷孔的出口处直径为24mm。

上述技术方案的改进是：输氧管的直径为146mm，中间套管的直径为219mm，枪体外管套的直径为273mm。

上述技术方案的改进是：喷头的氧气流量为4500nm³/h，喷孔的出口处氧气压力0.6mpa，喷孔的出口处的马赫数为1.8。

本发明的洗刷炉渣用横孔氧枪的洗刷方法,包括以下步骤：

㈠在转炉冶炼结束后，通过炉壁测厚仪测量转炉的炉壁厚度，确定淤积位置；

㈡更换洗刷炉渣用横孔氧枪并驱动至氧枪等待位置；

㈢修改氧枪高速和中速设定值为100r/min；

㈣驱动洗刷炉渣用横孔氧枪下降至淤积位置；

㈤调整流量阀门开度为20%；

㈥打开氧气阀门调整至洗刷炉渣用横孔氧枪喷孔的出口压力在0.6mpa以上；

㈦观察到点火成功后，根据厚度位置开氧气刷3-10min；

㈧关闭氧枪阀门直至横孔氧枪喷孔的出口压力0mpa；

㈨驱动洗刷炉渣用横孔氧枪上升至氧枪换枪位置，刷炉作业完毕；

㈩人员观察刷炉效果，结合炉壁测厚仪测量结果进行评估，若发现淤积进行二次洗刷。

本发明采用上述技术方案的有益效果是：

（1）本发明的洗刷炉渣用横孔氧枪通过对氧气射流方向的改变，从而使得氧气射流从喷头的侧面方向冲击出去，利用氧气点火原理，通过高速氧气射流的冲击力可以对淤积部位的炉渣进行快速精准地洗刷，改变了原先利用拆包机等机械作业方式，大大降低了人工作业时间和劳动强度，且冲击面积广，能一次性解决淤积部位的炉渣问题；

（2）本发明的洗刷炉渣用横孔氧枪的洗刷方法的处理时间较之前大大缩短至4～6分钟，而且不占用生产时间，在解决生产实际问题时凸显出快速高效性；炉况维护也得到了很好的维护，处理前后对比溅渣效果有明显提高；

（3）本发明通过洗刷炉渣用横孔氧枪的洗刷减少了出钢过程中炉渣从炉口涌出的现象，避免高温炉渣对钢包机构造成烧伤事故；洗刷作业后未再发生过炉渣烫坏钢包机构的事故；避免了因炉型不好导致出钢过程中有钢水滞留，提高了钢水收得率，降低金属料消耗吨钢成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例洗刷炉渣用横孔氧枪的结构示意图；

图2是本发明实施例洗刷炉渣用横孔氧枪的喷头处剖视结构示意图；

其中：1-输氧管，2-中间套管，3-枪体外管套，4-喷孔，5-喷头，6-空腔。

具体实施方式

实施例

本实施例的本实施例的洗刷炉渣用横孔氧枪,如图1和2所示，包括由内至外依次间隔设置的输氧管1、中间套管2及枪体外管套3，输氧管1的端头处连接有圆台状喷头5，喷头5内制有空腔6，空腔6与输氧管1连通，喷头5的侧壁开设有喷孔4，喷孔4的轴线与输氧管1的轴线之间的夹角为70°。喷孔4为四个，四个喷孔4，每相邻两个喷孔4的轴线之间的夹角为30°。

本实施例的洗刷炉渣用横孔氧枪的喷孔4靠近空腔6一端的直径为20mm，喷孔4的出口处直径为24mm。输氧管1的直径为146mm，中间套管2的直径为219mm，枪体外管套3的直径为273mm。喷头5的氧气流量为4500nm³/h，喷孔4的出口处氧气压力0.6mpa，喷孔4的出口处的马赫数为1.8。

本实施例的洗刷炉渣用横孔氧枪通过对氧气射流方向的改变，从而使得氧气射流从喷头的侧面方向冲击出去，利用氧气点火原理，通过高速氧气射流的冲击力可以对淤积部位的炉渣进行快速精准地洗刷，改变了原先利用拆包机等机械作业方式，大大降低了人工作业时间和劳动强度，且冲击面积广，能一次性解决淤积部位的炉渣问题。其中喷头采用含铜量＞99.8％的结晶致密无氧铜制造。

本实施例的洗刷炉渣用横孔氧枪的洗刷方法,包括以下步骤：

㈠在转炉冶炼结束后，通过炉壁测厚仪测量转炉的炉壁厚度，确定淤积位置，淤积位置范围在出钢口两侧50°区间，位置高度在从炉口距炉内1.85～3.55米之间，最厚点2.6米；

㈡更换洗刷炉渣用横孔氧枪并驱动至氧枪等待位置；

㈢修改氧枪高速和中速设定值为100r/min；

㈣驱动洗刷炉渣用横孔氧枪下降至淤积位置；

㈤调整流量阀门开度为20%；

㈥打开氧气阀门调整至洗刷炉渣用横孔氧枪喷孔的出口压力在0.6mpa以上；

㈦观察到点火成功后，根据厚度位置开氧气刷3-10min；

㈧关闭氧枪阀门直至横孔氧枪喷孔的出口压力0mpa；

㈨驱动洗刷炉渣用横孔氧枪上升至氧枪换枪位置，刷炉作业完毕；

㈩人员观察刷炉效果，结合炉壁测厚仪测量结果进行评估，若发现淤积进行二次洗刷。

本实施例的洗刷炉渣用横孔氧枪的洗刷方法也可以在出钢结束后进行刷炉作业，每次刷炉结束后都必须进行倒渣作业，尽量倒完渣，余下的可以换枪溅渣，检查出钢口后恢复生产，防止稀渣过多影响下一炉钢冶炼作业。

严格按照先调整枪位再开氧气阀门进行操作，从下往上刷，也可以不动枪，禁止开氧状态枪头出炉口，关氧彻底后才能提枪出炉口，防止侧孔氧枪射流刷到炉口水箱和汽化设备。

自横孔氧枪上线使用以来，转炉炉衬后大面炉渣淤积问题已经得到了快速有效的解决，转炉炉型稳定且合理，冶炼过程和出钢过程均得到平稳。目前第一炼钢厂三座150吨转炉炉型，炉衬后大面及出钢口位置均没有炉渣淤积难题，通过该创新方法的实施，确实有效解决了现场实际难题和困扰，稳定了转炉炼钢生产，提高了冶炼生产效率。该方法改变了原先由拆包机等机械作业方式，避免了操作不当导致的机器受损，大大降低了人工劳动强度，充分利用氧气点火原理从而对淤积炉渣进行洗刷，运用高速氧气射流对炉渣进行冲刷，冲击面积广，能一次性解决淤积部位的炉渣问题。节约了非生产时间，实现了年经济效益在252.72万元的利润目标，且方法灵活机动性强，转炉炉型得到了很好的合理维护。

本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。