本發(fā)明應(yīng)用于吹氧冶金轉(zhuǎn)爐，旨在為吹氧轉(zhuǎn)爐提供二次燃燒均勻、能夠相對(duì)垂直向下供氧頂槍上下運(yùn)動(dòng)的二次供氧裝置。
采用將純氧吹入高炭金屬液體脫炭生產(chǎn)低炭金屬的方法，其過程有一個(gè)典型的特點(diǎn)，液體金屬中的炭和吹入的氧氣反應(yīng)，不斷地生成高溫氧化炭氣體逸出，直至獲得所需含炭量的金屬產(chǎn)品。在吹煉的大部份時(shí)間里，逸出金屬熔池的氧化炭氣體中，CO的比例相當(dāng)高。因?yàn)橐獫M足吹煉工藝的要求，或要補(bǔ)償吹煉時(shí)的熱量不足-比如，純氧頂吹，頂?shù)讖?fù)合吹煉低炭鉻鐵時(shí)，熔池內(nèi)溫度不高會(huì)導(dǎo)致鉻金屬元素嚴(yán)重氧化，以及會(huì)使高熔點(diǎn)氧化鉻爐渣沾在爐墻上，不易流入熔池中回收;純氧頂?shù)讖?fù)合吹煉鋼中，吹煉動(dòng)力學(xué)條件的改善，使錳等其它元素的化學(xué)反應(yīng)熱減少，降低了吹煉廢鋼比。諸如此類，都有一個(gè)增加熱量，提高熔池溫度，提高煉鋼轉(zhuǎn)爐廢鋼比的問題。所以，近幾年來，各國(guó)冶金工作者在探索解決這類問題的方法上，作出了很大的努力。其間，便產(chǎn)生依靠熔池中炭和氧一次反應(yīng)后生成逸出的高溫CO氣體，同氧氣在爐內(nèi)熔池上方進(jìn)行二次燃燒放熱，使熔池受熱升溫的設(shè)想。供給二次燃燒所需的氧氣，就叫做二次供氧。
《鋼鐵制造者》〔（美）IronandSteelmaker〕1984年第8期，刊載了荷蘭在純氧頂吹頂?shù)讖?fù)合吹轉(zhuǎn)爐上首次應(yīng)用二次燃燒原理，使熔池升溫增加廢鋼比的報(bào)導(dǎo)，該實(shí)施二次供氧的裝置是一根經(jīng)過改造的轉(zhuǎn)爐吹氧頂槍。用一根鉆著六個(gè)圓孔的管子套接在原來的頂槍上，原頂槍和該管之間，插著六根一端和垂向夾角為45°與頂槍套管上的圓孔焊接著的供氧細(xì)管。吹煉時(shí)，原噴槍垂直向下一次供氧，六根細(xì)氧管則側(cè)向二次供氧。這種二次供氧方式，氧氣在爐內(nèi)分布不均勻，二次燃燒不充分，容易造成爐墻局部高溫蝕損，降低爐襯壽命。而且，六根二次供氧的細(xì)管因?yàn)橹荒芎驮敇屢黄鹕舷聞?dòng)作，同轉(zhuǎn)爐爐底新舊的變化和吹煉情況的變化對(duì)二次供氧位置的不同要求不相適應(yīng)。
同樣，蘇聯(lián)1982年出版的《氧氣轉(zhuǎn)爐料廢鋼》（《металлоломвшихтекислорпмыхконвертеров，1982》）所述的二次供氧裝置，同上述的裝置雷同，也存在著這些缺陷。
本發(fā)明的主要目的就是要提供使二次燃燒均勻，能夠相對(duì)垂直向下供氧頂槍上下運(yùn)動(dòng)的二次供氧氧槍。在此，解釋一下插圖中所表示的具體構(gòu)思，以便闡述本發(fā)明。
圖一為二次供氧氧槍的軸向正視剖面圖。
圖二為水冷氧氣分流環(huán)。
如圖-一所示，二次供氧氧槍由水冷紫銅供氧管9和水冷紫銅氧氣分流環(huán)10組成，套在垂直向下供氧頂槍1上和氧槍1之間有隙縫，可以手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)或液壓相對(duì)氧槍1上下運(yùn)動(dòng)。
在本發(fā)明中，供氧管7是紫銅冷卻水管8的同心內(nèi)套管，下連氧氣分流環(huán)10內(nèi)的環(huán)形氧氣管5，冷卻水管8與外周帶有缺口的半圓環(huán)形冷卻水管焊接，環(huán)形氧氣管5和環(huán)形冷卻水管6的缺口3的上下兩邊焊接，在缺口3處的環(huán)形氧氣管5外周上分布著同垂向夾角為30-90°的氧氣分流孔4。
如圖-2所示，氧氣從環(huán)形氧氣管5上與垂向夾角30-90°的分流孔4中噴出后，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熔池上方形成一個(gè)以氧槍為中心軸的氧氣柱體。從熔池中逸出的高溫CO氣體與氧氣在較大的空間中充分接觸，促使CO氣體均勻二次燃燒，達(dá)到升高熔池溫度的目的。
同現(xiàn)有的荷蘭和蘇聯(lián)的有關(guān)技術(shù)相比較，本發(fā)明之二次供氧裝置，可以相對(duì)垂直向下供氧頂槍上下運(yùn)動(dòng)，能夠適應(yīng)爐底新舊的變化和吹煉情況的變化對(duì)二次供氧位置的不同要求;二次氧氣從水冷分流環(huán)中噴出后，在爐內(nèi)熔池上方形成均勻的二次燃燒，使?fàn)t襯均勻受熱，在不造成局部高溫蝕損影響爐襯壽命的條件下，達(dá)到升高熔池溫度的目的。
在二次供氧氧槍和垂直向下供氧頂槍1之間，留有保證二次供氧氧槍相對(duì)頂槍1手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)或液壓上下運(yùn)動(dòng)的縫隙，為2-3mm。
半圓環(huán)形冷卻水管由紫銅半圓管6和二塊紫銅板2以及環(huán)形氧氣管5外周一部份組成。上下蓋板2在同一平面內(nèi)，和水平面傾斜30與半圓管銅焊相接后，空出一道缺口3，再將環(huán)形氧氣管5同缺口3上下二周線銅焊聯(lián)接。在水平半圓環(huán)形冷卻水管上方的徑向二端，垂直環(huán)平面各開一個(gè)直徑同冷卻水管8直徑相同的圓孔，并通過這兩個(gè)圓孔，在環(huán)形氧氣管5上開兩個(gè)直徑同供氧管7直徑相同的同心圓孔，將供氧管7和冷卻水管垂直環(huán)平面與環(huán)形氧氣管5和半圓環(huán)形冷卻水管上開的孔洞焊接牢。兩根供氧管7同時(shí)等壓供氧;兩根冷卻水管8一根進(jìn)水，分兩路通過分流環(huán)后從另一根流出。
上下蓋板2之間的環(huán)形氧氣管上分布著氧氣分流孔4，分流孔4同垂向的夾角為30-90°。不同傾角的分流孔4以依次循環(huán)序列的燃燒效果為好，當(dāng)采用夾角為30，45，60和90°的分流孔4時(shí)，循環(huán)序列為30，45，60，90°再30，45，6090°類推。
1、一種吹氧冶金轉(zhuǎn)爐的二次供氧裝置，采用水冷供氧管進(jìn)氧，其特征在于所述裝置有一個(gè)水冷氧氣分流環(huán)同水冷供氧管相連，能夠相對(duì)垂直向下供氧頂槍上下運(yùn)動(dòng)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于水冷氧氣分流環(huán)上的環(huán)形氧氣管和環(huán)形冷卻水管的聯(lián)接外周上鉆有同垂向夾角不盡相同的氧氣分流孔。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于氧氣從水冷氧氣分流環(huán)中噴出后，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熔池上方形成一個(gè)以氧槍為中心軸的氧氣柱體，同爐內(nèi)高溫CO氣體進(jìn)行均勻充分的二次燃燒。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于水冷氧氣分流環(huán)外周上與垂向夾角不盡相同的氧氣分流孔的傾角范圍為30～90°。