[实用新型]一种转炉提钒用旋流氧枪

说明书

技术领域

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

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]≤0.25%）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高。

实用新型内容

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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1-2 Nm³/吨铁水。

附图说明

图1为本实用新型实施例旋流氧枪示意图；

图2为本实用新型实施例旋流氧枪局部剖视示意图；

图3为本实用新型实施例旋流氧枪俯视示意图；

图中：1—喷头端面；2—喷孔收缩段；3—喷孔出口；4—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

以下通过实施例对本实用新型做进一步说明。

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。

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。

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。