一种双流道设计RH精炼炉顶吹喷头制造技术

一种双流道设计RH精炼炉顶吹喷头，型属于RH精炼技术领域。包括中心氧气通道、副氧道、副氧孔、主氧孔、第六层管、第五层管、第四层管、第三层管、第二层管、中心氧管；中心氧管外套有第二层管，第二层管外套有第三层管，第三层管外套有第四层管，中心氧气通道与副氧道与两个流道接口相连通，第四层管外套有第五层管，第五层管外套有第六层管，中心氧气通道的主氧道进水通道与主氧道出水通道相连通，副氧道的副氧道进水通道与副氧道出水通道相连通，各层管之间通过焊接相连。优点在于，设计的双流道顶吹喷头可以将二次燃烧率提高至70～75％，大大提高了RH炉内热量的利用效率。

A double channel design top blowing nozzle for RH refining furnace

A double channel design top blowing nozzle for RH refining furnace belongs to the RH refining technology field. It includes central oxygen channel, secondary oxygen channel, secondary oxygen hole, main oxygen hole, sixth layer tube, fifth layer tube, fourth layer tube, third layer tube, second layer tube and central oxygen tube; central oxygen tube has a second layer tube, the second layer tube has a third layer tube, the third layer tube has a fourth layer tube, central oxygen channel and secondary oxygen channel and two. The fourth layer pipe is covered with the fifth layer pipe. The fifth layer pipe is covered with the sixth layer pipe. The main inlet channel of the central oxygen channel is connected with the main outlet channel of the main oxygen channel. The advantage is that the double-channel top-blown nozzle can increase the secondary combustion rate to 70-75%, greatly improving the utilization efficiency of heat in RH furnace.

【技术实现步骤摘要】
一种双流道设计RH精炼炉顶吹喷头
本技术属于RH精炼
，具体是涉及一种双流道设计RH精炼炉顶吹喷头，适用于RH精炼炉的真空脱碳过程。
技术介绍
20世纪80年代中期，日本开发出了RH真空脱碳技术，从此，RH精炼高纯化薄板钢进入新的阶段。到21世纪初，世界有RH设备165套，其中OB型46套，KTB型36套，另外还有其它如IJ型、PB、MFB等多种RH处理设备，但前述两种类型占主要比例。RH-OB在钢水真空循环脱气装置的真空室底部侧壁上安装吹氧喷嘴，向真空室钢水吹氧来脱除钢水中的碳，这种方法可使经过RH处理的钢水中碳达到0.002％的水平。新日铁室兰制铁所于1972年开发了RH-OB与转炉配合技术，顺利地生产了含铬不锈钢。紧接着，新日铁大分制铁所又在其基础上发展了RH-OB真空精炼工艺技术，利用转炉、RH-OB真空吹氧法进行强制脱碳、加铝吹氧升高钢水温度，生产铝镇静钢等技术，从而减轻了转炉负担，实现了转炉定终点碳出钢的目的，提高转炉作业率，降低脱氧铝耗。RH-OB真空吹氧技术在发展的同时暴露的自身弱点也阻碍了其技术的进一步发展，主要体现在RH-OB喷嘴寿命有限，降低了RH设备的作业率；喷溅严重，增加了RH真空室的结瘤及辅助作业时间；要求较高的RH真空泵的能力。RH-KTB装置是日本川崎制铁所在RH真空精炼法基础上于1988年为提高冶炼超低碳钢的真空脱碳率而开发的一项新技术。利用KTB枪将氧气从RH真空室液面上方以超音速流吹入熔池，一部分氧气与钢液中[C]反应生成CO，一部分氧气溶解到钢液中成溶解氧与钢液中的[C]反应，实现了在高碳区[O]相对于[C]不足时，利用O2进行深脱碳处理，即加快了脱碳反应速度也使[C]降低至更低水平。上升的CO可与KTB枪喷出的部分O2反应，二次燃烧生成CO2，并放出一定的化学热。根据文献报道，RH-KTB的二次燃烧率在40～60％左右，温度补偿可使转炉出钢温度允许降低20～26℃。为进一步发挥RH精炼炉内的二次燃烧技术优势，借鉴转炉或电炉等设备内的二次燃烧反应特点，开发出适用于RH精炼炉内的二次燃烧氧枪非常必要。通过分析RH-KTB顶吹喷枪等的特点，在保持顶吹喷枪优势的同时，使RH-KTB喷枪喷头同时具备主氧射流和副氧射流条件，主氧射流主要用来促进钢液的脱碳和部分升温，副氧孔喷出的氧气可进一步和熔池上升的CO气体充分反应，促进RH炉内二次燃烧率的提高。采用具有上述功能的RH顶吹氧气专用二次燃烧喷枪，将不仅保证原有条件下快速脱碳技术的发挥，还可以在充分提高炉内热效率的过程中，使钢水在真空处理过程中降温速度减小，这样便可进一步降低转炉出钢温度和提高出钢终点碳含量，使转炉处理成本再一次降低，同时减轻了RH真空室内的冷钢粘结，防止结瘤的产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种双流道设计RH精炼炉顶吹喷头，通过该设备可进一步促进RH精炼炉内的二次燃烧而效率。本技术包括中心氧气通道1、副氧道2、副氧道进水通道3(第四层管11和第五层管10之间)、副氧道出水通道4(第五层管10和第六层管9之间)、副氧孔5、主氧道进水通道6(中心氧管14和第二层管13之间)、主氧道出水通道7(第二层管13和第三层管12之间)、主氧孔8、第六层管9、第五层管10、第四层管11、第三层管12、第二层管13、中心氧管14。中心氧管14外套有第二层管13，中心氧管14与第二层管13之间形成主氧道进水通道6，第二层管13外套有第三层管12，第二层管13与第三层管12之间形成主氧道出水通道7，第三层管12外套有第四层管11，第三层管12与第四层管11之间形成副氧道2，中心氧气通道1与副氧道2与两个流道接口相连通，第四层管11外套有第五层管10，第四层管11与第五层管10之间形成副氧道进水通道3，第五层管10外套有第六层管9，第五层管10与第六层管9之间形成副氧道出水通道4，中心氧气通道1的主氧道进水通道6与主氧道出水通道7相连通，副氧道2的副氧道进水通道3与副氧道出水通道4相连通，各层管之间通过焊接相连。主氧孔8主要用来产生高速氧射流与钢包熔池进行脱碳反应，还可以根据需要喷吹脱硫剂进行脱硫，副氧孔5氧气可与CO上升气体形成二次燃烧反应，对熔池钢液进行温度补偿，降低真空处理过程中的温降。所述的主氧孔2设计为垂直单孔或为多孔中心对称布置在同一水平圆周上，多孔主氧孔设计的数量根据处理钢包钢水重量的不同在3～6个之间，主氧孔与垂直方向的夹角在12～18°之间。所述的顶吹喷头的主氧孔为拉瓦尔超音速喷头，出口马赫数为1.9～2.1，喉口直径根据耗氧量计算，多孔主氧孔的喷孔间距为1.0～1.4倍喷孔出口直径。所述的副氧孔为等速直管设计且中心对称布置在同一水平圆周上，根据钢包钢水重量的不同在6～12个之间，副氧孔与垂直方向的夹角在30～45°之间。所述的副氧孔为双流道双层设计，副氧孔入口到主氧孔入口的垂直距离在100～300mm之间。在氧气量分配上，氧气主要流经主氧孔，副氧孔占总耗氧量的10～20％。所述的主氧孔可以实现顶吹喷粉功能，通过主氧孔将脱硫粉剂喷吹到熔池液面，达到进一步脱硫效果。主氧孔主要用来提供O2并使此拉瓦尔喷孔产生的高速射流与钢包熔池进行碳氧反应，在主氧孔喷头上部一定距离对称分布的双流道副氧孔，可以提供总气量10～20％的O2与熔池碳氧反应产生的CO上升气体充分形成二次燃烧反应，从而可进一步对钢包熔池进行温度补偿。主氧孔采用多孔对称设计方式，多孔喷头可增大反应界面积，同时还可以增加顶吹喷粉功能，通过主氧孔将粉剂均匀喷吹到熔池液面达到脱硫效果。本技术设计的双流道顶吹喷头可以将二次燃烧率提高至70～75％，大大提高了RH炉内热量的利用效率。本技术的有益效果如下：(1)真空脱碳过程中，二次燃烧氧枪促进CO气体的充分二次燃烧，补偿了炉内钢水温度的降低，使钢水在真空处理过程中降温速度减小。(2)真空室下部被二次燃烧氧枪充分加热，飞溅起来的钢水滴不易黏附在壁上，有效地抑制了真空室内残钢的黏附，避免了真空室的过度侵蚀。(3)多孔布置的主氧孔可增加顶吹喷粉功能，通过主氧孔将脱硫粉剂均匀喷吹到熔池液面达到脱硫效果。附图说明图1是本技术的单孔主氧孔下的双流道设计RH精炼炉顶吹喷头的正视示意图。图2是本技术的单孔主氧孔下的双流道设计RH精炼炉顶吹喷头的俯视示意图。图3是本技术的多孔主氧孔下的双流道设计RH精炼炉顶吹喷头的正视示意图。图4是本技术的多孔主氧孔下的双流道设计RH精炼炉顶吹喷头的俯试示意图。图中：中心氧气通道1、副氧道2、副氧道进水通道3、副氧道出水通道4、副氧孔5、主氧道进水通道6、主氧道出水通道7、主氧孔8、第六层管9、第五层管10、第四层管11、第三层管12、第二层管13、中心氧管14。具体实施方式下面结合上述附图对本技术的使用作进一步的说明。本技术包括中心氧气通道1、副氧道2、副氧道进水通道3、副氧道出水通道4、副氧孔5、主氧道进水通道6、主氧道出水通道7、主氧孔8、第六层管9、第五层管10、第四层管11、第三层管12、第二层管13、中心氧管14。中心氧管14外套有第二层管13，中心氧管14与第二层管13之间形成主氧道进水通道6，第二层管13外套有第三层管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双流道设计RH精炼炉顶吹喷头，其特征在于，包括中心氧气通道(1)、副氧道(2)、副氧孔(5)、主氧孔(8)、第六层管(9)、第五层管(10)、第四层管(11)、第三层管(12)、第二层管(13)、中心氧管(14)；中心氧管(14)外套有第二层管(13)，中心氧管(14)与第二层管(13)之间形成主氧道进水通道(6)，第二层管(13)外套有第三层管(12)，第二层管(13)与第三层管(12)之间形成主氧道出水通道(7)，第三层管(12)外套有第四层管(11)，第三层管(12)与第四层管(11)之间形成副氧道(2)，中心氧气通道(1)与副氧道(2)与两个流道接口相连通，第四层管(11)外套有第五层管(10)，第四层管(11)与第五层管(10)之间形成副氧道进水通道(3)，第五层管(10)外套有第六层管(9)，第五层管(10)与第六层管(9)之间形成副氧道出水通道(4)，中心氧气通道(1)的主氧道进水通道(6)与主氧道出水通道(7)相连通，副氧道(2)的副氧道进水通道(3)与副氧道出水通道(4)相连通，各层管之间通过焊接相连。

【技术特征摘要】
2017.09.28 CN 20172126001421.一种双流道设计RH精炼炉顶吹喷头，其特征在于，包括中心氧气通道(1)、副氧道(2)、副氧孔(5)、主氧孔(8)、第六层管(9)、第五层管(10)、第四层管(11)、第三层管(12)、第二层管(13)、中心氧管(14)；中心氧管(14)外套有第二层管(13)，中心氧管(14)与第二层管(13)之间形成主氧道进水通道(6)，第二层管(13)外套有第三层管(12)，第二层管(13)与第三层管(12)之间形成主氧道出水通道(7)，第三层管(12)外套有第四层管(11)，第三层管(12)与第四层管(11)之间形成副氧道(2)，中心氧气通道(1)与副氧道(2)与两个流道接口相连通，第四层管(11)外套有第五层管(10)，第四层管(11)与第五层管(10)之间形成副氧道进水通道(3)，第五层管(10)外套有第六层管(9)，第五层管(10)与第六层管(9)之间形成副氧道出水通道(4)，中心氧气通道(1)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪成义，杨利彬，林腾昌，王杰，赵斌，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：新型
国别省市：北京,11