一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统及冷却方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106352707A(43)申请公布日2017.01.25(21)申请号201610979569.6(22)申请日2016.11.08(71)申请人陈蕾地址510080广东省广州市中山二路58号申请人陈正(72)发明人陈蕾陈正(74)专利代理机构甘肃省知识产权事务中心62100代理人张克勤(51)Int.Cl.F27D3/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统及冷却方法(57)摘要本发明公开了一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统及冷却方法，属于冶金设备领域，主要解决喷枪使用寿命低的问题。该系统包括喷枪，所述喷枪由喷枪外筒和喷枪内筒组成，喷枪外筒和喷枪内筒之间设有隔层，隔层距喷枪外筒底部留有间隙，即在喷枪内筒与喷枪外筒之间形成流动区；喷枪内筒的上部设有导热油入口，喷枪外筒的顶部设有导热油出口，导热油出口连接换热器的换热管，换热管的底部通过油泵与导热油入口相连通，换热器连接循环水装置。本发明喷枪采用油冷却同时避免了一般水冷却系统高温下漏水造成的爆炸喷溅等不安全因素，油冷喷枪损坏后不会爆炸喷溅。CN106352707ACN106352707A权利要求书1/1页1.一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统，包括喷枪，其特征在于：所述喷枪由喷枪外筒（1）和喷枪内筒（3）组成，喷枪外筒（1）和喷枪内筒（3）之间设有隔层（2），隔层（2）距喷枪外筒（1）底部留有间隙（H），即在喷枪内筒（3）与喷枪外筒（1）之间形成流动区（12）；喷枪内筒（3）的上部设有导热油入口（11），喷枪外筒（1）的顶部设有导热油出口（13），导热油出口（13）连接换热器（6）的换热管（62），换热管（62）的底部通过油泵（7）与导热油入口（11）相连通，换热器（6）连接循环水装置。2.根据权利要求1所述的一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统，其特征在于：循环水装置包括循环水泵（9）、循环水箱（10），换热器（6）顶部的出水口（61）和其底部的入水口（63）之间连接有循环水泵（9）和循环水箱（10）。3.根据权利要求1或2所述的一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统，其特征在于：换热管（62）的底部与油泵（7）之间设有油箱（8）。4.一种对权利要求3所述的顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统进行冷却的方法，其特征在于包括如下步骤：A、导热油由油泵（7）经导热油入口（11）送人喷枪内筒（3），导热油从隔层底部流动区（12）流入喷枪外筒（1）；B、喷枪外筒（1）与炉内高温接触，导热油温度升高并从导热油出口（13）流出，经换热器（6）将温度传递到循环水装置，使喷枪处在100-120℃的低温状况下；C、循环水由循环水泵（9）打入换热器（6）的底部，油水在此交换热量后，水流入循环水箱（10），导热油再次送往喷枪内筒（3）。2CN106352707A说明书1/3页一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统及冷却方法技术领域[0001]本发明属于冶金设备领域，具体涉及为顶吹式熔池熔炼炉所用油水冷喷枪系统。背景技术[0002]顶吹式熔池熔炼炉是一种高温窑炉，如奥斯麦特炉、艾萨炉等。[0003]顶吹式熔池熔炼炉是国家发改委推荐采用的强化冶金过程的熔池熔炼炉之一，该炉采用空气、富氧或纯氧浸没式喷枪进行冶炼，喷枪材质采用耐热不锈钢，插入熔体200-300mm，喷入的空气、氧气和燃料等在喷枪口剧烈反应，喷枪在此承受高温熔体的强烈冲刷。因为喷枪的工作环境非常恶劣，故很容易损坏。一般是喷枪头脱落或是烧损，据报道，这种喷枪最长的工作时间为14天，操作不当或炉温过高时仅能维持几个小时。喷枪损坏的原因主要是制作喷枪的耐热不锈钢在高温时强度降低引起。[0004]喷枪损坏后炉内冶炼状态发生变化，表现在炉温变化无序，喷枪无论插入还是提起都难以控制炉温，风量风压不稳，炉况恶化，产品质量也会发生变化，这时必须更换喷枪。频繁更换喷枪就很难维持正常生产，更无法调整产品质量。[0005]为了提高顶吹式熔池熔炼炉喷枪寿命，国内外一般都是在喷枪外再套一层钢管，内通入空气即套筒风吹冷喷枪管外壁。还在喷枪操作时先将喷枪插入炉中渣层以下300mm处，至少60秒时间使其挂渣；对喷枪的加工和焊接都提出了严格的要求，确保加工精度和焊接质量；在操作上提高自动化程度，精确控制燃油量、风量等。[0006]尽管采用了这些措施，喷枪损坏依然严重。操作很正常的情况下，寿命可以保持在7天左右。而且采用套筒风后增加了烟气量，在处理硫化矿时降低了烟气中二氧化硫浓度。采用套筒风还容易造成反应区上移，烧坏未挂渣的炉衬。发明内容[0007]本发明的目的是提供一种顶吹式熔池熔炼炉油水冷却喷枪系统，主要解决喷枪使用寿命低的问题。[0