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专利名称：一种脉冲吹氧处理折铁口的装置及方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202311098591.6

专利申请（专利权）人：鞍钢股份有限公司
权利人地址：辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区

专利发明（设计）人：吴官印,刘洪河,董建兴,吴玉治,杨利兴,龚向华,张南,刘杰,郭天永,武吉

专利摘要：本发明公开了一种脉冲吹氧处理折铁口的装置及方法。装置包括：氧气包，氧气支管，所述氧气支管的一端用于连接氧气包，另一端连接橡胶软管，所述橡胶软管的另一端连接氧气管；手动球阀，所述手动球阀设置在氧气支管上；所述氧气支管上还设置有脉冲箱，所述脉冲箱内设置有压力控制单元、脉冲信号控制单元以及PLC控制单元，所述PLC控制单元根据实际工况，一方面通过压力控制单元改变氧气支管内的压力进而调整氧气流速，另一方面通过脉冲信号控制单元控制吹氧动作启停进而调整吹氧频率。本发明通过改变吹氧管前段热力学及动力学条件快速熔融铁口孔道内的渣铁，缩短处理折铁口的时间，提高炉前全天出铁有效时间，有利于稳定和提高高炉生铁产量。

主权利要求：
1.一种脉冲吹氧处理折铁口的装置，包括：
氧气包，所述氧气包用于存储氧气；
氧气支管，所述氧气支管的一端用于连接氧气包，另一端通过第一直通接头连接橡胶软管，所述橡胶软管的另一端通过第二直通接头连接氧气管；
手动球阀，所述手动球阀设置在氧气支管上，用于控制氧气支管的通断；
其特征在于，
所述氧气支管上还设置有脉冲箱，所述脉冲箱内设置有压力控制单元、脉冲信号控制单元以及PLC控制单元，所述PLC控制单元根据实际工况，一方面通过压力控制单元改变氧气支管内的压力进而调整氧气流速，另一方面通过脉冲信号控制单元控制吹氧动作启停进而调整吹氧频率。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲吹氧处理折铁口的装置，其特征在于，所述装置还包括流量表，所述流量表设置在氧气支管上，用于采集由脉冲箱控制的氧气流量。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲吹氧处理折铁口的装置，其特征在于，所述脉冲信号控制单元为电动球阀。
4.一种脉冲吹氧处理折铁口的方法，基于权利要求1?3中任意一项所述的装置实现，其特征在于，包括以下步骤：获取铁口折断位置，并根据铁口折断位置确定当前工况，所述工况分为一级工况、二级工况以及三级工况，所述一级工况对应铁口在2.4m?2.8m区间折断，二级工况对应铁口在
2.8?3.2m区间折断，所述三级工况对应铁口在3.2m以上区间折断；
获取与当前工况对应的处理流程，所述处理流程中包括预先设置的工作参数，所述工作参数包括吹氧频率以及氧气流速；
根据处理流程及工作参数进行脉冲吹氧烧铁口。
5.根据权利要求4所述的一种脉冲吹氧处理折铁口的方法，其特征在于，所述一级工况对应的处理流程为：先将脉冲吹氧频率调至每分钟3?5次，控制氧气流速为390?410m/s，使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口。
6.根据权利要求4所述的一种脉冲吹氧处理折铁口的方法，其特征在于，所述二级工况对应的处理流程为：先将脉冲吹氧频率调至每分钟2?3次，控制氧气流速为400?450m/s，使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口。
7.根据权利要求4所述的一种脉冲吹氧处理折铁口的方法，其特征在于，所述三级工况对应的处理流程为：判断铁口喷溅物组成，如果喷溅物为铁水或者铁水与渣铁混合物，则采取闷炮操作，打泥后10s左右抽活塞拔炮；
如果喷溅物全为渣铁，则使用脉冲吹氧烧铁口，将脉冲吹氧频率调至每分钟1?2次，控制氧气流速450m/s以上，持续烧铁口直至铁口全开。 说明书 : 一种脉冲吹氧处理折铁口的装置及方法技术领域[0001] 在本发明属于钢铁冶金领域，涉及到高炉烧铁口的方法,特别涉及一种脉冲吹氧处理折铁口的装置及方法。背景技术[0002] 高炉炉前铁口泥包由于受到炮泥质量、打泥操作、内外压力及温差、铁口状态等因素影响，偶然个别场次存在铁口泥包在某处裂开，导致渣铁进入铁口孔道，此时铁口会有部分渣铁流出，钻杆进入铁口孔道内很快就熔化，因此无法进一步实现开口作业，铁口处于小开或者半开状态，铁口孔道无法满流，俗称折(断)铁口现象。[0003] 出现这种情况，操作人员必须迅速将氧气气源用专用皮管引流至铁口区域，并与烧铁口用的氧气铁管连接。然后炉前工手持氧气铁管，用氧气将铁口内残存的钻杆、钻头和渣铁凝结物烧融、排出，使铁口孔道与炉内联通，开始出铁。但此方法烧铁口存在效率低下，处理折铁口时间较长的问题。发明内容[0004] 鉴于现有技术的不足，本发明提供一种脉冲吹氧处理折铁口的装置及方法。本发明通过脉冲吹氧烧铁口，通过改变吹氧管前段热力学及动力学条件快速熔融铁口孔道内的渣铁，缩短处理折铁口的时间，提高炉前全天出铁有效时间，有利于稳定和提高高炉生铁产量。[0005] 本发明采用的技术手段如下：[0006] 一种脉冲吹氧处理折铁口的装置，包括：[0007] 氧气包，所述氧气包用于存储氧气；[0008] 氧气支管，所述氧气支管的一端用于连接氧气包，另一端通过第一直通接头连接橡胶软管，所述橡胶软管的另一端通过第二直通接头连接氧气管；[0009] 手动球阀，所述手动球阀设置在氧气支管上，用于控制氧气支管的通断；[0010] 所述氧气支管上还设置有脉冲箱，所述脉冲箱内设置有压力控制单元、脉冲信号控制单元以及PLC控制单元，所述PLC控制单元根据实际工况，一方面通过压力控制单元改变氧气支管内的压力进而调整氧气流速，另一方面通过脉冲信号控制单元控制吹氧动作启停进而调整吹氧频率。[0011] 进一步地，所述装置还包括流量表，所述流量表设置在氧气支管上，用于采集由脉冲箱控制的氧气流量。[0012] 进一步地，所述脉冲信号控制单元为电动球阀。[0013] 本发明还公开了一种脉冲吹氧处理折铁口的方法，基于上述的装置实现，包括以下步骤：[0014] 获取铁口折断位置，并根据铁口折断位置确定当前工况，所述工况分为一级工况、二级工况以及三级工况，所述一级工况对应铁口在2.4m?2.8m区间折断，二级工况对应铁口在2.8?3.2m区间折断，所述三级工况对应铁口在3.2m以上区间折断；[0015] 获取与当前工况对应的处理流程，所述处理流程中包括预先设置的工作参数，所述工作参数包括吹氧频率以及氧气流速；[0016] 根据处理流程及工作参数进行脉冲吹氧烧铁口。[0017] 进一步地，所述一级工况对应的处理流程为：[0018] 先将脉冲吹氧频率调至每分钟3?5次，控制氧气流速为390?410m/s，使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口。[0019] 进一步地，所述二级工况对应的处理流程为：[0020] 先将脉冲吹氧频率调至每分钟2?3次，控制氧气流速为400?450m/s，使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口。[0021] 进一步地，所述三级工况对应的处理流程为：[0022] 判断铁口喷溅物组成，如果喷溅物为铁水或者铁水与渣铁混合物，则采取闷炮操作，打泥后10s左右抽活塞拔炮；[0023] 如果喷溅物全为渣铁，则使用脉冲吹氧烧铁口，将脉冲吹氧频率调至每分钟1?2次，控制氧气流速450m/s以上，持续烧铁口直至铁口全开。[0024] 较现有技术相比，本发明具有以下优点：[0025] 本发明基于脉冲富能技术设计，当氧气以一定脉冲方式和一定流速以脉冲方式呈现射流时，产生的冲击波将极大改变射流周围的热力场和动力场条件，根据此原理，本发明采取脉冲吹氧方式处理折铁口将带来处理效率的极大改善，在吹氧装置上设置脉冲箱，内含压力控制单元和脉冲控制单元，控制电动球阀的周期性开闭脉冲实现脉冲吹氧的目的，达到脉冲吹氧烧铁口，产生的冲击波可以极大的改善吹氧管前段热力学及动力学条件，从而提高烧氧效率，缩短处理折铁口的时间，提高炉前全天出铁有效时间。[0026] 基于上述理由本发明可在高炉冶炼等领域广泛推广。附图说明[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0028] 图1为本发明一种脉冲吹氧处理折铁口的装置结构示意图。[0029] 图中：1、手动球阀；2、脉冲箱；3、流量表；4、第一直通接头；5、第二直通接头；6、橡胶软管；7、氧气管。具体实施方式[0030] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。[0031] 如图1所示，本发明提供了一种脉冲吹氧处理折铁口的装置，主要包括：氧气包、氧气支管、手动球阀、脉冲箱、橡胶软管以及氧气管。其中，氧气包用于存储氧气。氧气支管的一端用于连接氧气包，另一端通过第一直通接头连接橡胶软管，橡胶软管的另一端通过第二直通接头连接氧气管。手动球阀设置在氧气支管上，用于控制氧气支管的通断。[0032] 脉冲箱内设置有压力控制单元、脉冲信号控制单元以及PLC控制单元，PLC控制单元根据实际工况，一方面通过压力控制单元改变氧气支管内的压力进而调整氧气流速，另一方面通过脉冲信号控制单元控制吹氧动作启停进而调整吹氧频率。优选地，脉冲信号控制单元为电动球阀。优选地，压力控制单元包括用于采集氧气支管压力的压力传感器，设置在氧气支管上的压力阀，该压力阀的开关程度受PLC控制单元的控制，进而实现脉冲箱内氧气支管压力的控制。[0033] 在一个较佳的实施例中，装置还可以包括流量表，所述流量表设置在氧气支管上，用于采集由脉冲箱控制的氧气流量。[0034] 本发明还公开了一种脉冲吹氧处理折铁口的方法，基于上述的装置实现，包括以下步骤：[0035] S1、获取铁口折断位置，并根据铁口折断位置确定当前工况，所述工况分为一级工况、二级工况以及三级工况，所述一级工况对应铁口在2.4m?2.8m区间折断，二级工况对应铁口在2.8?3.2m区间折断，所述三级工况对应铁口在3.2m以上区间折断；[0036] S2、获取与当前工况对应的处理流程，所述处理流程中包括预先设置的工作参数，所述工作参数包括吹氧频率以及氧气流速。具体来说：[0037] a.一级工况对应的处理流程为：[0038] 先将脉冲吹氧频率调至每分钟3?5次，控制氧气流速为400m/s，使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口。[0039] b.二级工况对应的处理流程为：[0040] 先将脉冲吹氧频率调每分钟2?3次，控制氧气流速为400?450m/s，使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口。[0041] c.三级工况对应的处理流程为：[0042] 判断铁口喷溅物组成，如果喷溅物为铁水或者铁水与渣铁混合物，则采取闷炮操作，打泥后10s左右抽活塞拔炮。如果喷溅物全为渣铁，则使用脉冲吹氧烧铁口，将脉冲吹氧频率调至每分钟1?2次，控制氧气流速450m/s以上，持续烧铁口直至铁口全开。[0043] S3、根据处理流程及工作参数进行脉冲吹氧烧铁口。[0044] 下面以某高炉处理折铁口时用氧气烧铁口为例，对本发明的方案做进一步说明。[0045] 判断铁口泥包在2.4m?2.8m左右折断时，先将脉冲吹氧频率调至每分钟3?5次，控制氧气流速400m/s左右,使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口，为了提高效率可以反复使用脉冲吹氧烧铁口。判断铁口泥包在2.8?3.2m左右折断后，将脉冲吹氧频率调至每分钟2?3次，控制氧气流速400?450m/s，使用脉冲吹氧装置将折断处渣铁烧熔化吹出后，再用开口机开口，为了提高效率可以反复使用脉冲吹氧烧铁口。判断铁口泥包在3.2m以上深度折断时，观察铁口喷溅物，如果是全是铁水或者渣铁混合物，则采取闷炮操作，打泥后10s左右抽活塞拔炮；如果全是渣，则使用脉冲吹氧烧铁口，将脉冲吹氧频率调每分钟1?2次，控制氧气流速450m/s以上，持续烧铁口直至铁口全开。[0046] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2023-08-29

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN117187463B