0055] 壁主體110設(shè)置成將氣體通道與外部隔開，并且容置氣體的儲(chǔ)存部130和氣體通 道形成在壁主體110中。相應(yīng)地，儲(chǔ)存部130和通道可以與外部隔開。另外，壁主體110可 以設(shè)計(jì)成使得冷卻水在其中流動(dòng)以保護(hù)噴槍100和噴嘴免于高溫操作環(huán)境。
[0056] 儲(chǔ)存部130形成為在吸入孔170的上方延伸預(yù)定長(zhǎng)度，并且用于將氧化性氣體排 到混合部160的排出部150形成在混合部160的端部處。儲(chǔ)存部130限定了儲(chǔ)存從氣體供 應(yīng)設(shè)備供應(yīng)的氧化性氣體的空間從而容置氧化性氣體。儲(chǔ)存部130形成為朝吸入孔170逐 漸變窄，并且因而，容置在儲(chǔ)存部130中的氧化性氣體可以被聚集并移動(dòng)到混合部160。這 里，盡管在圖4和圖5中儲(chǔ)存部130通過(guò)傾斜而變窄，但減小儲(chǔ)存部130的寬度的方法不限 于此，并且因而，儲(chǔ)存部130可以以各種方式變窄。即，當(dāng)儲(chǔ)存部130的寬度變得更小時(shí)，儲(chǔ) 存部130的空間可以在儲(chǔ)存部130以曲線形狀平滑變窄的情況下增大。
[0057] 在根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的噴槍100中，盡管儲(chǔ)存部130形成為與噴槍100相 同的圓筒形形狀，但儲(chǔ)存部的形狀不限于此，其也可以以各種形狀進(jìn)行修改。另外，儲(chǔ)存部 130 (S卩，可以容置氧化性氣體的空間）的尺寸不限于此，而是儲(chǔ)存部130可以形成為下述尺 寸，該尺寸使得氧化性氣體的速度可以通過(guò)容置在儲(chǔ)存部130中的氧化性氣體經(jīng)過(guò)排出孔 150時(shí)的壓差而發(fā)生改變。
[0058] 排出孔150形成在儲(chǔ)存部130的端部處以將氧化性氣體排到混合部160,并且排出 孔150包括引入氧化性氣體的引入端部和面向引入端部的排出端部。這里，排出孔150可 以形成為從排出孔150的引入端部朝排出端部逐漸變寬。相應(yīng)地，氧化性氣體的速度增大 以在氧化性氣體穿過(guò)排出孔150時(shí)達(dá)到音速，氧化性氣體隨后在氧化性氣體排到噴槍100 的下部時(shí)以等于或大于音速的速度排出。盡管排出孔150布置在噴槍100的僅一點(diǎn)處，但 排出孔150的數(shù)目可以根據(jù)噴槍100的長(zhǎng)度和形狀而改變。
[0059] 混合部160布置在吸入孔170的下方以使氧化性氣體與CO氣體混合。這里，混合 部160可以形成為延伸預(yù)定長(zhǎng)度以容置從儲(chǔ)存部130供應(yīng)的氧化性氣體并且形成為提供通 過(guò)吸入孔170引入的CO氣體能夠混合的時(shí)間。即，如圖4和圖5所示，混合部160可以形 成為具有使得氧化性氣體與CO氣體可以在混合部160中充分進(jìn)行反應(yīng)的長(zhǎng)度。另外，混合 部160可以朝形成在其下方的排出部190逐漸變窄。這是因?yàn)榛旌显诨旌喜?60中的氣體 可以借助于混合部160的逐漸變窄的形狀迅速移動(dòng)至排出部190。更詳細(xì)的描述將稍后給 出。另外，將混合部160形成為逐漸變窄的方法可以通過(guò)使得寬度能夠通過(guò)線性或曲線形 狀而變得更小來(lái)實(shí)現(xiàn)，如關(guān)于儲(chǔ)存部130所描述的。
[0060] 吸入孔170是最重要的部件，并且吸入孔170布置在噴槍100中的氧化性氣體通 道處以吸入噴槍100的外部氣體。即，參照附圖，吸入孔170通過(guò)穿透噴槍100的壁主體 110而與外部連通。吸入孔170可以形成為朝壁主體110的內(nèi)側(cè)傾斜，使得可以防止流入 噴槍100的氧化性氣體通過(guò)吸入孔170排出，并且外部氣體可以移動(dòng)到混合部160以與氧 化性氣體混合。即，吸入孔170從壁主體100的外周表面朝噴槍100的下部?jī)A斜至壁主體 100的內(nèi)側(cè)。
[0061] 通過(guò)吹入到轉(zhuǎn)爐1的鐵水中的氧化性氣體中的氧氣與鐵水中的碳的反應(yīng)產(chǎn)生的 CO氣體穿過(guò)由此形成的吸入孔170吸入。CO氣體通過(guò)形成在儲(chǔ)存部130與混合部160重 疊的部分處的通道而被引入到混合部150。即，氧化性氣體與碳反應(yīng)，使得CO氣體存在于轉(zhuǎn) 爐1中，并且CO氣體可以通過(guò)利用文丘里效應(yīng)而被吹入噴槍100中，通過(guò)文丘里效應(yīng)，周圍 的氣體在氧化性氣體以高速被吹入時(shí)被旋入。
[0062] 吸入孔170可以根據(jù)噴槍100的形狀而具有不同的最佳尺寸。然而，由于從外部 吸入的CO氣體的流量可能由于吸入孔170太大時(shí)的小的壓差而降低，因此期望的是，吸入 孔170可以具有合適的尺寸。相應(yīng)地，本公開不限于吸入孔170的尺寸和形狀，而是僅通過(guò) 根據(jù)隨后描述的實(shí)施方案2的噴槍的吸入孔170的尺寸的效果變化來(lái)描述吸入孔170的效 果。
[0063] 排出部190形成為在混合部160下方延伸預(yù)定距離，并且允許從混合部160移動(dòng) 的氣體排到轉(zhuǎn)爐10中。這里，排出部190的形狀不限于此，而是可以沿與氣體移動(dòng)方向平行 的方向形成以使得在噴槍100中以高速移動(dòng)的氣體通過(guò)排出部190被迅速地吹到鐵水中。 盡管排出部190可以形成為寬度不變，如圖4中所示的排出部190a中所示，排出部190還 可以形成為具有沿向下方向逐漸變寬的端部。下面將詳細(xì)描述排出部190a和190b中的每 個(gè)排出部的效果。
[0064] 使用了如上所述根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案形成的噴槍100的操作方法和所得到 的效果將進(jìn)行如下描述。
[0065] 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的操作方法為用于精煉鐵水的操作方法，該操作方法包 括：在轉(zhuǎn)爐1中提供鐵水；將噴槍降低進(jìn)入轉(zhuǎn)爐1中以將噴槍100定位在鐵水上方；向噴槍 100供應(yīng)氧化性氣體并向鐵水噴射上述氧化性氣體；以及將由噴射到鐵水中的氧化性氣體 生成的反應(yīng)氣體引入到噴槍100中。
[0066] 下文中，將詳細(xì)描述該操作方法。
[0067] 首先，將從高爐轉(zhuǎn)移的鐵水提供在轉(zhuǎn)爐中（S10)。這里，噴槍100被降低進(jìn)入轉(zhuǎn)爐 1中用以除去鐵水中的雜質(zhì)并且噴槍100定位在鐵水上方的所需高度處（S20)。
[0068] 在定位好噴槍100之后，通過(guò)向鐵水噴射從氣體供應(yīng)設(shè)備供應(yīng)的氧化性氣體來(lái)開 始鐵水的噴吹精煉（S30)。這里，氧化性氣體在噴槍100中移動(dòng)，并且氧化性氣體的移動(dòng)速 度在經(jīng)過(guò)排出孔150時(shí)提高。穿過(guò)排出部190排出的氧化性氣體可以以高速噴射到鐵水。 這樣，由于氧化性氣體的吹入，氧化性氣體中的氧氣（〇 2)與鐵水中的碳（C)相互反應(yīng)以生 成CO氣體（S40)，并且進(jìn)行鐵水的脫碳。下文中，所生成的CO氣體仍保留在轉(zhuǎn)爐中并且由 于氣體特性而同時(shí)漂浮到轉(zhuǎn)爐1的上部。
[0069] 隨后，向上漂浮的CO氣體通過(guò)形成在噴槍100的側(cè)表面上的吸入孔170被引入到 噴槍100中。這里，CO氣體由于通過(guò)吹到鐵水的高速的氧化性氣體而產(chǎn)生的文丘里效應(yīng)而 被引入到吸入孔170中。
[0070] 這樣，被引入到噴槍100的CO氣體在噴槍100中與先前存在于噴槍100中的氧化 性氣體混合。這里，氣體的溫度通過(guò)氧化性氣體與CO氣體的反應(yīng)而升高。另外，由于CO氣 體被額外地引入到噴槍100中，因此，相比僅供應(yīng)氧化性氣體的情況，增大量的混合氣體被 吹入轉(zhuǎn)爐中。結(jié)果，吹到鐵水的氣體的流量增大，并且二次燃燒率也根據(jù)吹入氣體的溫度的 升高而增大。
[0071] 在下文中，將描述根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的噴槍的效果的實(shí)例。然而，應(yīng)當(dāng)注意 的是，這些實(shí)施方案僅被提供來(lái)用以更加清楚地理解本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍。
[0072] 圖6是示出排出氣體的溫度變化相對(duì)距噴槍的排出孔的距離的曲線圖。
[0073] 利用了流體分析程序進(jìn)行熱流分析以判斷：在使用根據(jù)示例性實(shí)施方案的噴槍的 情況下，作為噴槍周圍的反應(yīng)氣體的CO氣體是否真的被吸入到噴槍100中；吸入的量是多 少；以及當(dāng)氣體在與氧化性氣體反應(yīng)之后被排到排出部190時(shí)的平均氣體溫度是多少。
[0074] 在下面的表1的假設(shè)下，進(jìn)行用于分析的計(jì)算。
[0075]【表1】
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于將源氣體吹入其中生成反應(yīng)氣體的容器中的噴槍，所述噴槍包括吸入孔， 所述吸入孔形成在氣體通道處并構(gòu)造成將所述反應(yīng)氣體引入所述通道中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴槍，其中， 壁主體，其形成為豎直延伸，并且構(gòu)造成使外部隔離于所述通道； 儲(chǔ)存部，其設(shè)置在所述吸入孔的上方，并且構(gòu)造成容置所述源氣體； 混合部，其設(shè)置在所述吸入孔的下方，并且構(gòu)造成使所述源氣體與所述反應(yīng)氣體在其 中混合；以及 排出部，其形成為在所述混合部的下方延伸預(yù)定距離，并且構(gòu)造成將所述氣體排到所 述容器中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴槍，其中，所述儲(chǔ)存部朝所述吸入孔逐漸變窄。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴槍，其中， 在所述儲(chǔ)存部的端部處形成有構(gòu)造成將所述源氣體排到所述混合部的排出孔，以及 所述吸入孔穿透所述壁主體以允許所述通道連通至所述外部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴槍，其中，所述排出孔包括： 弓丨入端和面向所述引入端的排出端，所述源氣體通過(guò)所述引入端被引入， 所述排出孔從所述引入端朝所述排出端逐漸變寬。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴槍，其中，所述混合部朝所述排出部逐漸變窄。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴槍，其中，所述排出部的端部沿向下方向逐漸變寬。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴槍，其中，所述吸入孔形成為朝所述壁部的內(nèi)側(cè)傾斜。
9. 一種精煉鐵水的操作方法，所述操作方法包括： 在容器中提供鐵水； 將噴槍降低進(jìn)入所述容器中，以將所述噴槍定位在所述鐵水的上方； 向所述噴槍供應(yīng)氧化性氣體，以向所述鐵水噴射所述氧化性氣體；以及 將由噴射到所述鐵水的所述氧化性氣體生成的反應(yīng)氣體引入所述噴槍中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的操作方法，還包括將所述反應(yīng)氣體引入所述噴槍中，并使所 引入的反應(yīng)氣體與所述氧化性氣體混合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作方法，還包括使所述反應(yīng)氣體與所述氧化性氣體混 合，并將所混合的氣體噴射到所述容器中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項(xiàng)所述的操作方法，其中，所述反應(yīng)氣體為CO氣體。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種噴槍和使用該噴槍的操作方法。本發(fā)明包括吸入孔，該吸入孔使得能夠?qū)⒃礆怏w噴入其中生成有反應(yīng)氣體容器中，并且吸入孔形成在源氣體穿過(guò)的通道中使得反應(yīng)氣體流到該通道中，因此噴入容器中的氣體的溫度能夠在沒(méi)有任何額外的加熱裝置的情況下被容易地提高，并且可以提高二次燃燒率。此外，提供在高溫下噴射的氣體，并因此可將額外的熱供應(yīng)到容器中。由此，可以抑制過(guò)多地使用用來(lái)提高容器的溫度的燃料，因此可以降低操作成本并提高效率和生產(chǎn)率。
【IPC分類】C21C5-46
【公開號(hào)】CN104870661
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380066576
【發(fā)明人】河昌秀, 崔鉉洙
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社Posco
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2013年12月16日
【公告號(hào)】WO2014098427A1