本发明涉及密封转炉，具体为一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪。
背景技术：
1、转炉炼钢过程中会产生大量1600℃的高温烟气，转炉烟气中的有害气体气体经过处理达标后进行回收利用或有组织排放，高温烟气主要是通过转炉烟道送入一次除尘系统处理，部分高温烟气和微量co通过除尘狗屋送入二次除尘系统处理，目前处理方式主要在转炉烟道两侧分别布置2个下料管，根据生产要求及时向转炉内送下各类炼钢用原材料，在每个下料管上端部布置一个带翻盖的检查孔，转炉生产中主要是在下料管中上部采用多孔环管向其内通入05—0.8mpa的n2来密封下料管烟气外溢；
2、然而现有处理方式中，通过多孔环管进入下料管的低压n2迅速减压降速，不能有效密封烟道进入下料管底部后迅速上升的1600℃高温烟气，加上下料管检查孔盖板受热容易变形，1600℃的高温烟气容易通过下料管检查孔等部位外溢现象严重，不仅造成下料管周围粉尘浓度、co浓度严重超标，而且造成了n2消耗量大、生产成本增加，严重影响着转炉炼钢工序的安全、环保、低成本生产，还对作业员工人身安全构成危害，并且一旦发生转炉下料管烟气外溢问题，炼钢操作人员和设备维护人员就必须撤离下料管区域，烟气外溢严重时只有停产处理泄漏，生产中断造成的成本损失更高，因此，急需研制一种蒸汽密封转炉下料管烟气外溢装置，通过应用在转炉下料管上来有效解决烟气外溢问题，实现转炉安全环保稳定均衡生产。
技术实现思路
1、本发明提供一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，可以有效解决上述背景技术中提出现有的处理方式不能有效密封烟道进入下料管底部后迅速上升的1600℃高温烟气，下料管检查孔盖板受热容易变形，1600℃的高温烟气容易通过下料管检查孔等部位外溢现象严重，不仅造成下料管周围粉尘浓度、co浓度严重超标，而且造成了n2消耗量大、生产成本增加，严重影响着转炉炼钢工序的安全、环保、低成本生产，还对作业员工人身安全构成危害的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，包括转炉烟道，所述转炉烟道的两侧对称连接有两个下料管，且下料管的端部管口位置设置有密封环管，所述下料管的顶部一侧安装有蒸汽喷枪结构；
3、所述蒸汽喷枪结构包括收缩段、进口、喉口、扩张段、出口；
4、所述出口正对下料管的管口，所述出口一端设置为扩张段，所述扩张段一端连接有喉口，所述喉口的端部连接有收缩段，且收缩段的内部设置有进口。
5、根据上述技术方案，所述蒸汽喷枪结构为超音速喷枪，其喉口速度＞4m，出口的3m处，即下料管与转炉烟道接口位置的汽雾速度＞300m/s、汽雾温度＜50℃，出口的3m处雾化蒸汽直径＞2m，大于下料管的直径。
6、根据上述技术方案，所述蒸汽喷枪结构在喷汽过程中，根据等压气体pv＝nrt，p-气体压力、v-气体体积、n-气体摩尔数、r-气体常数、t-气体温度；
7、可得到蒸汽喷枪结构在下料管底部与转炉烟道受料口处的汽雾体积受热会膨胀5.8倍以上，其中，pv＝nrt→v1/v2＝t1/t2→v2＝v1t2/t1→v2＝v1(1600+273)/(50+273)＝5.8v1，整个下料管内形成压力＞112000pa，p烟道受料口压力为101325pa，具有很强的密封下料管烟气外溢效果。
8、根据上述技术方案，所述蒸汽喷枪结构的进口处通入0.6-0.7mpa的转炉蒸汽，备用替代n2压力为0.6-0.8mpa。
9、根据上述技术方案，所述下料管的端部连接有带法兰的钢套管，所述蒸汽喷枪结构通过法兰与钢套管之间连接。
10、根据上述技术方案，所述蒸汽喷枪结构的进口处通过法兰与蒸汽进汽管道相连接，且蒸汽进汽管道上的控制阀通过转炉plc程序控制。
11、根据上述技术方案，所述蒸汽喷枪结构的出口端不超过下料管上端管内壁，确保下料管向转炉内下料通畅无障碍，且蒸汽喷枪结构的射流中心线对准下料管出口中心线下100mm。
12、根据上述技术方案，所述蒸汽喷枪结构的收缩段、喉口、扩张段的内壁粗糙度均大于▽7；
13、其中，收缩段的长度lc为36.2mm，进口的内径d为50mm，喉口的长度δ为20mm，喉口的内径d*为20mm，扩张段的长度ld为81.7mm，出口的内径de为30mm。
14、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：
15、1、通过将收缩段、进口、喉口、扩张段和出口按照规定的设计标准设计组成超音速蒸汽喷枪结构，并使蒸汽喷枪结构按照安装要求安装到下料管上，在封堵防溢时，将其内通入一定压力的转炉蒸汽，就可以将转炉生产过程中1600℃烟气全部封堵在下料管底部的转炉烟道内，防止转炉下料管烟气外溢的情况发生，且技术设备结构简单、耐高温变形、耐气流冲刷、耐烟气腐蚀效果好，实际应用成本低，密封转炉下料管烟气外溢效果特别好，改善了岗位作业环境，确保了岗位人员安全，实现转炉安全、环保、稳定、均衡的生产。
16、2、通过法兰和钢套管将蒸汽喷枪结构进行安装，方便确定蒸汽喷枪结构的位置，使其在应用过程中不会出现位置偏移的现象，且使蒸汽喷枪结构的出口端不超过下料管的上端管内壁，确保下料管向转炉内下料通畅无障碍，同时该方式连接方便，便于后续的快速检查、维修、更换。
1.一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，包括转炉烟道(1)，其特征在于：所述转炉烟道(1)的两侧对称连接有两个下料管(2)，且下料管(2)的端部管口位置设置有密封环管(3)，所述下料管(2)的顶部一侧安装有蒸汽喷枪结构(4)；
2.根据权利要求1所述的一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，其特征在于：所述蒸汽喷枪结构(4)为超音速喷枪，其喉口速度＞4m，出口(405)的3m处，即下料管(2)与转炉烟道(1)接口位置的汽雾速度＞300m/s、汽雾温度＜50℃，出口(405)的3m处雾化蒸汽直径＞2m，大于下料管(2)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，其特征在于：所述蒸汽喷枪结构(4)在喷汽过程中，根据等压气体pv＝nrt，p-气体压力、v-气体体积、n-气体摩尔数、r-气体常数、t-气体温度；
4.根据权利要求1所述的一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，其特征在于：所述蒸汽喷枪结构(4)的进口(402)处通入0.6-0.7mpa的转炉蒸汽，备用替代n2压力为0.6-0.8mpa。
5.根据权利要求1所述的一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，其特征在于：所述下料管(2)的端部连接有带法兰的钢套管，所述蒸汽喷枪结构(4)通过法兰与钢套管之间连接。
6.根据权利要求1所述的一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，其特征在于：所述蒸汽喷枪结构(4)的进口(402)处通过法兰与蒸汽进汽管道相连接，且蒸汽进汽管道上的控制阀通过转炉plc程序控制。
7.根据权利要求6所述的一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，其特征在于：所述蒸汽喷枪结构(4)的出口端不超过下料管(2)上端管内壁，且蒸汽喷枪结构(4)的射流中心线对准下料管(2)出口中心线下100mm。
8.根据权利要求1所述的一种密封转炉下料管烟气外溢的蒸汽喷枪，其特征在于：所述蒸汽喷枪结构(4)的收缩段(401)、喉口(403)、扩张段(404)的内壁粗糙度均大于▽7；
