专利名称：长寿命单喷口钝化镁脱硫喷枪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种长寿命单喷口钝化镁脱硫喷枪，具体地说是一种用于铁水罐钝化镁喷吹脱硫的喷枪，属转炉炼钢前铁水炉外预处理的喷吹脱硫领域。
背景技术：
目前，在冶金行业转炉炼钢前铁水炉外喷吹脱硫所使用的单喷口钝化镁脱硫喷枪，其金属枪芯由导管、主管、双层圆棒加强筋和圆棒加强筋圆枕、倾斜式柱状铆固件和喷吹口组成，不足之处在于因喷枪的金属枪芯与枪芯外耐火材料之间相容性较差，出现严重的脱硫喷枪枪体剥落和穿孔、枪头脱落与烧蚀等问题，导致脱硫喷枪实际使用寿命较短；如首都钢铁集团公司二炼钢厂220吨脱硫铁水罐上使用的乌克兰钝化镁单口脱硫喷枪平均枪龄一般只有12～15次/支，最高枪龄仅有20次/支，平均浸泡时间为200分钟/支左右。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、制作方便的长寿命钝化镁单喷口脱硫喷枪，可改善金属枪芯与枪芯外耐火材料之间的相容性和脱硫喷枪枪头与枪体耐火材料的受力状况，减缓脱硫喷枪枪体剥落、穿孔与枪头脱落、烧蚀的速率，使长寿命脱硫喷枪的使用寿命提高3倍左右。
本实用新型为了达到上述目的，在乌克兰钝化镁单口脱硫喷枪枪芯的基础上，取消了倾斜式柱状铆固件、一层圆棒加强筋和圆棒加强筋圆枕，设计了一种长寿命钝化镁单喷口脱硫喷枪，由导管(1)、主管(2)、圆棒加强筋(3)、枪体耐火材料(8)、喷吹口(10)和圆棒加强筋圆枕(11)组成，其特征在于还增设有双V形铆固件(4)、保护圆环(5)、V形铆固件(6)、导热耐火粉料(9)、枪头过渡保护圆环(12)、涂层(13)和铆固件和加强圆环，导热耐火粉料(9)填充在导管(1)与主管(2)间，保护圆环(5)固定在V形铆固件(6)的顶部，在与耐火材料接触的枪芯金属表面涂刷有涂层(13)，在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环。
本实用新型脱硫喷枪，其特征在于所述的喷枪在枪头主管端面上焊接枪头铆固件为V形加强铆固件(7)或单柱枪头铆固件(15)或圆棒加强筋外延铆固件(16)或过渡单柱铆固件(17)，枪头主管端面上焊接加强圆环为枪头过渡保护圆环(12)和枪头加强圆环(14)。圆棒加强筋外延铆固件(16)有直线型与外斜型两种。
本实用新型脱硫喷枪，其特征在于所述的喷枪在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环，可以是将V形加强铆固件(7)焊接在枪头主管端面，枪头过渡保护圆环(12)焊接在V形加强铆固件(7)的长边顶端。
本实用新型脱硫喷枪，其特征在于所述的喷枪在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环，可以是将枪头加强圆环(14)焊接在单柱枪头加强铆固件(15)顶端，枪头过渡保护圆环(12)焊接在圆棒加强筋外延铆固件(16)顶端。
本实用新型脱硫喷枪，其特征在于所述的喷枪在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环，可以是将枪头过渡保护圆环(12)焊接在过渡单柱铆固件(17)顶端，枪头加强圆环(14)焊接在圆棒加强筋外延铆固件(16)顶端。
本实用新型脱硫喷枪，其特征在于所述喷枪的保护圆环(5)直径比脱硫喷枪枪体外径小0～15mm，圆形环间距50～250mm，枪头过渡保护圆环(12)直径也比脱硫喷枪枪体外径小0～15mm，枪头加强圆环(14)直径介于喷口直径与保护圆环直径之间，最好为喷口直径与保护环直径的平均值。
本实用新型脱硫喷枪，其特征在于所述喷枪的V形加强铆固件(7)的开口方向与脱硫喷枪轴线成40～70°的夹角平行。
本实用新型脱硫喷枪，其特征在于所述喷枪的保护圆环(5)、枪头过渡保护圆环(12)和枪头加强圆环(14)的丝径均为2～7mm。
本实用新型设计的保护圆环(5)改变了脱硫枪使用初期喷枪体耐火材料的受力状况，提高了耐火材料抗结构剥落的能力，减少了主管处枪体耐火材料的纵向开裂引起的穿孔现象；V形加强铆固件(7)、枪头过渡保护圆环(12)与枪头加强圆环(14)增强了脱硫喷枪喷口处耐火材料与枪芯的结合力，减弱了脱硫喷枪的头部脱落问题，延缓枪头金属枪芯的烧蚀速度；枪芯金属表面涂层(13)的使用，使经过烘烤的脱硫枪金属枪芯与枪体耐火材料间形成一微小的间隙，吸收金属与耐火材料热膨胀系数不同导致的热应力；导管与主管间填充导热耐火粉料有助于改善脱硫枪横截面的温度分布的均匀性，减轻脱硫喷枪的纵裂纹的形成。设计了保护圆环、V形与双V形过渡铆固件、V形加强铆固件、枪头加强圆环，并在导管与主管间填充了导热性能优良的无机耐火粉料，在枪芯金属表面涂刷了一层涂层，这些设计减轻了脱硫喷枪枪芯金属材料与枪体耐火材料之间的相容性差而出现的脱硫枪剥落穿孔与头部脱落问题，从而提高了脱硫喷枪的使用寿命。
本实用新型钝化镁单喷口脱硫喷枪与通常使用的钝化镁单喷口脱硫喷枪相比具有如下优点1、本实用新型结构简单，制作工艺与常用的钝化镁单喷口脱硫喷枪相当。
2、本实用新型钝化镁单喷口脱硫喷枪围绕长寿目标从多角度采取措施，从结构上设计的保护圆环提高耐火材料的抗结构剥落能力，设计的加强铆固件与枪头加强圆环能提高枪头耐火材料与金属枪芯间的结合强度，减缓脱硫喷枪头部脱落与烧蚀进程，另外在导管与主管间填充导热耐火粉料能改善脱硫枪横截面的温度均匀性，在枪芯金属表面涂刷一层有机涂层能吸收高温引起的部分热应力；从而大大提高了脱硫喷枪的实际使用寿命，使本实用新型喷枪枪龄比通常使用的乌克兰喷枪寿命提高3倍左右。
下面用附图进一步说明本实用新型的结构。
图1为本实用新型长寿钝化镁单喷口脱硫喷枪的一种结构示意图，图中(1)为导管、(2)为主管、(3)为圆棒加强筋、(4)为双V形铆固件、(5)保护圆环、(6)为V形铆固件、(7)为V形加强铆固件、(8)为枪体、(9)为导管与主管间的导热耐火粉料、(10)为喷口、(11)为圆棒加强筋圆枕、(12)为枪头过渡保护圆环、(13)为枪芯表面有机涂层。
图2为图1脱硫喷枪结构的A-A剖视示意图。
图3、4为带有枪头加强环的脱硫喷枪结构示意图。图3所示为结构B脱硫喷枪，枪芯结构为枪头加强圆环焊接在单柱枪头铆固件(15)顶端、枪头过渡保护圆环(12)焊接在外斜型圆棒加强筋外延铆固件(16)顶端，图中(14)为枪头加强圆环、(15)为单柱枪头铆固件、(16)为圆棒加强筋外斜型外延铆固件。
图4所示为结构C脱硫喷枪，枪芯结构为枪头加强圆环(14)焊接在直线型圆棒加强筋外延铆固件(16)顶端，枪头过渡保护圆环焊接在过渡单柱铆固件(17)顶端。图中(16)为直线型圆棒加强筋外延铆固件、(17)为过渡单柱铆固件。
具体实施方式
本实用新型钝化镁单喷口脱硫喷枪结合实施例进一步详述实施例1采用45号碳钢钢管与盘条制作一批钝化镁单喷口脱硫喷枪，结构如图1所示，保护圆环(5)直径为330mm，丝径4mm，保护圆环间距120mm，枪头过渡保护圆环(12)与枪体端面距离2mm，直径为330mm，丝径4mm，材质均是铁铬铝耐热金属，V形铆固件的V形夹角为60°，长边为60mm，短边为40mm，V形加强铆固件(7)与双V形铆固件(4)均采用普通的盘条，丝径7mm，圆棒加强筋圆枕(11)与圆棒加强筋(3)采用普通盘条，丝径12mm，导管与主管间耐火填料为碳化硅与石墨复合料，有机涂层是用一种石油产品与焦化副产品的复合物涂刷的。耐火材料为莫来石—刚玉浇注料。生产的脱硫喷枪在炼钢厂脱硫铁水罐试用，平均枪龄为50～55次/支，平均浸泡时间730～850分钟/支，与常用的脱硫喷枪平均枪龄12～15次/支和平均浸泡时间200min/支相比，提高枪龄3倍左右。
实施例2采用15号碳钢钢管制作本实用新型脱硫喷枪，结构如图4，保护圆环直径为325mm，丝径5mm，保护圆环间距130mm，枪头过渡保护圆环(12)直径为325mm，丝径5mm，与枪体端面距离5mm，枪头加强圆环(14)直径为230mm，丝径5mm，与枪体端面距离2mm，各种圆环均采用铁铬铝耐热金属，直线型圆棒加强筋外延铆固件(16)直径为9.5mm，材质为铁铬铝耐热金属，双V形铆固件、V形加强铆固件采用铁铬铝耐热金属，丝径5mm，其具体尺寸和其它部件与实施例1相同。采用莫来石—刚玉浇注料，生产的脱硫喷枪在炼钢厂铁水罐上试用，枪龄为56-79次/支，浸泡时间为800-1100分钟/支，与常用的脱硫喷枪平均枪龄12-15次/支与平均浸泡时间200min/支相比，提高寿命3倍多。
本实用新型长寿命钝化镁单喷口脱硫喷枪适合于脱硫铁水罐上的铁水预处理脱硫喷枪。
权利要求1.一种长寿命钝化镁单喷口脱硫喷枪，由导管(1)、主管(2)、圆棒加强筋(3)、枪体耐火材料(8)、喷吹口(10)和圆棒加强筋圆枕(11)组成，其特征在于还增设有双V形铆固件(4)、保护圆环(5)、V形铆固件(6)、导热耐火粉料(9)、涂层(13)、枪头铆固件和加强圆环，导热耐火粉料(9)填充在导管(1)与主管(2)间，保护圆环(5)固定在V形铆固件(6)的顶部，在与耐火材料接触的枪芯金属表面涂刷有涂层(13)，在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环。
2.根据权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于在枪头主管端面上焊接枪头铆固件为V形加强铆固件(7)或单柱枪头铆固件(15)或圆棒加强筋外延铆固件(16)或过渡单柱铆固件(17)，枪头主管端面上焊接加强圆环为枪头过渡保护圆环(12)和枪头加强圆环(14)。
3.根据权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环，可以是将V形加强铆固件(7)焊接在枪头主管端面，枪头过渡保护圆环(12)焊接在V形加强铆固件(7)的长边顶端。
4.根据权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环，可以是将枪头加强圆环(14)焊接在单柱枪头加强铆固件(15)顶端，枪头过渡保护圆环(12)焊接在圆棒加强筋外延铆固件(16)顶端。
5.根据权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于在枪头主管端面上焊接枪头铆固件和加强圆环，可以是将枪头过渡保护圆环(12)焊接在过渡单柱铆固件(17)顶端，枪头加强圆环(14)焊接在圆棒加强筋外延铆固件(16)顶端。
6.根据权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于保护圆环(5)直径比脱硫喷枪枪体外径小0～15mm，圆形环间距50～250mm，枪头过渡保护圆环(12)直径也比脱硫喷枪枪体外径小0～15mm，枪头加强圆环(14)直径介于喷口直径与保护圆环直径之间。
7.根据权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于V形加强铆固件(7)的开口方向与脱硫喷枪轴线成40～70°的夹角平行。
8.根据权利要求1所述的脱硫喷枪，其特征在于保护圆环(5)、枪头过渡保护圆环(12)和枪头加强圆环(14)的丝径均为2～7mm。
专利摘要本实用新型涉及一种长寿命钝化镁单喷口脱硫喷枪，属转炉炼钢前铁水预处理炉外喷吹脱硫领域。本喷枪在常用的乌克兰钝化镁单喷口脱硫喷枪的金属枪芯结构中增设了双V形铆固件(4)、保护圆环(5)、V形铆固件(6)、V形加强铆固件(7)、枪头过渡保护圆环(12)、枪头加强圆环(14)及在导管与主管间填充导热耐火粉料(9)，并在枪芯金属表面涂刷有涂层(13)。所增设的结构增强了枪体与枪头耐火材料的抗剥落能力，同时，在导、主管间填充粉料，改善了脱硫喷枪横截面的温度均匀性，涂刷的涂层吸收了枪体的热应力，从而减轻了脱硫喷枪的穿孔与头部脱落，大大提高了喷枪的使用寿命。本喷枪结构简单，制作方便，适用于转炉炼钢前铁水预处理炉外喷吹脱硫。
文档编号C22C33/00GK2652945SQ03254739
公开日2004年11月3日 申请日期2003年7月7日 优先权日2003年7月7日
发明者欧阳德刚, 周明石, 胡清明, 毛晓刚, 刘建岭, 郝不景, 牛俊高, 王建勇, 王海青 申请人:武汉钢铁(集团)公司, 北京利尔耐火材料有限公司