专利名称：自冷式铁水预处理喷枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁水预处理喷枪，具体地说是一种用于鱼雷罐或铁水罐喷吹脱硫、脱磷、脱硅等预处理的喷枪。
背景技术：
目前，在冶金行业转炉炼钢前铁水炉外喷吹预处理所使用的喷枪，主要是由金属枪芯和耐火材料枪衬组成，其中，金属枪芯由主管、加强筋、铆固件和喷吹口组成，耐火材料枪衬是采用浇注料整体浇注成型，不足之处在于因喷枪的金属枪芯与枪芯外耐火材料枪衬之间相容性较差，出现严重的纵裂纹烧穿、枪衬剥落与枪头脱落等问题，导致脱硫喷枪实际使用寿命较短。虽然，中国专利号分别为ZL01251907.3、ZL01252249.X、ZL200320115797.7、ZL03254739.0和ZL03254800.1已公开的专利技术较好地解决了不同种类喷枪金属枪芯与耐火材料枪衬间的热膨胀协调问题、喷枪大面积烧穿、枪衬大面积剥落和枪头脱落问题，并在生产应用中取得了延长喷枪使用寿命的效果，但仍存在枪芯金属材料与枪衬耐火材料之间热膨胀不匹配、加强筋的存在不能避免金属枪芯的不均匀膨胀以及由此引起的局部纵裂纹等不足，从而限制了喷枪使用寿命的进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能使枪芯金属材料与枪衬耐火材料之间热膨胀匹配、增强金属枪芯的均匀膨胀，不易纵裂纹，并且结构简单、制作方便、使用寿命长的自冷式铁水预处理喷枪，实现上述目的的措施自冷式铁水预处理喷枪，包括主管、柱状定位铆固钉、V形锚固件、圆环铆固件、耐火材料枪衬、喷吹口、枪杆及与其连接的增强管、增强管上的有机涂层，其在于在主管与增强管之间有风冷通道，在风冷通道的端头设置风冷喷口，在主管和风冷通道的外壁分别设有柱状定位铆固钉，在喷吹口端头的增强管上设置增强管挡板，在枪杆上设有接气口并与风冷通道相通，在枪杆上设有排气孔。
其在于喷吹口根据不同喷吹预处理工艺与喷吹要求，可以是倒T形、倒Y形、底部直吹式、汽化室喷口、底部直吹石墨喷口等。
其在于风冷通道为风冷管套装在主管外，或将风冷管设在主管与增强管之间。
其在于在风冷通道端头的喷吹口为沿增强管周向均匀分布。
本发明设计机理由于增设风冷通道，从而强化了喷枪内部冷却过程，降低了喷枪使用条件下的整体温度；枪杆上开设的排气孔便于风冷通道喷出冷却气体顺利排出，保证了喷枪的内部冷却强度，降低了喷枪使用条件下的升温速度和长时间喷吹的枪体温度，提高了喷枪对单次喷吹潜入时间长的适应能力，同时，喷枪内部稳定的冷却强度和喷吹载气、脱硫剂对喷吹口的冷却，延缓了喷口的烧蚀进程，保证了喷吹口对喷吹流场的组织和喷枪的喷吹脱硫性能。
本发明的自冷式铁水预处理喷枪，主管、风冷管、增强管、V形锚固件、柱状定固件均采用普通碳钢制作，从而降低了制作成本与制作难度。
工作原理冷风通过接气口进入风冷通道内，并被输送到喷吹口，此时，喷出的冷风经过风冷通道向上流动，通过与增强管对流换热，使增强管表面温度降低，再经排气孔排出。
本发明与通常使用的喷枪相比具有如下优点1、本发明结构简单，制作方便、成本低廉与使用寿命长。
2、本发明缓解了金属枪芯与耐火材料枪衬之间热膨胀不匹配及枪衬纵裂纹的形成与发展速度，避免枪衬局部裂纹剥落；3、喷枪对单次喷吹长时间潜入的适应能力得到增强，同时改善了喷枪的喷吹使用性能。
图1为本发明的倒T形喷吹口自冷式铁水预处理喷枪的结构示意2为本发明的倒Y形喷吹口自冷式铁水预处理喷枪的结构示意3为本发明的底部直吹喷吹口自冷式铁水预处理喷枪的结构示意4为本发明的汽化室喷吹口自冷式铁水预处理喷枪的结构示意5为本发明的底部直吹石墨喷吹口自冷式铁水预处理喷枪的结构示意6为风冷管设在主管与增强管之间的结构示意中1主管、2柱状定位铆固钉3、V形锚固件、4圆环铆固件、5耐火材料枪衬、6喷吹口、7枪杆、8增强管、9有机涂层、10风冷通道、11风冷喷口、12增强管挡板、13接气口、14排气孔、15风冷管具体实施方式
下面结合附图作进一步详述实施例1采用45号碳钢无缝管、普通碳钢盘条、铁铬铝耐热金属丝等材料制作了一支倒T形喷吹口自冷式铁水预处理喷枪，结构如图1所示。采用45号碳钢无缝管制作主管(1)、风冷管(15)和增强管(8)，风冷通道(10)为风冷管(15)套装在主管(1)外，风冷管(15)的端头加工风冷喷口(11)。在喷吹口(6)端头的增强管(8)上采用螺纹或焊接方式连接增强管挡板(12)；采用铁铬铝耐热金属丝制作圆环铆固件(4)，丝径4mm，圆环铆固件(4)直径比枪体直径小5mm，各圆环铆固件(4)之间的距离为80mm。采用普通碳钢盘条制作V形锚固件(3)，丝径6mm，V形夹角为60°；在主管(1)和风冷管(15)的外壁分别焊接柱状定位铆固钉(2)，用普通碳钢盘条制作柱状定位铆固件(2)，丝径6mm；采用有机涂料在增强管(8)表面涂刷有机涂层(9)。枪衬为莫来石刚玉浇注料整体浇注成型。喷枪枪体直径为250mm。经进行试验，使用寿命比现有技术提高1倍。
实施例2采用15号碳钢无缝管、普通碳钢盘条、铁铬铝耐热金属丝等材料制作了一支底部直吹喷吹口自冷式铁水预处理喷枪，结构如图3所示。采用15号碳钢无缝管制作主管(1)、风冷管(15)和增强管(8)，风冷管(15)插在主管(1)与增强管(8)之间，风冷管(15)的端头加工风冷喷口(11)。在喷吹口(6)端头的增强管(8)上连接增强管挡板(12)；采用铁铬铝耐热金属丝制作圆环铆固件(4)，丝径4mm，圆环铆固件(4)直径比枪体直径小5mm，各圆环铆固件(4)之间的距离为80mm。采用普通碳钢盘条制作V形锚固件(3)，丝径6mm，V形夹角为60°；在主管(1)和风冷管(8)的外壁分别焊接柱状定位铆固钉(2)，用普通碳钢盘条制作柱状定位铆固件(2)，丝径6mm；采用有机涂料在主管(1)及增强管(8)表面涂刷有机涂层(9)。枪衬为莫来石刚玉浇注料整体浇注成型。喷枪枪体直径为280mm。经进行试验，与常规喷枪相比，提高使用寿命5.6倍，与试用的长寿命脱硫枪喷枪相比，使用寿命提高0.4倍。
实施例3采用45号碳钢无缝管、普通碳钢盘条、铁铬铝耐热金属丝等材料制作了一支汽化室喷吹口自冷式铁水预处理喷枪，结构如图4所示。采用45号碳钢无缝管制作主管(1)、风冷管(15)和增强管(8)，风冷管(15)套装在主管(1)外，风冷管(15)的端头加工风冷喷口(11)。在喷吹口(6)端头的增强管(8)上连接增强管挡板(12)；采用铁铬铝耐热金属丝制作圆环铆固件(4)，丝径5mm，圆环铆固件(4)直径比枪体直径小5mm，各圆环铆固件(4)之间的距离为100mm。采用普通碳钢盘条制作V形锚固件(3)，丝径6mm，V形夹角为60°；在主管(1)和风冷管(15)的外壁分别焊接柱状定位铆固钉(2)，用普通碳钢盘条制作柱状定位铆固件(2)，丝径6mm；采用有机涂料在增强管(8)表面涂刷有机涂层(9)。枪衬为莫来石刚玉浇注料整体浇注成型。喷枪枪体直径为340mm，汽化室喷吹口外径700mm。经进行性试验，与实际使用的《汽化室式长寿脱硫喷枪》专利喷枪相比，使用寿命提高0.4倍。
实施例4采用45号碳钢无缝管、普通碳钢盘条、铁铬铝耐热金属丝等材料制作了一支底部直吹石墨喷吹口自冷式铁水预处理喷枪，结构如图5所示。采用45号碳钢无缝管制作主管(1)、风冷管(15)和增强管(10)，风冷管(15)套装在主管(1)外，风冷管(15)的端头加工风冷喷口(11)。在喷吹口(6)端头的增强管(8)上连接增强管挡板(12)；采用铁铬铝耐热金属丝制作圆环铆固件(4)，丝径5mm，圆环铆固件(4)直径比枪体直径小8mm，各圆环铆固件(4)之间的距离为100mm。采用普通碳钢盘条制作V形锚固件(3)，丝径6mm，V形夹角为60°；在主管(1)和风冷管(15)的外壁分别安装柱状定位铆固钉(2)，用普通碳钢盘条制作柱状定位铆固件(2)，丝径6mm；采用有机涂料在主管(1)及增强管(8)表面涂刷有机涂层(9)。枪衬为莫来石刚玉浇注料整体浇注成型。喷枪枪体直径为340mm。经进行试验，与实际使用的《长寿命单喷口钝化镁脱硫喷枪》专利喷枪相比，使用寿命提高0.4倍。
工作原理冷风通过接气口(13)进入风冷通道(10)/风冷管(15)内，并被输送到喷吹口(6)，此时，喷出的冷风经过风冷通道(10)向上流动，通过与增强管(8)对流换热，使增强管(8)表面温度降低，再经排气孔(14)排出。
权利要求
1.自冷式铁水预处理喷枪，包括主管(1)、柱状定位铆固钉(2)、V形锚固件(3)、圆环铆固件(4)、耐火材料枪衬(5)、喷吹口(6)、枪杆(7)及与其连接的增强管(8)、增强管(8)上的有机涂层(9)，其特征在于在主管(1)与增强管(8)之间有风冷通道(10)，在风冷通道(10)的端头设置风冷喷口(11)，在主管(1)和风冷通道(10)的外壁分别设有柱状定位铆固钉(2)，在喷吹口(6)端头的增强管(8)上设置增强管挡板(12)，在枪杆(7)上设有接气口(13)并与风冷通道(10)相通，在枪杆(7)上设有排气孔(14)。
2.根据权利要求1所述的自冷式铁水预处理喷枪，其特征在于喷吹口(6)根据不同喷吹预处理工艺与喷吹要求，可以是倒T形、倒Y形、底部直吹式、汽化室喷口、底部直吹石墨喷口等。
3.根据权利要求1所述的自冷式铁水预处理喷枪，其特征在于风冷通道(10)为风冷管(15)套装在主管(1)外，或将风冷管(15)设在主管(1)与增强管(8)之间。
4.根据权利要求1所述的自冷式铁水预处理喷枪，其特征在于在风冷通道(10)端头的喷吹口(6)为沿增强管(8)周向均匀分布。
全文摘要
本发明涉及铁水预处理喷枪。其解决目前存在的枪芯材料与枪衬材料热膨胀不匹配、局部产生纵裂纹等不足。解决的技术措施本发明包括主管(1)、柱状定位铆固钉(2)、V形锚固件(3)、圆环铆固件(4)、耐火材料枪衬(5)、喷吹口(6)、枪杆(7)及与其连接的增强管(8)、增强管(8)上的有机涂层(9)，其在于在主管(1)与增强管(8)之间有风冷通道(10)，在风冷通道(10)的端头设置风冷喷口(11)，在主管(1)和风冷通道(10)的外壁分别设有柱状定位铆固钉(2)，在喷吹口(6)端头的增强管(8)上设置增强管挡板(12)，在枪杆(7)上设有接气口(13)并与风冷通道(10)相通，在枪杆(7)上设有排气孔(14)。本发明喷枪结构简单、使用寿命长及成本低。
文档编号C21C7/04GK1818083SQ20061001862
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月23日 优先权日2006年3月23日
发明者欧阳德刚, 罗安智, 胡清明, 胡铁山, 王庆芳, 陈双全, 周明石, 王海青 申请人:武汉钢铁(集团)公司