一种rh环孔超音速顶枪的连接密封结构的制作方法

文档序号:9804701阅读:630来源:国知局
一种rh环孔超音速顶枪的连接密封结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金行业中用于生成超音速长氧气流的喷射装置,特别涉及一种RH环孔超音速顶枪的连接密封结构。
【背景技术】
[0002]RH真空精炼装置是上世纪五十年代发展起来的一种钢铁冶金技术,其关键的吹氧装置,起初设置在真空槽下部,后来设置在真空槽中部,最后设置在真空槽顶部,成为由多层套管构成的水冷顶吹氧枪。现有技术中,无论是RH-KTB顶枪、RH-MFB顶枪、RH-MESID顶枪、RH-PB 顶枪还是中国专利2004200 27046.4、200610076 15 I.0、200820 174977.5、200820174973.7、200820174973.7、201110000083.0、201210346652.1、201310431081.6所涉及的顶枪或喷头,均采用圆孔拉瓦尔管结构,即拉瓦尔管一般在中心位置,燃气通道分布在拉瓦尔管外侧。中国专利申请号2015102313132、2014103868764、2014103876370、2014103868800、2015108333318等发明所涉及的环缝和环齿缝以及集束顶枪,喷头采用环孔超音速结构,超音速气流能够包裹粉剂和燃气,实现了吹氧、喷粉、燃烧加热等精炼工艺过程同时进行。
[0003]对于上述顶枪结构,现有技术中喷头与多层套管的联接主要是焊接和插接,插接时采用O型橡胶密封圈。这种联接结构在实际生产中经常发生事故,其原因是顶枪的工作环境温度会在1300°C?1650°C以上来回变化,枪体套管热胀冷缩时相互位移,使得O型橡胶密封圈在较高温度下随动磨损,破坏了密封性能。如图2所示的枪头结构,水冷外管受高温辐射时温度升高、外管伸长,带动与之焊接一体的喷头移动;而与喷头插接的中心内管、与喷头焊接的水冷内管,其温度变化与水冷外管不一致,伸缩长度也各不相同,因此带动O型密封圈在喷头上滑动,产生磨损。如图3所示的尾插式顶枪的枪头结构,其多层套管与喷头焊接或空插,O型橡胶密封圈全部移至枪尾,显著改善了 O型密封圈工作温,延长了顶枪寿命。但是环孔顶枪的副套管处于高压氧气环境,喷头与副套管之间的间隙会使氧气窜入副套管内发生危险,因此必须进行密封,并采用新的联接结构避免该处O型橡胶密封圈滑动磨损。

【发明内容】

[0004]鉴于以上所述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种RH环孔超音速顶枪的连接密封结构,以达减少顶枪破坏几率,延长其使用寿命的目的。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的,本发明技术方案如下:
[0006]—种RH环孔超音速顶枪的连接密封结构,包括环孔超音速喷头、主套管、副套管、顶枪尾部,所述副套管与喷头通过紧固结构连接,限制副套管与喷头沿轴向的相对移动。
[0007]进一步地,所述主套管从内到外分别是中心内管、水冷内管、隔水管、水冷外管,所述副套管位于中心内管与水冷内管之间,其关键在于主套管的中心内管、水冷内管、水冷外管与喷头分别焊接,并与顶枪尾部插接或焊接,副套管与喷头螺纹连接,并与顶枪尾部插接,副套管与喷头连接处有多个橡胶密封圈,主套管和副套管与顶枪尾部插接处设置有多个橡胶密封圈。
[0008]优选采用螺纹紧固的方式连接,连接安装方便,当然也可以采用现有的其他连接方式,如焊接、卡接、粘接等能够防止副套管和喷头轴向相对移动的固定方式。
[0009]采用上述结构,在主套管中,燃气或粉剂在中心内管输送,高压氧气在中心内管与水冷内管输送,冷却水进水在水冷内管与隔水管之间输送,冷却水出水在隔水管与水冷外管之间输送。在I至3套副套管内分别安装有火焰监测装置、点火装置、视频摄像装置等,并按需要通入冷却气体或者通入燃气和助燃空气。
[0010]如上所述,本发明的有益效果是:副套管与喷头螺纹连接,在热胀冷缩过程中副套管与喷头一起移动,避免O型橡胶密封圈在喷头内磨损,保证密封效果,延长使用寿命。主套管与喷头焊接连接,在热胀冷缩过程中与喷头一起移动,O型橡胶密封圈在温度的较低顶枪尾部,磨损和老化降低,保证密封效果,延长使用寿命;由于采用上述结构,高压氧气无泄漏,确保了生产过程的安全性,消除了事故隐患;由于采用上述结构,保证了各介质通道无漏泄混爆。
【附图说明】
[0011]图1为现有技术中顶枪主套管和副套管与喷头焊接及插接密封结构示意图;
[0012]图2为现有技术中顶枪主套管和副套管与喷头焊接密封结构示意图;
[0013]图3为本发明实施例RH环孔超音速集束顶枪结构示意图;
[0014]图4为本发明实施例中顶枪主套管和副套管与喷头焊接及螺纹连接结构示意图;
[0015]图5为本发明实施例中副套管与喷头和枪尾连接结构示意图。
[0016]零件标号说明
[0017]I 喷头
[0018]2 主套管
[0019]21 中心内管
[0020]22 水冷内管[0021 ]23 隔水管
[0022]24 水冷外管
[0023]3 副套管
[0024]4 顶枪尾部
[0025]5 火焰监测探头
[0026]6 点火装置
[0027]7 橡胶密封圈
[0028]8 螺纹
【具体实施方式】
[0029]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0030]实施例
[0031 ]图1和图2所示为传统顶枪结构示意图,图1所示的结构存在O型密封圈相对滑动造成磨损,破坏密封性能的问题;图2所示结构存在喷头与副套管之间的间隙会使氧气窜入副套管内发生危险的问题。
[0032]如图3、图4、图5所示,本发明提供一种
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