专利名称：一种氧煤喷枪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高炉喷煤系统的设备技术领域，特别是提供了一种氧煤喷枪，用 于将煤粉和氧气直接送入高炉炉内。
背景技术：
高炉喷煤已成为炼铁系统降低生产成本最直接、最有效的技术手段。热风富氧喷煤和氧煤喷枪喷煤是两种不同的高炉喷煤方式。前者将氧气兑入热风 炉的冷风管道，以提高热风氧含量的方式增加煤粉在高炉内的燃烧率和煤焦置换比。热风 富氧喷煤是较为流行的一种高炉喷煤方法。后者是一种直接将煤粉和氧气送入高炉风口的 燃烧装置，它的氧气助燃效率高，可以显著增加煤粉在风口区域内的燃烧率，是提高高炉喷 煤比的一种有效方法。氧煤喷枪喷煤是一种先进的高炉喷煤方法，它特别适于在4000m3以 上大高炉使用。热风富氧喷煤采用的喷枪比较简单，通常是采用耐热不锈钢管材制作的单体喷 枪。只有少数高炉使用带风冷的套筒喷枪。氧煤喷枪的结构比较复杂，除需采用耐热不锈钢和套筒式结构外，还要有喷枪的 保护措施，如进氧气管道要设阻火器，喷枪内要设铠装热电偶，法兰间要设可排除静电的连 接导线。由于氧煤喷枪的结构复杂、单枪成本高、有氧气泄漏和爆燃的风险，在我国至今未 得到批量生产应用。发明内容本实用新型的目的在于提供一种氧煤喷枪，适用于大高炉用的套筒式氧煤喷枪。 它的结构紧凑、密封性好、不磨风口、调节方便、工况使用寿命长。本实用新型包括衬陶瓷弯枪、外套弯头、喷枪内管、喷枪外管、喷枪卡子、手紧螺 栓、热电偶出线端密封装置、陶瓷双曲线内锥管、手动煤粉球阀、手动放空球阀、对丝、锥型 活结、D型卡套、氧气阻火器、手动氧气球阀、静电导线、螺栓、保护罩、密封法兰、0形胶圈、 斜插管、铠装热电偶出线端。密封法兰和斜插管焊接为一体，法兰其表面设四个螺栓孔和放 置0型圈的凹槽。在凹槽中嵌入0型圈后，将带法兰的铠装热电偶出线端插入斜插管中，并 盖保护罩，插入螺栓并拧紧。铠装热电偶的外接线从件保护罩上预留的线槽口伸出，通过插 座与外部信号线连接。喷枪前端的喷枪内管焊接有衬陶瓷弯枪，喷枪外管也焊接有衬陶瓷弯枪，衬陶瓷 弯枪的弯度为5-10°。氧煤喷枪尾部加装了锥型活节，枪卡带有定位螺栓，由此组成了氧煤喷枪的轴向 调节和定位装置。衬陶瓷弯枪喷枪内管的衬陶瓷弯枪头是用自蔓燃技术生产的，陶瓷层厚度 1-1. 5mm,长度100mm，弯度5-10 °，采用氩弧焊接；待内管枪头焊接后，错位焊接弯度 5-10°的外套弯管。本实用新型除采用耐热不锈钢材质和套筒型法兰装配式结构外，也设有氧气阻氧 气火器、铠装热电偶、静电导线等喷枪保护装置。氧气阻火器设在喷枪尾部的氧气管上，用于防止喷枪回火引燃氧气管路。铠装热电偶安放在喷枪内外管的夹层中，其前端距喷枪头约200mm，用于监测喷枪体的温度。静电导线连接在喷枪套管的法兰上，用于排除枪体因磨 擦产生的静电。1为抑制喷煤磨损风口，为套筒式氧煤喷枪加装了衬陶瓷喷枪弯头。弯头角度为 5-10°。2为保护热电偶、防止氧气泄漏，在铠装热电偶的出线端采用对夹法兰-0型胶圈 的密封方式，变通常的旋紧式密封为法兰压紧式密封，不仅提高了密封性，也使喷枪的整体 结构更加紧凑和牢固。3为方便弯头喷枪的使用，在氧煤喷枪上加装了由锥型活节、枪卡定位螺栓等组成 的轴向调节和定位装置。锥型活节安装在喷枪尾部，枪卡则套在喷枪杆上。调整喷枪喷口 角度时，可通过锥型活节进行喷枪体的轴向调节，并通过枪卡定位。本实用新型是一种用于将煤粉和氧气直接送入高炉炉内燃烧的套筒式喷枪。该喷 枪内管输送煤粉，外管输送氧气，内外管材质均为耐热不锈钢。喷枪后部为法兰装配式结 构，设有煤粉阀组、氧气阀组和铠装热电偶。喷枪前部焊接有衬陶瓷弯头，热电偶出线端采 用法兰密封，设有喷枪轴向调节和定位装置。该种氧煤喷枪结构牢固、密封效果好、安全措 施齐全，可有效抑制风口磨蚀，是一种适于4000m3以上高炉使用的氧煤喷枪。已在首钢京 唐公司5500m3高炉上投入生产应用，效果良好。
图1为氧煤喷枪的结构图。在该图中喷枪弯头、热电偶密封结构均有局部放大图。 其中，衬陶瓷弯枪1、外套弯头2、喷枪内管3、喷枪外管4、喷枪卡子5、手紧螺栓6、热电偶出 线端密封装置7、陶瓷双曲线内锥管8、手动煤粉球阀9、手动放空球阀10、对丝11、锥型活结 12、D型卡套13、14、氧气阻火器15、手动氧气球阀16、静电导线17。图2为A部局部放大图。其中，螺栓18、保护罩19、密封法兰20、0形胶圈21、斜 插管22、铠装热电偶23。图3为B部局部放大图。
具体实施方式
喷枪各部件按各自的零件图进行加工或采购，并按照说明书附图进行焊接组装。特别点是1衬陶瓷弯枪头喷枪内管的衬陶瓷弯枪头是用自蔓燃技术生产的，陶瓷层厚 度1-1. 5mm，长度100mm，弯度5-10°，采用氩弧焊接。待内管枪头焊接后，错位焊接弯度 5-10°的外套弯管。2热电偶出线端密封结构如图所示密封法兰20和斜插管焊接为一体，其表面设 四个螺栓孔和放置0型圈的凹槽。在凹槽中嵌入0型圈21后，将带法兰的铠装热电偶23插 入斜插管22中，并盖保护罩19，插入螺栓18并拧紧。铠装热电偶的外接线从件保护罩19 上预留的线槽口伸出，通过插座与外部信号线连接。3喷枪轴向调节与定位由于采用弯头喷枪，为使喷出的煤粉流股完全避开风口 小套，喷枪必须要有轴向调节和定位功能。本实用新型通过锥型活结12进行喷枪的轴向调节，并用手紧螺栓6对调节后的喷枪进行轴向定位。由于手紧螺栓6设在枪卡盘根密封段的外侧，无漏风危险。
权利要求一种氧煤喷枪，包括衬陶瓷弯枪(1)、外套弯头(2)、喷枪内管(3)、喷枪外管(4)、喷枪卡子(5)、手紧螺栓(6)、热电偶出线端密封装置(7)、陶瓷双曲线内锥管(8)、手动煤粉球阀(9)、手动放空球阀(10)、对丝(11)、锥型活结(12)、D型卡套(13、14)、氧气阻火器(15)、手动氧气球阀(16)、静电导线(17)、螺栓(18)、保护罩(19)、密封法兰(20)、O形胶圈(21)、斜插管(22)、铠装热电偶出线端(23)；其特征在于，密封法兰(20)和斜插管焊接为一体，其表面设四个螺栓孔和放置O型圈的凹槽；在凹槽中嵌入O型圈后，将带法兰的铠装热电偶出线端(23)插入斜插管(22)中，并盖保护罩(19)，插入螺栓(18)并拧紧；铠装热电偶的外接线从件保护罩(19)上预留的线槽口伸出，通过插座与外部信号线连接；喷枪前端的喷枪内管(3)焊接有衬陶瓷弯枪(1)，喷枪外管(4)焊接有衬陶瓷弯枪。
2.根据权利要求1所述的氧煤喷枪，其特征在于，喷枪内置铠装热电偶的出线端采O形 圈方式密封。
3.根据权利要求1所述的氧煤喷枪，其特征在于，衬陶瓷弯枪(1)的弯度为5-10°。
4.根据权利要求1所述的氧煤喷枪，其特征在于，氧煤喷枪尾部加装了锥型活节，枪卡 带有定位螺栓，由此组成了氧煤喷枪的轴向调节和定位装置。
5.根据权利要求1所述的氧煤喷枪，其特征在于，衬陶瓷弯枪(1)喷枪内管的衬陶瓷 弯枪头是用自蔓燃技术生产的，陶瓷层厚度1-1. 5mm，长度100mm，弯度5-10°，采用氩弧焊 接；待内管枪头焊接后，错位焊接弯度5-10°的外套弯管。
专利摘要一种氧煤喷枪，属于高炉喷煤系统的设备技术领域，是一种用于将煤粉和氧气直接送入高炉炉内燃烧的套筒式喷枪。该喷枪内管输送煤粉，外管输送氧气，内外管材质均为耐热不锈钢。喷枪后部为法兰装配式结构，设有煤粉阀组、氧气阀组和铠装热电偶。喷枪前部焊接有衬陶瓷弯头，热电偶出线端采用法兰密封，设有喷枪轴向调节和定位装置。该种氧煤喷枪结构牢固、密封效果好、安全措施齐全，可有效抑制风口磨蚀，是一种适于4000m3以上高炉使用的氧煤喷枪。
文档编号F23K3/00GK201561440SQ20092027741
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者严铁锋, 周玉珩, 张卫东, 沈海波, 程正东, 贺风凉 申请人:钢铁研究总院;首钢京唐钢铁联合有限责任公司