专利名称：集束射流枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炼钢电炉的附属装置，特别涉及一种安装在炼钢电炉炉壁上的氧枪，该氧枪分别具有废钢预热的烧嘴功能、吹氧切割废钢的助熔功能、吹氧使溶池脱碳和升温的功能及喷炭粉造泡沫渣等功能，属于冶金设备技术领域。
背景技术：
集束射流(Coherent Jet，简称CO JET)氧枪是近年开发出的一种新型氧枪。该种氧枪是应用气体力学原理，在传统氧枪上加上了伴随流系统，使氧气射流衰减速度大大放慢，形成类似于激光束的氧气射流的一种技术。这种射流能量集中，具有极强的穿透能力， 对促进钢渣反应、均勻钢水成分与温度、减少喷溅、提高氧气利用率、提高金属收得率等都有十分明显的效果。由于穿透能力的增强，吹炼时氧枪枪位可适当提高，因此可以降低氧枪消耗。然而，传统常用的氧枪仅具有单纯的喷氧功能，且其氧气射流存在很大的衰减，严重影响了氧枪各种功能的实现，作为解决办法之一，采用进口的集束射流枪便能较好地解决这一问题。然而，即使进口的集束射流枪在产品耐用性和工艺品质上具有较强的优势，但一方面价格昂贵，另一方面对应于各个不同大小的炼钢炉，集束射流枪在实际应用上所起到的效果确依然有限。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种集束射流枪，以解决传统炼钢工艺中，炼钢炉的集束射流枪对钢材产量提升的严重制约，及巨大的产品维护成本投入问题。本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现一种集束射流枪，安装在炼钢电炉炉壁上，其特征在于所述集束射流枪的枪身为三套管式结构，其包括中心位置的主氧喷管、套设于主氧喷管外层的燃气喷管和副氧喷管， 各功能喷管之间焊连组合，并且所述主氧喷管在喷嘴部内设有拉瓦尔孔式的主氧孔。进一步地，为提高主氧喷管的使用寿命，即导热性减少钢液粘连，该主氧喷管为由紫铜制成的无缝管；而该燃气喷管和副氧喷管为厚壁无缝钢管。更进一步地，前述的集束射流枪，其枪身外层还设有水冷管体，并在水冷管体远离所述主氧孔的一端设有进水口和出水口。本发明集束射流枪的应用实施，其突出效果为通过材料的选择及常规加工工艺制得的该集束射流枪，能够大幅减慢氧枪射流衰减的速度，从而节省了炼钢电炉炉坑的清洁效率及成本，提高了单位时间内的钢产量，同时提供了一种降低炉坑及集束射流枪的维护成本的新思路。该集束射流枪加工简便，易于推
广、量产。以下便结合实施例附图，对本发明集束射流枪的具体实施方式
作进一步的详述， 以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
图1是本发明集束射流枪的结构剖面示意图。
具体实施例方式集束射流枪在传统氧枪上加上了伴随流系统，即在主氧喷射系统外围伴随设有燃气喷管、副氧喷管构成的主氧保护系统。使氧气射流衰减速度大大放慢，形成类似于激光束的氧气射流的一种技术。如图1所示的该技术射流的结构剖面示意图可见该集束射流枪的枪身为三套管式结构，其包括中心位置的主氧喷管1、套设于主氧喷管外层的燃气喷管2和副氧喷管3，且该主氧喷管1在喷嘴部内还设有拉瓦尔孔式的主氧孔，为提高主氧喷管1的使用寿命，即导热性减少钢液粘连，该主氧喷管1为由紫铜制成的无缝管；而该燃气喷管2和副氧喷管3还可为厚壁无缝钢管加工而成各功能喷管通过焊连点4焊接组合为一体。并在燃气喷管2与主氧喷管1外壁的密封焊接端旁侧设有燃气进口 21、而在副氧喷管3与燃气风管2外壁的密封焊接端旁侧同样设有燃气出口 31此外，作为本发明的一个扩展性设计，在其枪身外层还设有水冷管体，并在水冷管体远离所述主氧孔的一端设有进水口和出水口，便形成一个四管体套接的结构。该集束射流枪的主氧喷管以Ma = 2的超音速向熔池供氧，副氧喷管以8m3/min的速度对超声速射流进行保护，保证超声速射流紧凑、连贯和有效地进入熔池，同时提供二次燃烧用氧。这种射流能量集中，具有极强的穿透能力，对促进钢渣反应、均勻钢水成分与温度、减少喷溅、提高氧气利用率、提高金属收得率等都有十分明显的效果。由于穿透能力的增强，吹炼时氧枪枪位可适当提高，因此可以降低氧枪消耗。该项技术取得了吨钢降低成本近50元的明显效果。技术射流氧枪应用于炼钢炉的主要收益体现于(1)由于搅拌能力的增强，可以取消底吹系统，因此可以降低筑炉成本。(2)由于脱碳速度的提高，提高了生产作业率。(3)由于喷溅的减少和渣中铁含量的降低，金属收得率提高，钢产量增加，同时降低了炉坑的维护成本。(4)由于钢中终点
的降低，降低脱氧用铝消耗。(5)由于枪位的提高和喷溅的减少，氧枪寿命提高。
权利要求
1.集束射流枪，安装在炼钢电炉炉壁上，其特征在于所述集束射流枪的枪身为三套管式结构，其包括中心位置的主氧喷管、套设于主氧喷管外层的燃气喷管和副氧喷管，各功能喷管之间焊连组合，并且所述主氧喷管在喷嘴部内设有拉瓦尔孔式的主氧孔。
2.根据权利要求1所述的集束射流枪，其特征在于所述主氧喷管为由紫铜制成的无缝管；所述燃气喷管和副氧喷管为厚壁无缝钢管。
3.根据权利要求1所述的集束射流枪，其特征在于所述集束射流枪枪身外层还设有水冷管体，并在水冷管体远离所述主氧孔的一端设有进水口和出水口。
全文摘要
本发明揭示了一种集束射流枪，安装在炼钢电炉炉壁上，其特征在于该集束射流枪的枪身为三套管式结构，其包括中心位置的主氧喷管、套设于主氧喷管外层的燃气喷管和副氧喷管，各功能喷管之间焊连组合，并且该主氧喷管在喷嘴部内设有拉瓦尔孔式的主氧孔。该集束射流枪具有废钢预热的烧嘴功能、吹氧切割废钢的助熔功能、吹氧使溶池脱碳和升温的功能，还有喷炭粉造泡沫渣的功能等。应用本发明所设计的集束射流枪，能够大幅减慢氧枪射流衰减的速度，从而节省炼钢电炉炉坑的清洁效率及成本，提高单位时间内的钢产量，同时提供一种降低炉坑及集束射流枪的维护成本的新思路。该集束射流枪加工简便，易于推广、量产。
文档编号C21C5/52GK102191352SQ201010123000
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者徐炜, 曹卫文, 雷雨田 申请人:苏州宝联重工股份有限公司