专利名称：多通道铁水脱硫喷枪的制作方法
技术领域：
本发明属黑色冶金属黑色冶金领域，即在铁水包内对铁水做炉外脱硫处理设备领域，尤其涉及一种多通道铁水脱硫喷枪。
背景技术：
已知的用镁为铁水脱硫采用的喷枪结构，要么在潜入式喷枪通道出口处带汽化室，要么不带汽化室，但采用粉末状的镁与钝化剂(石灰、碳化钙、白云石等)的混合物。上述喷枪均有一些固有的缺点，诸如物料耗量大，脱硫剂吸收率低，机械设备和喷枪装置复杂而苯重，其结果便是使工艺复杂化，脱硫成本高。带汽化室的喷枪在铁水包装容量不大(7(T90t铁水)清况下成功的解决了在车载式包中单吹镁粒脱硫的课题。但在大容量铁水包中(160t铁水以上)脱硫时，喷枪潜入深度大於2m，汽化室便不再履行使镁汽化的主要职能，因为当压力高於0. 4Mpa、铁水温度1300°C时(相当於大容量铁水包处理铁水时的参数)镁呈液态。同时，有汽化室的存在会妨碍镁在金属熔池全范围的分布，这也会负面的体现在脱硫剂的吸收率上。在这种条件下必须采用不带汽化室的喷枪。取已知的大容量铁水包脱硫用的喷枪作为原型。这种喷枪的通道出口是竖直的。 喷枪出口处通道装备一个可更换的耐火套管，它保护通道使之不与铁水接触。必须注意的是，当通道出口为竖直状态时，从喷枪出来的两相流的射流呈气泡状，在通道切口处折返向上。熔体中形成的洞穴有利於铁水涌向通道口，铁水距通过口很近，便会时常接触。这些接触会造成两相流的流速瞬间变慢甚或停止，这会促成喷枪通道堵塞。采用大容量铁水包脱硫以获取低硫铁水时，必须把大量(100公斤及以上)镁剂、 导入铁水，这会导致处理时间延长，因为供镁强度视过程的激烈程度而被限制在8 IOkg/ min范围内。在这种清况下镁的利用率下降了。拉长了处理时间会减少喷枪使用寿命和增加维护劳动量。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种可提高颗粒镁料向铁水中的供料强度，缩短处理周期，保证易汽化镁料气动输送的可靠性，保证过程进行符合工艺要求 (无喷溅)，简化喷枪维修作业，以及保证铁水包脱硫有很高指标的多通道铁水脱硫喷枪。为解决上述技术问题，本发明是这样实现的多通道铁水脱硫喷枪，它包括枪本体；所述枪本体包括配有耐火混凝土衬的骨架；置于枪本体内的通道、料流分配器及弯管； 所述料流分配器的入料端口与通道的出料端口配接；所述料流分配器的出料端口与弯管的入料端口配接；所述弯管对喷枪纵轴线的弯曲角度40° SaS 48°。作为一种优选方案，本发明弯管对喷枪纵轴线的弯曲角度a为45°。作为另一种优选方案，本发明在所述弯管的端部固定配有可更换喷咀。进一步地，本发明所述料流分配器、弯管及可更换喷咀的孔眼之公称通径沿两相射流朝喷枪出口的推进方向逐次缩小。
更进一步地，本发明枪本体的底部斜面的水平偏角40° Sb <48°。另外，本发明所述料流分配器中两相射流对喷枪纵轴线的布料角度c < 13°。其次，本发明在所述枪本体内，于通道外固定套有护管。把本申请喷枪的结构与原型加以对比表明喷枪通道出口处补充装备了料流分配器、弯管和可更换喷咀，都做成了各自独立的部件。料流分配器中两相射流对喷枪轴心线的分配角度不大於13°。弯管对喷枪纵轴心弯曲角度为40° 48° ；料流分配器、弯管和可更换喷咀的孔眼公称通径沿两相流朝喷枪出口推进方向逐次缩小。各弯管内截面面积总和等于喷枪通道公称通径的截面积。可更换喷咀和弯管的内截面面积比为0. 6 0. 9。使本申请装置与原型区别开来的这些特性，在本技术领域其它技术方案中也未能发现，因而符合“发明水平”的判据。采用本发明时的技术效果是把镁剂导入铁水的供料强度提高50 100%，整个处理周期缩短15 20% ；保证使易汽化的镁料稳定的进入铁水；处理用铁水包的铁水盛装量可达到其容积的95 97% ；简化喷枪维护和修理；镁吸收率高(90%以上)。为了研究喷吹过程以及靠近喷咀区域形成的换质一换热带的规律性，采用了实验室冷模拟装置。在这个装置上完成了对喷出的汽流与模拟铁水的液体(水)之间气一液相应作用特点的研究。利用模拟喷枪的管子潜入到透明清彻的“熔池”中用气体进行鼓泡的过程被摄影机摄制下来，得到的显示图采用专门的程序在计算机上进行处理。这样得出的数值便定量性的表征了 “熔池”鼓泡过程的效果。采用两种类型(单喷咀的和双喷咀的)的喷吹装置(模拟喷枪)所完成的研究工作可使我们揭示以下的规律性。在同等气体流量情况下，双喷咀装置(喷咀对喷枪纵轴的夹角 α =45° )可保证气相的分散度最高、在液态中的分布更均勻，因此就大大降低了 “熔池”表面形成波浪的高度与气泡的体积是成正比的。冷模拟的研究成果得到了在工业条件下在转炉铁水包实物中所做的研究的验证。 结果是在脱硫过程效果不变的情况下，供镁强度提高了 1倍。两种类型喷枪喷镁过程的代表性指标
权利要求
1.多通道铁水脱硫喷枪，包括枪本体，其特征在于所述枪本体包括配有耐火混凝土衬(2)的骨架(1)、置于枪本体内的通道(3)、料流分配器(4)及弯管(5)；所述料流分配器 (4 )的入料端口与通道(3 )的出料端口配接；所述料流分配器(4 )的出料端口与弯管(5 )的入料端口配接；所述弯管(5)对喷枪纵轴线的弯曲角度40° SaS 48°。
2.根据权利要求1所述的多通道铁水脱硫喷枪，其特征在于所述弯管(5)对喷枪纵轴线的弯曲角度a为45°。
3.根据权利要求2所述的多通道铁水脱硫喷枪，其特征在于在所述弯管(5)的端部固定配有可更换喷咀(6)。
4.根据权利要求3所述的多通道铁水脱硫喷枪，其特征在于所述料流分配器(4)、弯管(5)及可更换喷咀(6)的孔眼之公称通径(屯、d2、d3)沿两相射流朝喷枪出口的推进方向逐次缩小。
5.根据权利要求4所述的多通道铁水脱硫喷枪，其特征在于所述枪本体的底部斜面的水平偏角40°。
6.根据权利要求1 5之任一所述的多通道铁水脱硫喷枪，其特征在于所述料流分配器(4)中两相射流对喷枪纵轴线的布料角度c < 13°。
7.根据权利要求6所述的多通道铁水脱硫喷枪，其特征在于在所述枪本体内，于通道 (3)外固定套有护管(8)。
全文摘要
本发明属黑色冶金属黑色冶金领域，尤其涉及一种多通道铁水脱硫喷枪，它包括配有耐火混凝土衬(2)的骨架(1)；置于枪本体内的通道(3)、料流分配器(4)及弯管(5)；料流分配器(4)的入料端口与通道(3)的出料端口配接；料流分配器(4)的出料端口与弯管(5)的入料端口配接；弯管(5)对喷枪纵轴线的弯曲角度40°≤a≤48°；在弯管(5)的端部固定配有可更换喷咀(6)；料流分配器(4)、弯管(5)及可更换喷咀(6)的孔眼之公称通径沿两相射流朝喷枪出口的推进方向逐次缩小。本发明可提高颗粒镁料向铁水中的供料强度，缩短处理周期，保证易汽化镁料气动输送的可靠性，保证过程进行符合工艺要求。
文档编号C21C1/02GK102517421SQ201210004489
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者于林辉, 陈学新, 陈树村, 项瑞清 申请人:营口东邦冶金设备耐材有限公司