专利名称：整体式铁水预处理喷枪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及转炉炼钢前铁水预处理炉外喷吹处理领域，具体地指一种整体式铁水预处理喷枪。
背景技术：
目前，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、增强管、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，不足之处在于喷枪寿命短与喷枪制作材料价格高，导致铁水喷吹脱硫预处理喷枪消耗成本居高不下，严重制约了铁水喷吹预处理工序的生产经营效益。为此，国内外学者先后从延长喷枪使用寿命与降低喷枪制作成本的角度开展了系列研究工作，如中国专利《铁水预处理喷枪》(专利号ZL200320115797. 7)、《长寿命单喷口钝化镁脱硫喷枪》(专利号ZL03254739. O)、《铁水喷吹脱硫喷枪》(专利号为ZL200710051992. O)、《自冷式铁水预处理喷枪》(专利号ZL200610018623. 7)、《脱硫喷枪用耐火浇注料》(专利号ZL03118869.9)等，通过枪芯结构的合理设计、耐火浇注料原材料的优化选择与性能改进、金属枪芯与耐火材料枪衬间热膨胀缓冲等，有效地遏制了喷枪破损的发展进程，并明显降低枪衬耐火材料成本，并在实际生产应用中取得了大幅度延长喷枪使用寿命、降低喷枪消耗成本的优良效果。但从国内外资料报道，虽然目前国内喷枪使用寿命水平最高，却出现再度延长乏力的现象。为此，国内外学者逐渐关注喷枪制作成本的降低，尤其是钢铁形势严峻与市场竞争激励的国内，已开展了喷枪低成本化的研究，如中国专利《分段式铁水预处理喷枪》(专利号ZL201020183502. X)、《低成本铁水预处理喷枪》(专利号ZL2009200861522)，通过喷枪结构整体结构改进、金属材料的优化选择、耐火再生料的利用以及金属枪芯的修复利用，达到降低喷枪制作材料消耗与成本的目的，但受喷枪苛刻使用条件的限制，材料消耗减少不大、耐火再生料利用区域较小，同时，金属管制枪芯修复利用过程中，废喷枪昂贵的运输与仓储费用以及大量的人工消耗，致使喷枪综合成本下降不明显。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种成本低廉的整体式铁水预处理喷枪，该喷枪同时具备结构简单、制作方便、强度刚度高、重量轻、裂纹烧穿破损缓慢优点。为实现此目的，本实用新型所设计的整体式铁水预处理喷枪，包括枪芯总成和覆盖在枪芯总成外周的耐火材料枪衬，其特征在于所述枪芯总成包括薄壁内衬管，所述薄壁内衬管外周设置有由若干轴向钢条、径向钢柱和周向钢环组合焊接而成的笼形框架，所述笼形框架上焊接设置有若干锚固件，所述笼形框架也与薄壁内衬管焊接相连，所述笼形框架底部设置有下封头，所述下封头下方设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口 ；所述耐火材料枪衬密实填充在笼形框架内部并延伸覆盖在笼形框架外周。进一步地，锚固件由焊接在笼形框架内部的内锚固件、焊接在笼形框架外周的外锚固件和焊接在外锚固件顶端的环形锚固件组成。进一步地，所述耐火材料枪衬以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬和下部潜入段枪衬拼接而成，所述上部外露段枪衬是以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注枪衬，所述下部潜入段枪衬为脱硫喷枪用耐火浇注料枪衬。进一步地，所述笼形框架的各构件表面涂覆有一层有机烧蚀涂层。本实用新型通过将常规的金属管状枪芯改为笼形框架式结构的设计，降低了金属材料的用量，降低了铁水预处理喷枪的制造成本；并且，通过将枪体渣线以上段的耐火材料枪衬设计为浇注料浇注枪衬，将枪体渣线以下段的耐火材料枪衬设计为脱硫喷枪用耐火浇注料枪衬，从而降低枪衬耐火浇注料成本；另外，喷枪在烘烤与使用过程中，笼形框架中相应的金属组件与耐火材料枪衬间形成热膨胀缓冲间隙，避免结合面热膨胀应力破损，保证喷枪使用寿命；·[0010]综上所述，本实用新型通过上述措施，使喷枪的笼形框架、耐火材料枪衬形成紧密结合的整体，保障喷枪的使用性能，最终达到降低铁水喷吹脱硫预处理喷枪消耗综合成本的目的。
图I为整体式铁水预处理喷枪实施例I的结构示意图；图2为整体式铁水预处理喷枪实施例2的结构示意图。其中，I-枪芯总成、2-耐火材料枪衬、10-连接段、11-薄壁内衬管、12-轴向钢条、13-径向钢柱、14-周向钢环、15-下封头、16-喷吹口、17-内锚固件、18-外锚固件、19-环形锚固件、21-上部外露段枪衬、22-下部潜入段枪衬。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明实施例I :为图I所示的整体式铁水预处理喷枪，它包括枪芯总成I和覆盖在枪芯总成I外周的耐火材料枪衬2，枪芯总成I包括薄壁内衬管11,薄壁内衬管11外周设置有由若干轴向钢条12、径向钢柱13和周向钢环14组合焊接而成的笼形框架，笼形框架上焊接设置有若干锚固件，笼形框架也与薄壁内衬管11焊接相连，笼形框架底部设置有下封头15,下封头15下方设置有与薄壁内衬管11相通的喷吹口 16 ;耐火材料枪衬2密实填充在笼形框架内部并延伸覆盖在笼形框架外周。上述技术方案中，所述枪芯总成I的上部为连接段10，所述喷吹口 16为倒T形双喷口。上述技术方案中，锚固件由焊接在笼形框架内部的内锚固件17、焊接在笼形框架外周的外锚固件18和焊接在外锚固件18顶端的环形锚固件19组成。上述技术方案中，耐火材料枪衬2以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬21和下部潜入段枪衬22拼接而成，上部外露段枪衬21是以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注枪衬，下部潜入段枪衬22为脱硫喷枪用耐火浇注料枪衬。上述技术方案中，笼形框架的各构件表面涂覆有一层有机烧蚀涂层。上述技术方案中，薄壁内衬管11可以为普通碳钢薄壁直缝焊管或螺旋焊管，内径与常规喷枪金属枪芯主管相等。上述技术方案中，轴向钢条12、径向钢柱13和周向钢环14采用普通碳钢盘条、螺纹钢筋或扁铁制作。内锚固件17采用普通碳钢盘条制作。外锚固件18采用耐热金属丝和普通碳钢盘条制作。环形锚固件19采用耐热金属丝制作。喷吹口 16采用45号碳钢无缝钢管制作。本实用新型通过设计上述结构，使得铁水预处理喷枪在降低成本的同时，保证了喷枪的高强度和高刚度，实现了喷枪的轻量化及加强的抗裂纹烧穿破损能力。 实施例2 :为图2所示的整体式铁水预处理喷枪，它的结构与实施例I的结构基本相同，不同之处在于所述喷吹口 16为直吹石墨喷口。
权利要求1.一种整体式铁水预处理喷枪，包括枪芯总成(I)和覆盖在枪芯总成(I)外周的耐火材料枪衬(2)，其特征在于所述枪芯总成(I)包括薄壁内衬管(11)，所述薄壁内衬管(11)外周设置有由若干轴向钢条(12)、径向钢柱(13)和周向钢环(14)组合焊接而成的笼形框架，所述笼形框架上焊接设置有若干锚固件，所述笼形框架也与薄壁内衬管(11)焊接相连，所述笼形框架底部设置有下封头(15)，所述下封头(15)下方设置有与薄壁内衬管(11)相通的喷吹口(16);所述耐火材料枪衬(2)密实填充在笼形框架内部并延伸覆盖在笼形框架外周。
2.根据权利要求I所述的整体式铁水预处理喷枪，其特征在于所述锚固件由焊接在笼形框架内部的内锚固件(17)、焊接在笼形框架外周的外锚固件(18)和焊接在外锚固件(18)顶端的环形锚固件(19)组成。
3.根据权利要求I或2所述的整体式铁水预处理喷枪，其特征在于所述耐火材料枪衬(2)以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬(21)和下部潜入段枪衬(22)拼接而成，所述上部外露段枪衬(21)是以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注枪衬，所述下部潜入段枪衬(22)为脱硫喷枪用耐火浇注料枪衬。
4.根据权利要求I或2所述的整体式铁水预处理喷枪，其特征在于所述笼形框架的各构件表面涂覆有一层有机烧蚀涂层。
5.根据权利要求3所述的整体式铁水预处理喷枪，其特征在于所述笼形框架的各构件表面涂覆有一层有机烧蚀涂层。
专利摘要本实用新型公开了一种整体式铁水预处理喷枪，包括枪芯总成和覆盖在枪芯总成外周的耐火材料枪衬，枪芯总成包括薄壁内衬管，薄壁内衬管外周设置有由若干轴向钢条、径向钢柱和周向钢环组合焊接而成的笼形框架，笼形框架上焊接设置有若干锚固件，笼形框架也与薄壁内衬管焊接相连，笼形框架底部设置有下封头，下封头下方设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口；耐火材料枪衬密实填充在笼形框架内部并延伸覆盖在笼形框架外周。本实用新型降低了金属材料的用量，降低了铁水预处理喷枪的制造成本；并且，降低了枪衬耐火浇注料的成本。
文档编号C21C7/064GK202543238SQ20122013973
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者张爱平, 欧阳德刚, 罗安智, 胡清明, 龙莉 申请人:武汉红地节能材料有限公司, 武汉钢铁(集团)公司