一种转炉氧枪喷头的制作方法

1.本实用新型涉及一种转炉氧枪喷头，属于冶金行业转炉炼钢技术领域。


背景技术：

2.氧枪喷头是转炉炼钢过程重要的工艺消耗件，其主要作用是向熔池吹入氧气进行脱碳、脱磷反应，从而保证转炉冶炼过程正常进行。
3.喷头结构是根据氧气流速和流动方向要求设计的，在氧气总管压力一定的情况下，喷头的喉口直径、出口直径、扩张段等参数决定了喷头出口处的氧气流速和方向。学者对氧枪喷头进行了大量研究，喷头的冶金效果不断改善，使用寿命不断提高。例如，专利(cn209162111u)公布了一种转炉新型氧枪喷头，可以明显提高吹氧流量和降低吹氧时间，有利于缩短转炉冶炼周期。专利(cn205917295u)公布了一种转炉用炼钢氧枪喷头，通过对冷却水流道的优化设计改善冷却效果，达到提高喷头寿命的目的。
4.随喷头使用炉数增加，在氧气射流冲刷和熔池侵蚀下，喷头喷孔出口直径逐渐增加，形成扩孔，使喷头出口处的氧气射流速度和方向与初始设计出现偏离，从而对转炉冶炼带来不利影响，如吹氧时间延长、过程化渣控制困难等。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种转炉氧枪喷头，能够避免喷孔出口出现扩孔，提高喷头使用寿命，降低对转炉冶炼带来的不利影响，解决背景技术中存在的问题。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种转炉氧枪喷头，包含喷头外管、喷头中管、喷头内管和喷头体，喷头外管的直径大于喷头中管的直径，喷头中管的直径大于喷头内管的直径，喷头外管、喷头中管和喷头内管同心布置，喷头外管、喷头中管和喷头内管的一端分别与氧枪枪身相连接，喷头外管和喷头中管之间的空隙为冷却水回水通道，喷头中管和喷头内管之间的空隙为冷却水进水通道，喷头内管为氧气通道，喷头外管、喷头中管和喷头内管的另一端与喷头体构成一体结构，喷头体的圆周方向上设有多个均匀布置的喷孔，喷孔中心线与喷头中心线之间的夹角α为10
‑
20度，所述喷孔包含依次连接的收缩段、喉口段、扩张段、出口直段，按照氧气的流动方向收缩段的直径逐渐减小，扩张段的直径逐渐增大，喉口段和出口直段均为直径相同的直段。
8.所述喷头体圆周方向上的喷孔为4
‑
6个。
9.所述喷孔出口直段的长度为6
‑
10mm。
10.所述喷头内管上设有与氧枪枪身相配合的密封圈。
11.本实用新型的有益效果是：能够避免喷孔出口出现扩孔，提高喷头使用寿命，降低对转炉冶炼带来的不利影响。
附图说明
12.图1为本实用新型结构示意图；
13.图2为喷孔示意图；
14.图中：喷头外管1、喷头中管2、喷头内管3、密封圈4、收缩段5、喉口段6、扩张段7、出口直段8、喷头体9、导水板10、喷孔中心线与喷头中心线夹角α。
具体实施方式
15.以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。
16.参照附图1
‑
2，一种转炉氧枪喷头，包含喷头外管1、喷头中管2、喷头内管3和喷头体9，喷头外管1的直径大于喷头中管2的直径，喷头中管2的直径大于喷头内管3的直径，喷头外管1、喷头中管2和喷头内管3同心布置，喷头外管1、喷头中管2和喷头内管3的一端分别与氧枪枪身相连接，喷头外管1和喷头中管2之间的空隙为冷却水回水通道，喷头中管2和喷头内管3之间的空隙为冷却水进水通道，喷头内管3为氧气通道，喷头外管1、喷头中管2和喷头内管3的另一端与喷头体9构成一体结构，喷头体9的圆周方向上设有多个均匀布置的喷孔，喷孔中心线与喷头中心线之间的夹角α为10
‑
20度，所述喷孔包含依次连接的收缩段5、喉口段6、扩张段7、出口直段8，按照氧气的流动方向收缩段5的直径逐渐减小，扩张段7的直径逐渐增大，喉口段6和出口直段8均为直径相同的直段。
17.在本实施例中，参照附图1
‑
2，喷头外管1、喷头中管2和喷头内管3的一端分别与氧枪枪身外管、枪身中管和枪身内管相连接，其中喷头外管1和枪身外管采用焊接方式相连接，喷头中管2和枪身中管采用插接方式连接，喷头内管3与枪身内管采用插接方式连接。
18.喷头外管1和喷头中管2之间的空隙为冷却水回水通道，喷头中管2和喷头内管3之间的空隙为冷却水进水通道，喷头内管3为氧流通道，喷头内管3上设置o形密封圈，在与氧枪枪身连接时起密封作用。
19.喷头体9上设有喷孔和导水板10，喷孔为拉瓦尔喷孔，其数量为4
‑
6个，在圆周方向上均匀布置，用于向熔池提供氧气射流。每个喷孔中心线与喷头体纵向中心线的夹角均相同。拉瓦尔喷孔由收缩段5、喉口段6、扩张段7和出口直段8组成，其中拉瓦尔喷孔的出口直段长度为6
‑
10mm。
20.喷头体9及导水板10分别与喷头外管1、喷头中管2和喷头内管3通过焊接连接，用以形成冷却水进、回水通道，对喷头进行冷却。
21.实施例1
22.本实施例为65t转炉，氧枪外径为219mm，采用铸造喷头，喷头设置4个拉瓦尔喷孔，喷孔中心线与喷头中心线夹角为11.5
°
，马赫数为1.98，喉口段6直径为31.5mm，出口直段8的直径为40.5mm，出口直段8长度为10mm，喷头使用寿命为250
‑
300炉。
23.实施例2
24.本实施例为100t转炉，氧枪外径为273mm，采用锻造喷头，喷头设置4个拉瓦尔喷孔，喷孔中心线与喷头中心线夹角为13
°
，马赫数为2.02，喉口段6直径为38.6mm，出口直段8直径为50.6mm，出口直段8长度为6mm，喷头使用寿命为500炉以上。


技术特征：
1.一种转炉氧枪喷头，其特征在于：包含喷头外管（1）、喷头中管（2）、喷头内管（3）和喷头体（9），喷头外管（1）的直径大于喷头中管（2）的直径，喷头中管（2）的直径大于喷头内管（3）的直径，喷头外管（1）、喷头中管（2）和喷头内管（3）同心布置，喷头外管（1）、喷头中管（2）和喷头内管（3）的一端分别与氧枪枪身相连接，喷头外管（1）和喷头中管（2）之间的空隙为冷却水回水通道，喷头中管（2）和喷头内管（3）之间的空隙为冷却水进水通道，喷头内管（3）为氧气通道，喷头外管（1）、喷头中管（2）和喷头内管（3）的另一端与喷头体（9）构成一体结构，喷头体（9）的圆周方向上设有多个均匀布置的喷孔，喷孔中心线与喷头中心线之间的夹角α为10
‑
20度，所述喷孔包含依次连接的收缩段（5）、喉口段（6）、扩张段（7）、出口直段（8），按照氧气的流动方向收缩段（5）的直径逐渐减小，扩张段（7）的直径逐渐增大，喉口段（6）和出口直段（8）均为直径相同的直段。2.根据权利要求1所述的一种转炉氧枪喷头，其特征在于：所述喷头体（9）圆周方向上的喷孔为4
‑
6个。3.根据权利要求1或2所述的一种转炉氧枪喷头，其特征在于：所述喷孔出口直段的长度为6
‑
10mm。4.根据权利要求1所述的一种转炉氧枪喷头，其特征在于：所述喷头内管（3）上设有与氧枪枪身相配合的密封圈（4）。

技术总结
本实用新型涉及一种转炉氧枪喷头，属于冶金行业转炉炼钢技术领域。技术方案是：喷头外管（1）、喷头中管（2）和喷头内管（3）同心布置，喷头外管（1）、喷头中管（2）和喷头内管（3）的一端分别与氧枪枪身相连接，喷头外管（1）、喷头中管（2）和喷头内管（3）的另一端与喷头体（9）构成一体结构，喷头体（9）的圆周方向上设有多个均匀布置的喷孔，所述喷孔包含依次连接的收缩段（5）、喉口段（6）、扩张段（7）、出口直段（8），按照氧气的流动方向收缩段（5）的直径逐渐减小，扩张段（7）的直径逐渐增大。本实用新型的有益效果是：能够避免喷孔出口出现扩孔，提高喷头使用寿命，降低对转炉冶炼带来的不利影响。降低对转炉冶炼带来的不利影响。降低对转炉冶炼带来的不利影响。


技术研发人员：张朝发 陈建军 张万庆 孟凡陈 李宏伟
受保护的技术使用者：河钢乐亭钢铁有限公司
技术研发日：2021.03.22
技术公布日：2021/12/21