用于铁水喷吹预处理的高性能喷枪的制作方法_3

文档序号:8392554阅读:来源:国知局
梯形结构,其长底边面焊接在外壁上。
[0015]再进一步地,所述旋流片径向外表面包络圆直径与圆柱体外径相同,或旋流片径向外表面包络圆直径沿喷枪轴线向下由圆柱体外径逐渐缩小,直至在喷吹段底端端面处大于等于喷枪直径。
[0016]再进一步地,所述旋流片包括金属芯板;所述旋流扩散器由内至外依次为喷枪主管和回转体金属芯,所述金属芯板焊接在回转体金属芯和喷吹段喷枪主管的外壁上,所述金属芯板、回转体金属芯、封头和喷吹段喷枪主管外壁上依次设置有V型锚固件和耐火浇注料衬。
[0017]再进一步地,所述的喷口轴线与喷枪轴线夹角β为45?90°,且喷口与喷枪主管对中相通或偏心相通,偏心距e彡(D-d)/2,其中,D为喷枪主管5内径,d为喷口 8内径。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]本发明针对实际生产中存在的铁水喷吹预处理脱硫效率难以进一步提高的现实问题,具体的发明特点如下:
[0020]I)本发明的喷吹段旋流扩散器的设置以及在喷枪枪头沿喷枪周向均匀开设2?4个喷口的喷枪结构,增强喷射粉气射流对铁水熔池的搅拌强度,提高熔池的传质速度,同时,抑制喷射粉气泡流股的上浮,延长上浮行程和脱硫反应时间(脱硫剂停留时间),达到提高熔池铁水脱硫效率、改善熔池铁水脱硫的均匀性、防止铁水回硫等目的。
[0021]2)本发明通过旋流扩散器由上圆台体、圆柱体、下倒圆台体与旋流片组成的结构设计;旋流片紧贴喷口上方倾斜布置,数量与喷口数量相等,厚度沿喷枪径向逐渐减小,旋流片径向外表面包络圆直径与圆台体外径相同,也可沿喷枪轴线向下由圆台体外径逐渐缩小,直至喷枪底部端面处大于等于喷枪直径,旋流片长度方向与喷枪轴向夹角α为15?75 ° ;通过设计的旋流片结构及其与喷口相对应的布置方式,使粉气流股从喷口喷射出来时便受到旋流片的阻碍作用,迫使进入铁水的气泡破裂,释放气泡中的脱硫剂,同时,增大粉气射流的迟滞作用,迫使气泡喷射速度快速下降,提高了气泡射流轴向速度下降至零时的粉剂轴向速度,从而使小粒径脱硫粉剂能够穿透气泡壁面,大幅度提高脱硫剂的气泡穿透比例,增强了铁水喷吹预处理脱硫对小粒径脱硫剂的适应性;此外,在气泡受热膨胀与上浮膨胀过程中,通过旋流片厚度沿喷枪径向逐渐减小以及下倒圆台体的斜面阻碍与外推作用,促进气泡与脱硫剂的径向分散,扩展分散区域,强化熔池搅拌混合反应进程与均匀性;在旋流片长度方向与喷枪轴向夹角α为15?75°设计,迫使喷射上浮气泡与脱硫剂绕喷枪旋转上浮,一方面强化了喷吹粉气射流对熔池铁水的搅拌作用,同时,延长了气泡与脱硫剂的上浮行程,降低上浮速度,延长脱硫剂在铁水中停留时间,进一步扩展了脱硫反应区域、提尚脱硫效率与恪池铁水脱硫的均勾性,防止铁水回硫。
[0022]3)本发明的喷口轴线与喷枪轴线夹角β为45?90°以及喷口与喷枪金属芯管对中相通或偏心相通的结构设计,保持了喷吹通道的畅通,对于偏心相通的结构,还可进一步强化旋流片与下倒圆台体的斜面对喷吹粉气射流的遏制、导向作用,进一步改善铁水喷吹预处理脱硫动力学条件。本发明上述改善动力学条件的积极效果在水模试验中得到了证实。
[0023]4)本发明通过旋流扩散器的上圆台体、圆柱体、下倒圆台体与喷枪同轴以及旋流片与上圆台体、圆柱体、下倒圆台体、喷枪喷吹段相连为一体的结构设计,有效地降低了喷枪形体变化带来的结构应力以及应力集中,提高喷枪抗破损能力;通过旋流扩散器由金属芯、V形锚固件和耐火浇注料衬构成的结构设计,其中,金属芯由回转体金属芯和旋流片金属芯板构成,通过焊接与喷枪金属枪芯管相连,V形锚固件在金属芯表面均匀分布焊接相连,耐火浇注料衬与喷枪枪衬整体浇注成型,提高喷枪的整体性,延缓喷枪破损进程,达到延长喷枪使用寿命的目的。其他结构与常规喷枪相同,从而保证了本发明喷枪与传统喷枪的互换性,可在不进行设备改造的条件下,满足了不同类型铁水喷吹脱硫工艺的使用要求。由于本发明可使小粒径脱硫剂实现气泡穿透,实现小粒径脱硫剂在铁水熔池的分散,对于铁水纯喷金属颗粒镁脱硫,可采用小粒径金属颗粒镁进行喷吹脱硫,大幅度减小了颗粒镁气化的镁蒸汽泡,避免镁蒸汽大气泡聚集、上浮、溢出带来的铁水喷溅以及镁蒸汽逃逸问题,提高喷吹稳定性,因而,在合理选择金属颗粒镁脱硫剂粒径范围的条件下,本发明可直接替代常规的铁水纯喷金属颗粒镁脱硫喷枪(气化室喷枪、单喷口直通式喷枪),实现铁水稳定喷吹金属颗粒镁脱硫,从而,避免气化室喷枪的气化室内壁粘渣、单喷口直通式喷枪脱硫效率低等不足。
[0024]综上所述,本发明可在不进行任何改造的条件下,直接取代不同的铁水喷吹预处理工艺中常规喷枪应用,具有使用简便的特点;本发明喷枪结构仅在常规喷枪结构的基础上增设旋流扩散器、优化喷口数量与布置方式,因而,具有结构简单、制作方便、成本增加少等特点;本发明喷枪通过强化铁水喷吹预处理的三个关键动力学参数,显著改善铁水喷吹预处理动力学条件,达到提高喷吹预处理脱硫效率与脱硫剂反应利用率、缩短喷吹时间、增加脱硫设备生广能力等综合目的。
【附图说明】
[0025]图1为实施例1所述尚性能喂'枪的正视不意图;
[0026]图2为实施例4所述尚性能喂'枪的正视不意图;
[0027]图3为实施例7所述尚性能喂'枪的正视不意图;
[0028]图4为图1、3的仰视示意图;
[0029]图5为图2仰视示意图;
[0030]图6为图1的B-B剖面图;
[0031]图7为图2的B-B剖面图;
[0032]图8为图3的B-B剖面图;
[0033]图9为双喷口对中布置时A-A剖面示意图;
[0034]图10为双喷口偏心布置时A-A剖面示意图;
[0035]图11为三喷口对中布置时A-A剖面示意图。
[0036]图中,连接段1、连接法兰1.1、枪身段2、喷吹段3、旋流扩散器4
[0037](上圆台体4.1、圆柱体4.2、下倒圆台体4.3)、喷枪主管5、V型锚固件6、
[0038]耐火浇注料衬7、喷口 8、旋流片9、金属芯板9.1、封头10、
[0039]回转体金属芯11、喷枪枪衬12。
【具体实施方式】
[0040]为了更好地解释本发明,以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容,但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
[0041]实施例1
[0042]如图1、4、6和9所示,一种用于铁水喷吹预处理的高性能喷枪,包括依次连接相通的连接段1、枪身段2、喷吹段3,连接段I包含连接法兰1.1,喷枪内设置有喷枪主管5,喷枪主管5设置在连接法兰1.1与喷枪底部封头10之间,枪身段2、和喷吹段3之间设置有旋流扩散器4,旋流扩散器4包括依次连接相通的上圆台体4.1、圆柱体4.2和下倒圆台体4.3,上圆台体4.1与枪身段2连通,下倒圆台体4.3与喷吹段3连通,喷枪主管5与封头10之间沿喷枪周向均匀开设2个喷口 8,且喷口 8位于喷吹段3的侧壁上;两个喷口 8轴线与喷枪轴线夹角β为90°,且两个喷口 8与
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1