免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法，该喷枪包括复合材料枪芯、覆盖在复合材料枪芯外周的耐火材料枪衬和设置复合材料枪芯上方的连接法兰，所述复合材料枪芯包括内层枪芯骨架，所述枪芯骨架内填充有耐火可塑料。该方法首先制备得到枪芯骨架，在枪芯骨架内填充有耐火可塑料，制备得到复合材料枪芯，再将V形锚固件和双V形锚固件在枪芯骨架表面上错位焊接，在V形锚固件顶端焊接圆环锚固件，然后枪芯骨架表面覆盖耐火材料枪衬；将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内烘烤；即得到喷枪。本发明制备的喷枪，保证的本发明喷枪的制作质量，简化喷枪制作工艺与质量控制，降低制作材料消耗与人力消耗，进一步降低喷枪综合制作成本。
【专利说明】免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及转炉炼钢前铁水炉外预处理的喷吹预处理领域，具体地指一种用于鱼 雷罐或铁水罐喷吹脱硫的免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在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. 0)、《铁水喷吹脱硫喷枪》（专利号为 ZL200710051992. 0)、《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，虽然目前喷枪使用寿命水 平取得了大幅度进步，却出现再度延长乏力的现象，制约了铁水喷吹脱硫工序喷枪消耗成 本的进一步降低。
[0003] 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ZL200920086152. 2)、《整体式 铁水预处理喷枪》（专利号ZL201220139735. 9)，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、金属枪芯的修复利用以及枪芯结构优化与轻量化等，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以及服役期内力学强度要 求的制约，喷枪重量与材料消耗减少轻微、耐火再生料使用区域受限；同时，对于金属枪芯 的修复利用，由于用后喷枪运输与仓储费用昂贵，并在拆除修复过程中人力消耗大，致使喷 枪综合成本下降不明显；此外，在喷枪的实际应用过程中，喷枪耐火材料枪衬频繁破损导致 在线修补维护量大，不仅影响了脱硫设备的作业率，同时大量的修补料与维护人力消耗进 一步提高了铁水脱硫成本。由此可见，在目前喷枪寿命与制作成本的进一步改进困难的条 件下，喷枪频繁破损的在线修补维护是影响铁水喷吹脱硫预处理技术经济指标的关键因素 之一，因而有必要进一步开展喷枪轻量化、低成本化、喷枪经济性寿命以及服役期内的免维 护技术研究，达到降低铁水喷吹脱硫工序成本、提1?生广能力的目的。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是是提供一种免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法。
[0005] 本领域铁水喷吹脱硫预处理常规喷枪的结构分析：
[0006] 喷枪实质上是由金属枪芯和耐火材料枪衬两大部分构成，其它部件为辅助的连接 部件或喷吹通道部件，其中，金属枪芯重量约为喷枪总重量的一半左右，成本略高于喷枪总 成本的一半。通过常规喷枪各组成部件的功能分析，金属枪芯主要提供喷枪的强度与刚度， 防止喷枪的弯曲与断裂，但金属枪芯耐高温性能差，温度超过500°C后力学性能急剧下降； 耐火材料枪衬主要提供喷枪的抗高温与抗铁水、熔渣侵蚀的功能，满足铁水喷吹脱硫恶劣 的高温反应工况的使用性能要求，并通过其隔热性能，在喷枪使用过程中防止金属枪芯超 温而影响其功能的发挥，但耐火材料为典型的脆性材料，其抗拉与抗剪性能远低于抗压性 能，因导热性能低、弹性模量高，抗热震性能较差，在间歇式铁水喷吹脱硫的温度剧烈变化 条件下易形成热应力裂纹破损。
[0007] 通过喷枪使用过程的跟踪调研、用后喷枪解剖及其破损机理分析，喷枪破损起源 耐火材料枪衬，通过枪衬裂纹萌发（起裂）、裂纹发展、裂纹贯穿枪衬的过程，最终高温铁水 或熔渣渗透裂纹而熔蚀枪芯断裂，其中，枪衬裂纹萌发起源于枪衬外表面和与枪芯的结合 面（内表面）。
[0008] 分析认为，引起枪衬表面裂纹萌发的原因在于间歇式工作方式下的交变热应力， 而枪衬内表面的裂纹萌发原因在于枪芯与枪衬热膨胀差异带来的结构应力。
[0009] 基于上述常规搅拌器结构、功能与破损机理分析，为常规搅拌器的缺陷，本发明 提供的一种免维护低成本铁水预处理喷枪，包括复合材料枪芯、覆盖在复合材料枪芯外周 的耐火材料枪衬和设置复合材料枪芯上方的连接法兰，所述复合材料枪芯包括内层枪芯骨 架，所述枪芯骨架外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件和双V形锚固件，所述V形锚固 件顶端焊接有圆环锚固件，所述枪芯骨架下端侧壁上设置有下封头，所述枪芯骨架包括内 部的薄壁内衬管和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环，多圈周向钢环沿轴向均匀分 布，所述薄壁内衬管外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用于连接周向 钢环的轴向钢条，所述枪芯骨架内填充有耐火可塑料。
[0010] 优选地，所述耐火可塑料为市售磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。
[0011] 本发明通过复合材料枪芯的枪芯骨架结构设计，降低枪芯金属材料用量1/2以 上，从而降低了枪芯金属材料的热膨胀量，缓解了复合材料枪芯与耐火材料枪衬结合面上 的热膨胀结构应力，同时，采用低品质金属材料和简便的焊接制备工艺，大幅度降低枪芯枪 芯骨架的制作成本；通过复合材料枪芯的耐火可塑料的采用，不仅保证了复合材料枪芯的 力学强度与刚度，同时强化了复合材料枪芯的隔热性能，提高了复合材料枪芯的抗高温性 能，并在喷枪烘烤与使用过程中，通过耐火可塑料的干燥收缩，在复合材料枪芯与耐火材料 枪衬结合面上形成收缩缝，进一步缓解了结合面的热膨胀结构应力，遏制耐火材料枪衬内 表面裂纹的萌发，并通过收缩缝的隔热作用，强化复合材料枪芯的隔热保护，增大了耐火材 料枪衬向复合材料枪芯的径向传热热阻，降低了耐火材料枪衬的径向温差热应力，减缓了 裂纹的萌发与发展速度。
[0012] 在一些实施方案中，所述耐火材料枪衬包括在枪芯骨架外壁上涂有隔热衬，所述 隔热衬外侧还覆盖有浇注料衬，所述浇注料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，所述上部外露段枪衬以耐火再生料为主要原材料的浇注料 浇注成枪衬，下部潜入段枪衬为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。
[0013] 本发明通过耐火材料枪衬的隔热衬和浇注料衬双层结构设计，增强了耐火材料枪 衬对复合材料枪芯隔热保护作用，进一步提高了复合材料枪芯的抗高温性能，同时，采用耐 火隔热喷涂料及其制备方法与应用（申请公布号：CN102924099A)公开的喷涂料制备隔热 衬，不仅保证了隔热衬使用温度> 1550°C，而且，通过喷枪烘烤与使用过程中隔热衬的干燥 收缩及其自身的受力变形能力，缓解了结合面的热膨胀结构应力，遏制耐火材料枪衬内表 面裂纹的萌发，并通过收缩缝的隔热作用，强化复合材料枪芯的隔热保护，增大了耐火材料 枪衬向复合材料枪芯的径向传热热阻，降低了浇注料衬的径向温差热应力，减缓了浇注料 衬裂纹的萌发与发展速度；通过浇注料衬的上部外露段枪衬和下部潜入段枪衬的两段式结 构设计以及不同品质耐火浇注料的选择，保证了喷枪的综合使用性能，并大幅度降低了喷 枪浇注料衬的制作成本。
[0014] 在另一些实施方案中，因为连接法兰与枪芯骨架连接时，由于工作强度过大，会影 响它们之间的稳定性，所以本发明中，为了加强它们之间的稳定性，所述连接法兰下端内表 面设置有若干个加强筋板，所述枪芯骨架顶端与连接法兰和加强筋板焊接固定。
[0015] 优选地，所述下封头上方设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口，所述喷吹口水平设 置或者喷吹口的轴线与薄壁内衬管轴线夹角小于90°。
[0016] 优选地，所述复合材料枪芯底部设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口。
[0017] 优选地，所述喷吹口为钢管或金属座与碳素管制备复合的复合管，所述钢管焊接 固定于枪芯骨架和耐火材料枪衬内，所述金属座焊接固定于枪芯骨架，所述碳素管一端通 过碳泥浆固定于金属座内，另一端通过碳泥浆固定于耐火材料枪衬内。
[0018] 本发明还提供了一种免维护低成本铁水预处理喷枪的制备方法，包括以下步骤：
[0019] 1)选择上述部件需要的金属材料，根据制备上述喷枪的结构参数，加工制作喷枪 各金属部件并除锈备用；
[0020] 2)选取轴向钢条，并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管外壁上均 匀焊接固定，选取周向钢环，沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面，若薄壁内衬管下端 口未与喷吹口同轴连通，则需焊接下封头封堵；即制备得到枪芯骨架；
[0021] 3)在薄壁内衬管的下端加工与喷吹口配套的连接口，并焊接连通喷吹口钢管或金 属座；
[0022] 4)将连接法兰与枪芯骨架上端头焊接相通，并焊接多块加强筋板用于连接加固；
[0023] 5)清理焊渣和浮渣，完毕后，在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性，将磷酸盐 结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平，密实填充于枪芯骨架焊接件空隙内，并确保捣打 料面高度与金属钢环相同，即制备得到耐火可塑料，再自然阴干养护一天，即得到复合材料 枪芯；
[0024] 6)阴干养护一天后，选取V形锚固件、双V形锚固件和圆环锚固件，并将这两种锚 固件在枪芯骨架表面上错位焊接，在V形锚固件顶端焊接圆环锚固件；
[0025] 7)清理焊渣后，复合枪芯表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为3? l〇mm的隔热衬；阴干后，装入浇注模具内，为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜入段枪 衬，再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬，模内氧化一天后脱模， 即制备得到浇注料衬，再自然养护4?6天，即制备得到耐火材料枪衬；
[0026] 8)将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300?400°C的条件下烘烤3?5 天；
[0027] 9)若喷吹口为钢管的喷枪，喷枪烘烤出炉后，即为喷枪成品并直接包装入库；若 喷吹口为由金属座与碳素管的复合管用含碳泥浆将碳素管与金属座和耐火材料枪衬粘接， 并局部烘烤固化，保持喷吹通道畅通，即得到喷枪成品并包装入库。
[0028] 本发明的有益效果在于：
[0029] 1、本发明通过喷枪制备方法的优化，保证的本发明喷枪的制作质量，而且制作工 艺简便、质量控制简单、工艺成本低廉。
[0030] 2、本发明通过大幅度降低喷枪综合制作成本，用后喷枪的回收再利用价值降低为 负，达到了喷枪的低成本消耗型目的。通过复合材料枪芯的金属材料与耐火材料复合以及 耐火材料枪衬的隔热衬和浇注料衬双层结构的设计，降低耐火材料枪衬与复合材料枪芯结 合面热膨胀结构应力以及耐火材料枪衬内表面裂纹的萌发，强化复合材料枪芯的隔热保护 及其抗高温性能，提高耐火材料枪衬径向导热热阻，降低了浇注料衬的径向温差热应力，减 缓了浇注料衬裂纹的萌发与发展速度，达到经济寿命条件下免维护的目的。通过本发明的 喷枪制备方法的实施，保证的本发明喷枪的制作质量，简化喷枪制作工艺与质量控制，降低 制作材料消耗与人力消耗，进一步降低喷枪综合制作成本。通过上述综合措施，最终实现喷 枪的低成本、消耗型、免维护目标。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1为本发明倒τ形双喷口铁水预处理喷枪结构示意图
[0032] 图2为本发明倒T形双喷口铁水预处理喷枪B-B剖面图
[0033] 图3为本发明铁水预处理喷枪1-1局部放大图
[0034] 图4为本发明铁水预处理喷枪金属喷口 2-2局部放大图
[0035] 图5为本发明铁水预处理喷枪复合喷口结构2-2局部放大图
[0036] 图6为本发明底部直吹铁水预处理喷枪结构示意图
[0037] 图7为本发明倒Y形三喷口铁水预处理喷枪结构示意图
[0038] 图中，复合材料枪芯1、V形锚固件2、圆环锚固件3、耐火材料枪衬4、隔热衬4. 1、 浇注料衬4. 2、上部外露段枪衬4. 21、下部潜入段枪衬4. 22、连接法兰5、加强筋板6、枪芯骨 架7、薄壁内衬管7. 1、轴向钢条7. 2、周向钢环7. 3、下封头7. 4、喷吹口 8、钢管8. 1、金属座 8. 2、碳素管8. 3、耐火可塑料9、双V形锚固件10。
【具体实施方式】
[0039] 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。
[0040] 实施例1 :
[0041] 如图1?4所示：一种倒T形双喷口铁水预处理喷枪，包括复合材料枪芯1、覆盖 在复合材料枪芯1外周的耐火材料枪衬4和设置复合材料枪芯1上方焊接固定有连接法兰 5,所述连接法兰5下端内表面设置有若干个加强筋板6,所述枪芯骨架7顶端与加强筋板6 焊接固定用于加固复合材料枪芯1和连接法兰5的连接。
[0042] 耐火材料枪衬4包括在枪芯骨架7外壁上涂有隔热衬4. 1，所述隔热衬4. 1外侧还 覆盖有浇注料衬4. 2,所述浇注料衬4. 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4. 21和下部潜入段枪衬4. 22,所述上部外露段枪衬4. 21以耐火再生料为主要原材 料的浇注料浇注成枪衬，下部潜入段枪衬4. 22为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。
[0043] 所述复合材料枪芯1包括内层枪芯骨架7，所述枪芯骨架7外壁上错位排列焊接设 置有V形锚固件2和双V形锚固件10,所述V形锚固件2顶端焊接有圆环锚固件3，
[0044] 所述枪芯骨架7下端侧壁上设置有下封头7. 4,所述枪芯骨架7包括内部的薄壁内 衬管7. 1和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环7. 3,多圈周向钢环7. 3沿轴向均匀分 布，轴向间距分别为40?200mm与10?100mm分布。
[0045] 所述薄壁内衬管7. 1外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用 于连接周向钢环7. 3的轴向钢条7. 2，
[0046] 薄壁内衬管7. 1为普通碳钢薄壁直缝焊管或螺旋焊管，壁厚为3?5mm，内径与常 规喷枪金属枪芯主管相等。
[0047] 轴向钢条7. 2采用钢板剪切或市售扁铁制备或制备，其厚度为3?8mm，高度为 5?15mm，轴向钢条7. 2采用普碳钢螺纹钢筋、盘条、冷拔丝制备；其外径为4?15mm，长度 与薄壁内衬管7. 1相同。
[0048] 周向钢环7. 3采用厚度为3?10mm钢板制作，轴向高度为20?50臟，也可采用普 碳钢盘条、冷拔丝制备，其外径为3?6mm ;
[0049] 所述枪芯骨架7内填充有耐火可塑料9。其中，耐火可塑料9为磷酸盐结合铝碳化 硅碳质可塑料。
[0050] 所述下封头7. 4上方水平设置有两个与薄壁内衬管7. 1相通的喷吹口 8,喷吹口 8 为钢管8. 1，钢管8. 1焊接固定于枪芯骨架7和耐火材料枪衬4内。
[0051] 倒T形双喷口铁水预处理喷枪包括以下步骤：
[0052] 1)选择上述部件需要的金属材料，根据制备上述喷枪的结构参数，加工制作喷枪 各金属部件并除锈备用；
[0053] 2)选取轴向钢条7.2,并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管7. 1 外壁上均匀焊接固定，选取周向钢环，沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面，若薄壁内 衬管7. 1下端口未与喷吹口 8同轴连通，则需焊接下封头7. 4封堵；即制备得到枪芯骨架 7 ；
[0054] 3)在薄壁内衬管7. 1的下端加工两个与喷吹口 8配套的连接口，并焊接连通喷吹 口钢管8. 1 ;
[0055] 4)将连接法兰1与枪芯骨架7上端头焊接相通，并焊接多块加强筋板6用于连接 加固；
[0056] 5)清理焊渣和浮渣，完毕后，在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性，将磷酸盐 结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平，密实填充于枪芯骨架7焊接件空隙内，并确保捣 打料面高度与金属钢环7. 3相同，即制备得到耐火可塑料9,再自然阴干养护一天，即得到 复合材料枪芯1 ;
[0057] 6)阴干养护一天后，选取V形锚固件2、双V形锚固件10和圆环锚固件3,并将这 两种锚固件在枪芯骨架7表面上错位焊接，在V形锚固件2顶端焊接圆环锚固件3 ;
[0058] 7)清理焊渣后，枪芯骨架7表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为3? l〇mm的隔热衬4. 1 ;阴干后，装入浇注模具内，为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜入段 枪衬4. 22,再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬4. 21，模内氧化 一天后脱模，即制备得到浇注料衬4. 2,再自然养护4?6天，即制备得到耐火材料枪衬4 ;
[0059] 8)将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300?400°C的条件下烘烤3?5 天；
[0060] 9)若喷吹口 8为钢管8. 1的喷枪，喷枪烘烤出炉后，即为喷枪成品并直接包装入 库。
[0061] 在制备倒T形双喷口铁水预处理喷枪的重要步骤和原料都有详细描述，其它的步 骤与原料属于现有技术。
[0062] 实施例2
[0063] 如图1、2、3和5所示：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于：
[0064] 所述喷吹口 8为金属座8. 2与碳素管8. 3制备复合的复合管，金属座焊接固定于 枪芯骨架7,所述碳素管8. 3 -端通过碳泥浆固定于金属座内，另一端通过碳泥浆固定于耐 火材料枪衬4内。
[0065] 实施例3
[0066] 如图2、3和6所示：一种底部直吹铁水预处理喷枪，本实施例与实施例1的结构 基本相同，不同之处在于：所述复合材料枪芯1底部设置单个有与薄壁内衬管7. 1相通的喷 吹口 8。
[0067] 实施例4
[0068] 如图2、3和6所示：一种倒Y形三喷口铁水预处理喷枪，本实施例与实施例1的 结构基本相同，不同之处在于：喷吹口 8为三个和喷吹口 8,喷吹口 8的轴线与薄壁内衬管 7. 1轴线夹角小于90°。
[0069] 其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描 述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经 创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
【权利要求】
1. 一种免维护低成本铁水预处理喷枪，包括复合材料枪芯（1)、覆盖在复合材料枪芯 (1)外周的耐火材料枪衬（4)和设置复合材料枪芯（1)上方的连接法兰（5)，所述复合材料 枪芯（1)包括内层枪芯骨架（7)，所述枪芯骨架（7)外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件 ⑵和双V形锚固件（10)，所述V形锚固件⑵顶端焊接有圆环锚固件（3)，所述枪芯骨架 (7)下端侧壁上设置有下封头（7. 4)，其特征在于：所述枪芯骨架（7)包括内部的薄壁内衬 管（7. 1)和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环（7. 3)，多圈周向钢环（7. 3)沿轴向均 匀分布，所述薄壁内衬管（7. 1)外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用 于连接周向钢环（7. 3)的轴向钢条（7. 2)，所述枪芯骨架（7)内填充有耐火可塑料（9)。
2. 根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪，其特征在于：所述耐火 可塑料（9)为磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。
3. 根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪，其特征在于：所述耐火 材料枪衬（4)包括在枪芯骨架（7)外壁上涂有隔热衬（4. 1)，所述隔热衬（4. 1)外侧还覆盖 有浇注料衬（4. 2)，所述浇注料衬（4. 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（4. 21)和下部潜入段枪衬（4. 22)，所述上部外露段枪衬（4. 21)以耐火再生料为主 要原材料的浇注料浇注成枪衬，下部潜入段枪衬（4. 22)为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成 枪衬。
4. 根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪，其特征在于：所述连接 法兰（5)下端内表面设置有若干个加强筋板（6)，所述枪芯骨架（7)顶端与连接法兰（5)和 加强筋板（6)焊接固定。
5. 根据权利要求1所述的免维护低成本铁水预处理喷枪，其特征在于：所述下封头 (7.4)上方设置有与薄壁内衬管（7. 1)相通的喷吹口（8)，所述喷吹口（8)水平设置或者喷 吹口（8)的轴线与薄壁内衬管（7. 1)轴线夹角小于90°。
6. 根据权利要求1所述的免维护低成本铁水预处理喷枪，其特征在于：所述复合材料 枪芯（1)底部设置有与薄壁内衬管（7. 1)相通的喷吹口（8)。
7. 根据权利要求5或6所述的免维护低成本铁水预处理喷枪，其特征在于：所述喷吹 口（8)为钢管（8. 1)或金属座（8. 2)与碳素管（8. 3)制备复合的复合管，所述钢管（8. 1) 焊接固定于枪芯骨架（7)和耐火材料枪衬（4)内，所述金属座焊接固定于枪芯骨架（7)，所 述碳素管（8.3) -端通过碳泥浆固定于金属座内，另一端通过碳泥浆固定于耐火材料枪衬 (4)内。
8. -种免维护低成本铁水预处理喷枪的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 选择上述部件需要的金属材料，根据制备上述喷枪的结构参数，加工制作喷枪各金 属部件并除锈备用； 2) 选取轴向钢条（7.2)，并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管（7.1) 外壁上均匀焊接固定，选取周向钢环，沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面，若薄壁内 衬管（7. 1)下端口未与喷吹口（8)同轴连通，则需焊接下封头（7. 4)封堵；即制备得到枪芯 骨架（7); 3) 在薄壁内衬管（7. 1)的下端加工与喷吹口（8)配套的连接口，并焊接连通喷吹口钢 管（8. 1)或金属座（8. 2); 4) 将连接法兰（1)与枪芯骨架（7)上端头焊接相通，并焊接多块加强筋板（6)用于连 接加固； 5) 清理焊渣和浮渣，完毕后，在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性，将磷酸盐结合 铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平，密实填充于枪芯骨架（7)焊接件空隙内，并确保捣打 料面高度与金属钢环（7. 3)相同，即制备得到耐火可塑料（9)，再自然阴干养护（1)天，即得 到复合材料枪芯（1); 6) 阴干养护⑴天后，选取V形锚固件（2)、双V形锚固件（10)和圆环锚固件（3)，并 将这两种锚固件在枪芯骨架（7)表面上错位焊接，在V形锚固件（2)顶端焊接圆环锚固件 ⑶； 7) 清理焊渣后，复合材料枪芯（1)表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度 为3?10mm的隔热衬（4. 1);阴干后，装入浇注模具内，为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成 下部潜入段枪衬（4. 22)，再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬 (4.21)，模内氧化（1)天后脱模，即制备得到浇注料衬（4. 2)，再自然养护4?6天，即制备 得到耐火材料枪衬（4); 8) 将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300?400°C的条件下烘烤3?5天； 9) 若喷吹口（8)为钢管（8. 1)的喷枪，喷枪烘烤出炉后，即为喷枪成品并直接包装入 库；若喷吹口为由金属座（8. 2)与碳素管（8. 3)的复合管用含碳泥浆将碳素管（8. 3)与金 属座（8.2)和耐火材料枪衬（4)粘接，并局部烘烤固化，保持喷吹通道畅通，即得到喷枪成 品并包装入库。
【文档编号】C21C7/064GK104152633SQ201410373978
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】欧阳德刚, 罗安智 申请人:武汉钢铁(集团)公司