專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐煉鋼的吹氧裝置。
目前，國(guó)內(nèi)各冶金企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼使用的氧槍基本相似，即使有區(qū)別，也僅僅是在氧槍結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)和調(diào)整，很少有在槍體和拉瓦爾噴頭外表面及拉瓦爾孔內(nèi)壁上設(shè)有涂層的。因而不能從根本上提高氧槍的抗粘鋼渣能力和耐高溫氧化、耐燒損、耐氣流沖刷性，即使有一些帶噴鍍層的氧槍?zhuān)缰袊?guó)專(zhuān)利局1987年2月公開(kāi)的CN85108323A的發(fā)明專(zhuān)利“帶有副吹口的轉(zhuǎn)爐煉鋼氧槍”，這種氧槍除了在槍體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)外，還在槍體外表的一定位置上噴鍍一層Al2O3，對(duì)保護(hù)氧槍起到了一定作用。但由于其噴鍍材料Al2O3是一種瓷相材料，該材料的耐高溫氧化和耐燒損性均不是很強(qiáng)，而且由于其脆性使其與噴鍍基體的粘接性不好，容易燒損脫落。另一方面，該發(fā)明專(zhuān)利所述的氧槍?zhuān)参丛诶郀柨變?nèi)壁上噴鍍涂層。而氧槍的主要損壞原因是槍體的粘鋼渣、高溫氧化、燒損以及拉瓦爾孔受到的高速、高壓氣流的沖刷等。
為克服上述氧槍的不足，本實(shí)用新型提供了一種以多種復(fù)合型材料為涂層材料的帶有多層保護(hù)涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案該氧槍主要由槍體和拉瓦爾噴頭組成，槍體由三層無(wú)縫鋼管同心套裝而成，其中，中心管與中層管之間的間隙為冷卻水進(jìn)水通道，中層管與外層管之間的間隙為冷卻水出水通道，槍體的下端與拉瓦爾噴頭連接，氧氣從中心管經(jīng)拉瓦爾噴頭上的拉瓦爾孔噴入熔池，槍體各管通過(guò)法蘭分別與三根供氧氣和進(jìn)、出冷卻水的橡膠軟管相連，在拉瓦爾噴頭以上一段的外層管與中層管均帶有一定的錐度，錐度段為槍尾向大，噴頭段向小錐形也可以是不帶錐度的槍體，其特征在于從拉瓦爾噴頭起沿槍體長(zhǎng)度方向0至6米的槍體爐內(nèi)工作部分的所需高度的外表面、拉瓦爾噴頭的外表面和拉瓦爾噴頭上的拉瓦爾孔的內(nèi)壁上均有涂層。
涂層分為底層、過(guò)鍍層和工作層三層，底層材料可以是NiCrAlCo(Y)的混合物，過(guò)渡層材料可以是NiCrAl(Y/Co)和ZrO2-MgO的混合物，工作層材料可以是ZrO2-MgO的混合物；底層材料也可以是NiCrAl，過(guò)渡層材料也可以是Ni/Al2O3-TiO2的混合物，工作層材料也可以是Al2O3+ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是Ni/Al的混合物，過(guò)渡層材料還可以是Ni/Al+(Al2O3+TiO2)+(ZrO2-Y2O3)的混合物，工作層材料還可以是ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是AlCr的混合物，過(guò)渡層材料還可以是AlCr+FeSiMgRe+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料還可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷；底層材料又可以是AlCr+FeSiMgRe的混合物，過(guò)渡層材料又可以是AlCrSi+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料又可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
該帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍的涂層厚度為0.2至3毫米。
由于采用了上述復(fù)合型材料作為氧槍槍體表面，拉瓦爾噴頭表面和拉瓦爾孔內(nèi)壁的涂層材料，并設(shè)有三層保護(hù)涂層，經(jīng)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)使用表明，提高了氧槍的耐熔融金屬侵蝕和粘接性，提高了抗高溫氧化和耐燒損性，且耐高溫具有熱障性，涂層與基體結(jié)合牢固不脫落等，從而提高氧槍的使用壽命1.5倍以上，降低了煉鋼生產(chǎn)的成本。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述


圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的拉瓦爾噴頭的剖面圖；圖3為本實(shí)用新型的槍體及拉瓦爾噴頭的外表面涂層示意圖。
本實(shí)用新型所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)饕蓸岓w和拉瓦爾噴頭4組成，拉瓦爾噴頭4上帶有拉瓦爾孔5。槍體由無(wú)縫鋼管制成的中心管1、中層管2以及外層管3同心套裝而成，其下端與拉瓦爾噴頭4連接。槍體各管通過(guò)法蘭分別與三根橡膠軟管相連，用以供氧氣和進(jìn)、出冷卻水，氧氣從中心管1經(jīng)拉瓦爾噴頭4上的拉瓦爾孔5噴入熔池，冷卻水自中心管1與中層管2間的間隙進(jìn)入，經(jīng)由中層管2與外層管3間的間隙排出。為保證槍體三個(gè)管同心套裝，使進(jìn)出水隙均勻，在中層管2和中心管1的外管壁上沿長(zhǎng)度方向焊有若干組定位短筋，每組以三個(gè)短筋均布于管壁圓周上。在拉瓦爾噴頭4以上一段(一般為6米)的外層管3與中層管2都帶有一定的錐度，錐度段為槍尾向大，噴頭段向小錐形，也可以是不帶錐度的槍體。拉瓦爾噴頭4用熱傳導(dǎo)性能良好的紫銅制成，拉瓦爾噴頭4與槍體外層管3焊接在一起，與中心管1間采用螺紋或焊接方式連接。拉瓦爾噴頭4上的拉瓦爾孔5的個(gè)數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)爐的噸位不同，可設(shè)三孔，四孔、六孔和八孔。
根據(jù)轉(zhuǎn)爐噸位的不同，從拉瓦爾噴頭4起沿槍體長(zhǎng)度方向0至6米的槍體爐內(nèi)工作部分的所需高度的外表面，拉瓦爾噴頭4的外表面，以及拉瓦爾噴頭4上的拉瓦爾孔5的內(nèi)壁上通過(guò)噴涂或擴(kuò)散滲透的方法附有涂層，涂層分為底層6、過(guò)渡層7和工作層8三層，這三層的總厚度為0.2至3毫米。涂層材料為底層材料可以是NiCrAlCo(Y)的混合物，過(guò)渡層材料可以是NiCrAl(Y/Co)和ZrO2-MgO的混合物，工作層材料可以為ZrO2-MgO的混合物；底層材料也可以是NiCrAl，過(guò)渡層材料也可以是Ni/Al2O3-TiO2的混合物，工作層材料也可以是Al2O3+ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是Ni/Al的混合物，過(guò)渡層材料還可以是Ni/Al+(Al2O3+TiO2)+(ZrO2-Y2O3)的混合物，工作層材料還可以是ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是AlCr的混合物，過(guò)渡層材料還可以是AlCr+FeSiMgRe+Al2O3-TiO2+ZrO2-Yl2O3的混合物，工作層材料還可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷；底層材料又可以是AlCr+FeSiMgRe的混合物，過(guò)渡層材料又可以是AlCrSi+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料又可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍其涂層材料還可以有多種類(lèi)似材料的組合，根據(jù)轉(zhuǎn)爐的不同噸位，涂層的厚度和涂層的高度均可以有不同的數(shù)值范圍，但均屬于本實(shí)用新型的發(fā)明和設(shè)計(jì)思路，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)饕蓸岓w和拉瓦爾噴頭組成，槍體由三層無(wú)縫鋼管同心套裝而成，其中，中心管[1]與中層管[2]之間的間隙為冷卻水進(jìn)水通遒，中層管[2]與外層管[3]之間的間隙為冷卻水出水通道，槍體的下端與拉瓦爾噴頭[4]連接，氧氣從中心管[1]經(jīng)拉瓦爾噴頭[4]上的拉瓦爾孔[5]噴入熔池，槍體各管通過(guò)法蘭分別與三根供氧氣和進(jìn)、出冷卻水的橡膠軟管相連，在拉瓦爾噴頭[4]以上一段的外層管[3]與中層管[2]可以均帶有一定的錐度，錐度段為槍尾向大，噴頭段向小錐形，也可以是不帶錐度的槍體，其特征在于從拉瓦爾噴頭[4]起沿槍體長(zhǎng)度方向0至6米的槍體爐內(nèi)工作部分的所需高度的外表面，拉瓦爾噴頭[4]的外表面和拉瓦爾噴頭[4]上的拉瓦爾孔[5]的內(nèi)壁上均有涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)涮卣髟谟谒龅耐繉臃譃榈讓?、過(guò)鍍層和工作層三層，底層材料為NiCrAlCo(Y)的混合物，過(guò)渡層材料為NiCrAl(Y/Co)和ZrO2-MgO的混合物，工作層材料為ZrO2-MgO的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)涮卣髟谟谕繉臃譃榈讓?、過(guò)渡層和工作層三層，底層材料為NiCrAl，過(guò)渡層材料為Ni/Al2O3-TiO2的混合物，工作層材料為Al2O3+ZrO2-Y2O3的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)涮卣髟谟谕繉臃譃榈讓印⑦^(guò)渡層和工作層三層，底層材料為Ni/Al的混合物，過(guò)渡層材料為Ni/Al+(Al2O3+TiO2)+(ZrO2-Y2O3)的混合物，工作層材料為ZrO2-Y2O3的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)涮卣髟谟谕繉臃譃榈讓印⑦^(guò)渡層和工作層三層，底層材料為AlCr的混合物，過(guò)渡層材料為AlCr+FeSiMgRe+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)涮卣髟谟谕繉臃譃榈讓印⑦^(guò)渡層和工作層三層，底層材料為AlCr+FeSiMgRe的混合物，過(guò)渡層材料為AlCrSi+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍?zhuān)涮卣髟谟谕繉雍穸葹?.2至3毫米。
專(zhuān)利摘要一種帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍,主要由槍體和拉瓦爾噴頭組成,槍體由三層無(wú)縫鋼管同心套裝而成,其中,中心管與中層管之間的間隙為冷卻水進(jìn)水通道,中層管與外層管之間的間隙為冷卻水出水水通道,槍體的下端與拉瓦爾噴頭連接,拉瓦爾噴頭上有拉瓦爾孔,氧氣從中心管經(jīng)拉瓦爾噴頭上的拉瓦爾孔噴入熔池,在氧槍爐內(nèi)工作部分的一定長(zhǎng)度范圍的槍體外表面上,拉瓦爾噴頭的外表面上,以及拉瓦爾孔的內(nèi)壁上均附有由多種復(fù)合型材料制成的三層保護(hù)涂層。涂層總厚度為0.2至3毫米,這種涂層可提高氧槍的耐熔融金屬侵蝕和粘接性,提高抗高溫氧化和耐燒損性等,從而可有效地提高氧槍的使用壽命,降低煉鋼生產(chǎn)的成本。
文檔編號(hào)C21C5/46GK2409214SQ9925497
公開(kāi)日2000年12月6日 申請(qǐng)日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者金錁, 周濤, 辛廣勝 申請(qǐng)人:金錁