一種集束射流型多功能頂槍的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)岓w與噴頭，所述噴頭上中心位置處通過(guò)精密加工成型有氧氣噴孔，所述氧氣噴孔外圈依次成型有助燃氧氣噴孔、燃?xì)鈬娍滓约八渫ǖ?，所述氧氣噴孔為具有收縮、擴(kuò)張性能的拉瓦爾孔。噴頭采用優(yōu)質(zhì)紫銅加工而成，內(nèi)部組織致密，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，還可以防止粘鋼，本發(fā)明可以采用科學(xué)的計(jì)算設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu)，采用通常的加工手段和加工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造，噴頭的尺寸及主要構(gòu)造以及噴頭的使用性能接近國(guó)際先進(jìn)水平，制造成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種集束射流型多功能頂槍
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于RH精煉爐的烘烤槍設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集束射流型多功能頂槍。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]多功能頂槍是煉鋼爐上使用的一種烤槍?zhuān)卿撘赫婵站珶?RH法)的一種重要機(jī)械設(shè)備，其多功能性表現(xiàn)在它具有烘烤，噴氧氣、噴煤氣以及噴CaF2等多功能方面。
[0004]目前國(guó)內(nèi)冶金設(shè)備上使用的頂槍是傳統(tǒng)的拉瓦爾噴嘴結(jié)構(gòu)形式，氧氣噴出以后如果設(shè)計(jì)不合理或者介質(zhì)參數(shù)調(diào)整不匹配往往造成氧氣利用率低、沖擊深度達(dá)不到要求等缺陷。以上缺陷的主要根源在于氧氣射流束長(zhǎng)度較短，很難沖擊到鋼水液面。
[0005]集束射流多功能頂槍是近年開(kāi)發(fā)出的一種新型頂槍。該種頂槍是應(yīng)用氣體力學(xué)原理，在傳統(tǒng)頂槍上加上了伴隨流系統(tǒng)，使氧氣射流衰減速度大大放慢，形成類(lèi)似于激光束的氧氣射流的一種技術(shù)。這種射流能量集中，具有極強(qiáng)的穿透能力，對(duì)促進(jìn)鋼渣反應(yīng)、均勻鋼水成分與溫度、減少?lài)姙R、提高氧氣利用率、提高金屬收得率等都有十分明顯的效果。由于穿透能力的增強(qiáng)，吹煉時(shí)頂槍槍位可適當(dāng)提高，因此可以降低頂槍消耗。該項(xiàng)技術(shù)取得了噸鋼降低成本近50元的明顯效果。集束射流頂槍?xiě)?yīng)用于煉鋼爐的主要收益體現(xiàn)于:(I)由于脫碳速度的提高，提高了生產(chǎn)作業(yè)率。(2)由于噴濺的減少和渣中鐵含量的降低，金屬收得率提高，鋼產(chǎn)量增加，同時(shí)降低了真空爐的維護(hù)成本。(3)由于鋼中終點(diǎn)[O]的降低，降低脫氧用鋁消耗。(4)由于槍位的提高和噴濺的減少，頂槍壽命提高。
[0006]集束射流頂槍是極為重要的一個(gè)工藝零件，整套系統(tǒng)由主氧噴吹系統(tǒng)、主氧保護(hù)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)三部分組成，主氧系統(tǒng)位于集束射流槍的中心位置;主氧保護(hù)系統(tǒng)位于主氧噴吹系統(tǒng)的外層，設(shè)有環(huán)氧和環(huán)燃?xì)鈬娍?；水冷系統(tǒng)位于頂槍最外層，在頂槍一端設(shè)有進(jìn)水口和出水口；槍身由無(wú)縫鋼管做成的四套管組成。主氧系統(tǒng)以Ma=2的超音速向熔池供氧，環(huán)氧以8m3/min的速度對(duì)超聲速射流進(jìn)行保護(hù)，保證超聲速射流緊湊、連貫和有效地進(jìn)入熔池，同時(shí)提供二次燃燒用氧。
[0007]這種結(jié)構(gòu)造型的集束射流多功能槍具有廢鋼預(yù)熱的燒嘴功能、吹氧切割廢鋼的助熔功能、吹氧使溶池脫碳和升溫的功能，還有噴炭粉造泡沫渣的功能等，目前國(guó)內(nèi)冶金設(shè)備上使用的集束射流槍長(zhǎng)期依賴(lài)于進(jìn)口。因此，集束射流槍的設(shè)計(jì)生產(chǎn)將是目前急需攻克的一個(gè)難題。
[0008]因此，鑒于以上問(wèn)題，有必要提出一種新型的多功能頂槍?zhuān)捎猛ǔ５募庸な侄魏图庸すに噥?lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造，噴頭的尺寸及主要構(gòu)造以及噴頭的使用性能接近國(guó)際先進(jìn)水平，加工工藝方便，降低成本。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)ㄟ^(guò)對(duì)頂槍的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用通常的加工手段和加工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造，使得噴頭的尺寸及主要構(gòu)造以及噴頭的使用性能接近國(guó)際先進(jìn)水平，加工工藝方便，降低成本。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的目的提出的一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)岓w與噴頭，所述噴頭上中心位置處通過(guò)精密加工成型有氧氣噴孔，所述氧氣噴孔外圈依次成型有助燃氧氣噴孔、燃?xì)鈬娍滓约八渫ǖ溃鲅鯕鈬娍诪榫哂惺湛s、擴(kuò)張性能的拉瓦爾孔。
[0012]優(yōu)選的，所述噴頭采用紫銅材質(zhì)。
[0013]優(yōu)選的，所述助燃氧氣噴孔與所述燃?xì)鈬娍壮虱h(huán)形陣列方式分布于氧氣噴孔的周邊。
[0014]優(yōu)選的，所述助燃氧氣噴孔與所述燃?xì)鈬娍淄ㄟ^(guò)鉸刀加工成型。
[0015]優(yōu)選的，所述氧氣噴孔內(nèi)至少由兩段通孔組成，包括收縮段與擴(kuò)張段，收縮段通孔自末端至前端孔徑逐漸減小，所述擴(kuò)張段自末端至前端孔徑逐漸增大。
[0016]優(yōu)選的，所述收縮段與擴(kuò)張段連接處還設(shè)置有水平過(guò)渡段。
[0017]優(yōu)選的，所述助燃氧氣噴孔與所述燃?xì)鈬娍拙c氧氣噴孔平行設(shè)置。
[0018]本發(fā)明公開(kāi)了一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)浣Y(jié)構(gòu)是通過(guò)計(jì)算得出的最優(yōu)化方案，本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
噴頭采用優(yōu)質(zhì)紫銅加工而成，內(nèi)部組織致密，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，還可以防止粘鋼，噴頭中心處的拉瓦爾孔是氧氣噴孔，為主氧孔，精度要求較高，通過(guò)精密加工而成，助燃氧氣噴孔與燃?xì)鈬娍子脤?zhuān)用鉸刀制成，其余幾層介質(zhì)管采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼管并與噴頭焊接而成。整套頂槍要求通道暢通，焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良。
[0019]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:
I)本發(fā)明可以采用科學(xué)的計(jì)算設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu)，采用通常的加工手段和加工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造，噴頭的尺寸及主要構(gòu)造以及噴頭的使用性能接近國(guó)際先進(jìn)水平。
[0020]2)本發(fā)明制造成本低，可以節(jié)約大量外匯，產(chǎn)品合格率高。
[0021]3)本產(chǎn)品在各大鋼廠使用，效果良好。
[0022]
【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為多功能頂槍的剖視圖。
[0025]圖2為多功能頂槍左視圖。
[0026]圖中的數(shù)字或字母所代表的相應(yīng)部件的名稱(chēng):
1、噴頭11、氧氣噴孔12、助燃氧氣噴孔13、燃?xì)鈬娍?4、水冷通道111、收縮段112、擴(kuò)張段113、過(guò)渡段
【具體實(shí)施方式】
[0027]傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)造型的集束射流多功能槍具有廢鋼預(yù)熱的燒嘴功能、吹氧切割廢鋼的助熔功能、吹氧使溶池脫碳和升溫的功能，還有噴炭粉造泡沫渣的功能等，目前國(guó)內(nèi)冶金設(shè)備上使用的集束射流槍長(zhǎng)期依賴(lài)于進(jìn)口。因此，集束射流槍的設(shè)計(jì)生產(chǎn)將是目前急需攻克的一個(gè)難題。
[0028]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)ㄟ^(guò)對(duì)頂槍的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用通常的加工手段和加工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造，使得噴頭的尺寸及主要構(gòu)造以及噴頭的使用性能接近國(guó)際先進(jìn)水平，加工工藝方便，降低成本。
[0029]下面將通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖1與圖2，如圖所示，一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)岓w與噴頭I，噴頭I上中心位置處通過(guò)精密加工成型有氧氣噴孔11，氧氣噴孔11外圈依次成型有助燃氧氣噴孔12、燃?xì)鈬娍?3以及水冷通道14，氧氣噴孔為具有收縮、擴(kuò)張性能的拉瓦爾孔。
[0031]氧氣噴孔11內(nèi)至少由兩段通孔組成，包括收縮段111與擴(kuò)張段112，收縮段通孔自末端至前端孔徑逐漸減小，擴(kuò)張段自末端至前端孔徑逐漸增大。通過(guò)對(duì)氧氣噴孔的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行限定，進(jìn)入噴頭內(nèi)的氧氣先一步被壓縮，后釋放，有效提高氧氣射流速度。
[0032]其中，收縮段與擴(kuò)張段連接處還設(shè)置有水平過(guò)渡段113。實(shí)現(xiàn)氣流平緩過(guò)渡并釋放，提高射流速度。
[0033]本發(fā)明中的噴頭采用紫銅材質(zhì)。噴頭采用優(yōu)質(zhì)紫銅加工而成，內(nèi)部組織致密，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，還可以防止粘鋼。
[0034]噴頭中心處的拉瓦爾孔是氧氣噴孔，為主氧孔，精度要求較高，通過(guò)精密加工而成，助燃氧氣噴孔與燃?xì)鈬娍子脤?zhuān)用鉸刀制成，其余幾層介質(zhì)管采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼管并與噴頭焊接而成。整套頂槍要求通道暢通，焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良。
[0035]助燃氧氣噴孔12與燃?xì)鈬娍?3呈環(huán)形陣列方式分布于氧氣噴孔的周邊。助燃氧氣噴孔與燃?xì)鈬娍淄ㄟ^(guò)鉸刀加工成型。加工成型方便，而且，通過(guò)對(duì)助燃氧氣噴孔及燃?xì)鈬娍走M(jìn)行均勻分布，有效提高頂槍烘烤效果。
[0036]燃?xì)鈬娍?3設(shè)置于助燃氧氣噴孔12的外圈，二者均勻設(shè)置，本實(shí)施例中優(yōu)選燃?xì)鈬娍?3為10個(gè)，助燃氧氣噴孔12為8個(gè)，二者均與氧氣噴孔的中心平行設(shè)置。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加緊湊，減小噴頭的體積，而且使得氣體混合更加均勻，提高烘烤效果。其中，燃?xì)鈬娍着c助燃氧氣噴孔的數(shù)量根據(jù)需要設(shè)定，在此不做限制。
[0037]本發(fā)明公開(kāi)了一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)浣Y(jié)構(gòu)是通過(guò)計(jì)算得出的最優(yōu)化方案。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
噴頭采用優(yōu)質(zhì)紫銅加工而成，內(nèi)部組織致密，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性，還可以防止粘鋼，噴頭中心處的拉瓦爾孔是氧氣噴孔，為主氧孔，精度要求較高，通過(guò)精密加工而成，助燃氧氣噴孔與燃?xì)鈬娍子脤?zhuān)用鉸刀制成，其余幾層介質(zhì)管采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼管并與噴頭焊接而成。整套頂槍要求通道暢通，焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良。
[0038]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:
I)本發(fā)明可以采用科學(xué)的計(jì)算設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu)，采用通常的加工手段和加工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的制造，噴頭的尺寸及主要構(gòu)造以及噴頭的使用性能接近國(guó)際先進(jìn)水平。
[0039]2)本發(fā)明制造成本低，可以節(jié)約大量外匯，產(chǎn)品合格率高。
[0040]3)本產(chǎn)品在各大鋼廠使用，效果良好。
[0041]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集束射流型多功能頂槍?zhuān)涮卣髟谟?，包括槍體與噴頭，所述噴頭上中心位置處通過(guò)精密加工成型有氧氣噴孔，所述氧氣噴孔外圈依次成型有助燃氧氣噴孔、燃?xì)鈬娍滓约八渫ǖ?，所述氧氣噴孔為具有收縮、擴(kuò)張性能的拉瓦爾孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集束射流型多功能頂槍?zhuān)涮卣髟谟?，所述噴頭采用紫銅材質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集束射流型多功能頂槍?zhuān)涮卣髟谟?，所述助燃氧氣噴孔與所述燃?xì)鈬娍壮虱h(huán)形陣列方式分布于氧氣噴孔的周邊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集束射流型多功能頂槍?zhuān)涮卣髟谟?，所述助燃氧氣噴孔與所述燃?xì)鈬娍淄ㄟ^(guò)鉸刀加工成型。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集束射流型多功能頂槍?zhuān)涮卣髟谟?，所述氧氣噴孔?nèi)至少由兩段通孔組成，包括收縮段與擴(kuò)張段，收縮段通孔自末端至前端孔徑逐漸減小，所述擴(kuò)張段自末端至前端孔徑逐漸增大。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集束射流型多功能頂槍?zhuān)涮卣髟谟?，所述收縮段與擴(kuò)張段連接處還設(shè)置有水平過(guò)渡段。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集束射流型多功能頂槍?zhuān)涮卣髟谟?，所述助燃氧氣噴孔與所述燃?xì)鈬娍拙c氧氣噴孔平行設(shè)置。
【文檔編號(hào)】C21C7/10GK105886702SQ201610408239
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】曹衛(wèi)文, 雷雨田
【申請(qǐng)人】蘇州寶聯(lián)重工股份有限公司