專利名稱：一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬黑色冶金屬黑色冶金領(lǐng)域，即在鐵水包內(nèi)對(duì)鐵水做爐外脫硫處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍。
背景技術(shù)：
已知的用鎂為鐵水脫硫采用的噴槍結(jié)構(gòu)，要么在潛入式噴槍通道出口處帶汽化室，要么不帶汽化室，但采用粉末狀的鎂與鈍化劑(石灰、碳化鈣、白云 石等)的混合物。上述噴槍均有一些固有的缺點(diǎn)，諸如物料耗量大，脫硫劑吸收率低，機(jī)械設(shè)備和噴槍裝置復(fù)雜而苯重，其結(jié)果便是使工藝復(fù)雜化，脫硫成本高。帶汽化室的噴槍在鐵水包裝容量不大(7(T90t鐵水)清況下成功的解決了在車載式包中單吹鎂粒脫硫的課題。但在大容量鐵水包中(160t鐵水以上)脫硫時(shí)，噴槍潛入深度大於2m，汽化室便不再履行使鎂汽化的主要職能，因?yàn)楫?dāng)壓力高於0. 4Mpa、鐵水溫度1300°C時(shí)(相當(dāng)於大容量鐵水包處理鐵水時(shí)的參數(shù))鎂呈液態(tài)。同時(shí)，有汽化室的存在會(huì)妨礙鎂在金屬熔池全范圍的分布，這也會(huì)負(fù)面的體現(xiàn)在脫硫劑的吸收率上。在這種條件下必須采用不帶汽化室的噴槍。取已知的大容量鐵水包脫硫用的噴槍作為原型。這種噴槍的通道出口是豎直的。噴槍出口處通道裝備一個(gè)可更換的耐火套管，它保護(hù)通道使之不與鐵水接觸。必須注意的是，當(dāng)通道出口為豎直狀態(tài)時(shí)，從噴槍出來(lái)的兩相流的射流呈氣泡狀，在通道切口處折返向上。熔體中形成的洞穴有利於鐵水涌向通道口，鐵水距通過(guò)口很近，便會(huì)時(shí)常接觸。這些接觸會(huì)造成兩相流的流速瞬間變慢甚或停止，這會(huì)促成噴槍通道堵塞。采用大容量鐵水包脫硫以獲取低硫鐵水時(shí)，必須把大量(100公斤及以上)鎂劑、導(dǎo)入鐵水，這會(huì)導(dǎo)致處理時(shí)間延長(zhǎng)，因?yàn)楣╂V強(qiáng)度視過(guò)程的激烈程度而被限制在8 IOkg/min范圍內(nèi)。在這種清況下鎂的利用率下降了。拉長(zhǎng)了處理時(shí)間會(huì)減少噴槍使用壽命和增加維護(hù)勞動(dòng)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種可提高顆粒鎂料向鐵水中的供料強(qiáng)度，縮短處理周期，保證易汽化鎂料氣動(dòng)輸送的可靠性，保證過(guò)程進(jìn)行符合工藝要求(無(wú)噴濺)，簡(jiǎn)化噴槍維修作業(yè)，以及保證鐵水包脫硫有很高指標(biāo)的多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，它包括槍本體；所述槍本體包括配有耐火混凝土襯的骨架、置于槍本體內(nèi)的通道、料流分配器及直形支管；所述料流分配器的入料端口與通道的出料端口配接；所述料流分配器的出料端口與直形支管的入料端口固定配接；所述直形支管對(duì)噴槍縱軸線的偏角28。彡 a 彡 32°。作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述直形支管對(duì)噴槍縱軸線的偏角a為30°。作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型在所述直形支管的端部固定配有可更換噴咀。[0010]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述料流分配器、直形支管及可更換噴咀的孔眼之公稱通徑沿兩相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。更進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述槍本體的底部斜面的水平偏角28。< b < 32°。另外，本實(shí)用新型在所述槍本體內(nèi)，于通道外固定套有護(hù)管。把本申請(qǐng)噴槍的結(jié)構(gòu)與原型加以對(duì)比表明噴槍通道出口處補(bǔ)充裝備了料流分配器、直形支管和可更換噴咀，都做成了各自獨(dú)立的部件。直形支管對(duì)噴槍縱軸心彎曲角度為28° 32° ;料流分配器、直形支管和可更換噴咀的孔眼 公稱通徑沿兩相流朝噴槍出口推進(jìn)方向逐次縮小。各直形支管內(nèi)截面面積總和等於噴槍通道公稱通徑的截面積?？筛鼡Q噴咀和直形支管的內(nèi)截面面積比為0. 6 0. 9。使本申請(qǐng)裝置與原型區(qū)別開(kāi)來(lái)的這些特性，在本技術(shù)領(lǐng)域其它技術(shù)方案中也未能發(fā)現(xiàn)，因而符合“實(shí)用新型水平”的判據(jù)。采用本實(shí)用新型時(shí)的技術(shù)效果是把鎂劑導(dǎo)入鐵水的供料強(qiáng)度提高50 100%，整個(gè)處理周期縮短15 20% ;保證使易汽化的鎂料穩(wěn)定的進(jìn)入鐵水；處理用鐵水包的鐵水盛裝量可達(dá)到其容積的95 97% ;簡(jiǎn)化噴槍維護(hù)和修理；鎂吸收率高(90%以上)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型噴槍下部結(jié)構(gòu)縱剖面圖。圖中1、骨架；2、耐火混凝土襯；3、通道；4、料流分配器；5、直形支管；6、可更換
噴咀；7、可更換耐火套管；8、護(hù)管。
具體實(shí)施方式
如圖所示，多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，它包括槍本體；所述槍本體包括配有耐火混凝土襯2的骨架I、置于槍本體內(nèi)的通道3、料流分配器4及直形支管5 ;所述料流分配器4的入料端口與通道3的出料端口配接；所述料流分配器4的出料端口與直形支管5的入料端口固定配接；所述直形支管5對(duì)噴槍縱軸線的偏角28° SaS 32°。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，本實(shí)用新型所述直形支管5對(duì)噴槍縱軸線的偏角a為30°。本實(shí)用新型在所述直形支管5的端部固定配有可更換噴咀6。本實(shí)用新型所述料流分配器4、直形支管5及可更換噴咀6的孔眼之公稱通徑屯、d2、d3沿兩相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。本實(shí)用新型所述槍本體的底部斜面的水平偏角28。< b < 32°。為增加對(duì)通道3的防護(hù)作用，本實(shí)用新型在所述槍本體內(nèi)，于通道3外固定套有護(hù)管8。本實(shí)用新型噴槍通道在出口處補(bǔ)充裝備一個(gè)料流分配器，若干直形支管和可更換的噴咀，都做成各自獨(dú)立的部件；直形支管對(duì)噴槍縱軸的彎曲角度為28° <b<32°，料流分配器、直形支管和可更換噴咀孔眼的公稱通徑屯、d2、d3沿兩相流朝噴槍口推進(jìn)的方向逐次縮??；各直形支管內(nèi)截面面積的總和與噴槍通道的公稱通徑截面積相等；可更換噴咀與直形支管的內(nèi)截面面積比為0. 6 0. 9。參見(jiàn)


圖1，本實(shí)用新型噴槍包括筑有耐火混凝土襯2的骨架I。噴槍內(nèi)部有通道3，料流分配器4接到通道3上。料流分配器4的下部安裝直形支管5。直形支管5上以螺紋連接方式固定有可更換噴咀6?？筛鼡Q噴咀6的外部用可更換耐火套管7加以保護(hù)。本申請(qǐng)裝置的工作方式如下打開(kāi)載氣供氣閥，把噴槍潛入鐵水中到必要的深度。接通給料器(圖上未示出)，顆粒鎂通過(guò)噴注系統(tǒng)(圖上未示出)進(jìn)入噴槍通道3，并繼而通過(guò)料流分配器4、直形支管5和可更換噴咀6進(jìn)入到鐵水中。在導(dǎo)入必需量的脫硫劑后，停止供鎂，提槍，停供載氣。本申請(qǐng)裝置的實(shí)質(zhì)如下。本實(shí)用新型噴槍通道在出口處補(bǔ)充裝備了料流分配器、直形支管和可更換噴咀，都做成各自獨(dú)立的部件，這樣就可以把氣粉射流分成為兩個(gè)及兩個(gè)以上料流，由于向熔池內(nèi)導(dǎo)料點(diǎn)分散開(kāi)來(lái)，因而提高了向鐵水中的供料強(qiáng)度，保證了過(guò)程更符 合工藝要求及噴咀切口可靠的工作而不會(huì)有鐵水涌入。此外，噴料系統(tǒng)出口的一段被做成各自獨(dú)立的部件，也提高了噴槍的便于修理性能。本實(shí)用新型料流分配器偏離噴槍縱軸線的角度可設(shè)計(jì)成30°使噴吹系統(tǒng)產(chǎn)生的脈動(dòng)、波動(dòng)趨于最小。直形支管對(duì)噴槍縱軸線的彎角a=30°，使鐵水處理過(guò)程中鎂蒸汽和載氣形成的氣泡流遠(yuǎn)離噴咀口，氣泡在上浮時(shí)很少可能與噴槍噴咀末端接觸，也就是說(shuō)，鐵水的鼓泡區(qū)被移開(kāi)到噴咀口的側(cè)旁。這樣以來(lái)，噴咀口兒與鐵水接觸的時(shí)間和頻度就相當(dāng)少。這定會(huì)有益的體現(xiàn)在可更換噴咀和耐火套管的壽命延長(zhǎng)上，大大減少了噴槍通道被堵塞的幾率。料流分配器、直形支管和可更換噴咀的孔眼dl，d2, d3之公稱通徑沿兩相流朝噴咀口兒推進(jìn)的方向逐次縮小，這樣就提高了噴咀出口處兩相流的速度，因而避免了鐵水涌入噴咀口兒。各直形支管內(nèi)截面的總面積等于噴槍通道公稱通徑的面積，這樣就使兩相射流在噴槍通道內(nèi)和在其每一個(gè)直形支管中的運(yùn)動(dòng)速度以及固相在氣流中的濃度基本上保持不變，這是保證噴吹系統(tǒng)工作可靠性的非常重要的因素?？筛鼡Q噴咀與直形支管的內(nèi)截面面積比小于0. 6時(shí)，在采用粒狀脫硫劑脫硫情況下，會(huì)因?yàn)楣滔嘣诠艿纼?nèi)“崩料”而使干線內(nèi)局部阻力升高，繼而使噴咀堵塞。直形支管與可更換噴咀的內(nèi)截面面積比大于0. 9時(shí)，則噴咀切口處兩相流的速度只有些微的提高，因而也不合理。噴咀做成可更換的，且用螺紋接頭與直形支管連接起來(lái)，就能使磨損的噴咀快速拆卸和換新。噴咀拆卸和換新的方法如下向已磨損的噴咀中打入一個(gè)帶把柄的有棱的錐狀專用棒，噴咀便可從直形支管上擰脫下來(lái)，再把新噴咀擰入直形支管中。這樣就不必拆卸整個(gè)噴槍進(jìn)行修理，也不必更換帶有料流分配器和直形支管的整個(gè)通道。修理作業(yè)可在工位上進(jìn)行，只占用5 10分鐘。從以上敘述可見(jiàn)，申請(qǐng)的裝置在大容量鐵水包條件下可以保證穩(wěn)定的把粒狀鎂導(dǎo)入鐵水，同時(shí)在脫硫劑耗量很大情況下，也能保證鐵水熔池均勻鼓泡。該裝置加快和簡(jiǎn)化了噴槍的維護(hù)修理作業(yè)。同時(shí)，包內(nèi)鐵水裝容率可達(dá)到95 97%，鎂劑吸收率在90%以上，因而解決了提出的課題，達(dá)到了預(yù)期的技術(shù)效果?？梢岳斫獾厥?，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果。只要滿足使 用需要，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，包括槍本體，其特征在于所述槍本體包括配有耐火混凝土襯(2)的骨架(I)、置于槍本體內(nèi)的通道(3)、料流分配器(4)及直形支管(5);所述料流分配器(4)的入料端口與通道(3)的出料端口配接；所述料流分配器(4)的出料端口與直形支管(5)的入料端口固定配接；所述直形支管(5)對(duì)噴槍縱軸線的偏角28。彡 a 彡 32°。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，其特征在于所述直形支管(5)對(duì)噴槍縱軸線的偏角a為30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，其特征在于在所述直形支管(5)的端部固定配有可更換噴咀(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，其特征在于所述料流分配器(4)、直形支管(5)及可更換噴咀(6)的孔眼之公稱通徑(ClpC^d3)沿兩相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，其特征在于所述槍本體的底部斜面的水平偏角28° SbS 32°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，其特征在于在所述槍本體內(nèi)，于通道(3)外固定套有護(hù)管(8)。
專利摘要本實(shí)用新型屬黑色冶金屬黑色冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道鐵水預(yù)處理脫硫噴槍，它包括槍本體；所述槍本體包括配有耐火混凝土襯(2)的骨架(1)、置于槍本體內(nèi)的通道(3)、料流分配器(4)及直形支管(5)；所述料流分配器(4)的入料端口與通道(3)的出料端口配接；所述料流分配器(4)的出料端口與直形支管(5)的入料端口固定配接；所述直形支管(5)對(duì)噴槍縱軸線的偏角28°≤a≤32°；所述料流分配器(4)、直形支管(5)及可更換噴咀(6)的孔眼之公稱通徑沿兩相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。本實(shí)用新型可提高顆粒鎂料向鐵水中的供料強(qiáng)度，縮短處理周期，保證易汽化鎂料氣動(dòng)輸送的可靠性，保證過(guò)程進(jìn)行符合工藝要求。
文檔編號(hào)F27D3/18GK202440525SQ20122000651
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者于林輝, 陳學(xué)新, 陳樹(shù)村, 項(xiàng)瑞清 申請(qǐng)人:營(yíng)口東邦冶金設(shè)備耐材有限公司