專利名稱：多通道鐵水預處理脫硫噴槍的制作方法
技術領域：
本發明屬黑色冶金屬黑色冶金領域，即在鐵水包內對鐵水做爐外脫硫處理設備領域，尤其涉及一種多通道鐵水預處理脫硫噴槍。
背景技術：
已知的用鎂為鐵水脫硫采用的噴槍結構，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，諸如物料耗量大，脫硫劑吸收率低，機械設備和噴槍裝置復雜而苯重，其結果便是使工藝復雜化，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，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，因為當壓力高於0. 4Mpa、鐵水溫度1300°C時(相當於大容量鐵水包處理鐵水時的參數)鎂呈液態。同時，有汽化室的存在會妨礙鎂在金屬熔池全范圍的分布，這也會負面的體現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可更換的耐火套管，它保護通道使之不與鐵水接觸。必須注意的是，當通道出口為豎直狀態時，從噴槍出來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，鐵水距通過口很近，便會時常接觸。這些接觸會造成兩相流的流速瞬間變慢甚或停止，這會促成噴槍通道堵塞。采用大容量鐵水包脫硫以獲取低硫鐵水時，必須把大量(100公斤及以上)鎂劑、 導入鐵水，這會導致處理時間延長，因為供鎂強度視過程的激烈程度而被限制在8 IOkg/ min范圍內。在這種清況下鎂的利用率下降了。拉長了處理時間會減少噴槍使用壽命和增加維護勞動量。

發明內容
本發明旨在克服現有技術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度，縮短處理周期，保證易汽化鎂料氣動輸送的可靠性，保證過程進行符合工藝要求 (無噴濺)，簡化噴槍維修作業，以及保證鐵水包脫硫有很高指標的多通道鐵水預處理脫硫噴槍。為解決上述技術問題，本發明是這樣實現的多通道鐵水預處理脫硫噴槍，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；所述直形支管對噴槍縱軸線的偏角SaS 32°。作為一種優選方案，本發明所述直形支管對噴槍縱軸線的偏角a為30°。作為另一種優選方案，本發明在所述直形支管的端部固定配有可更換噴咀。進一步地，本發明所述料流分配器、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方向逐次縮小。更進一步地，本發明所述槍本體的底部斜面的水平偏角Sb <32°。另外，本發明在所述槍本體內，于通道外固定套有護管。把本申請噴槍的結構與原型加以對比表明噴槍通道出口處補充裝備了料流分配器、直形支管和可更換噴咀，都做成了各自獨立的部件。直形支管對噴槍縱軸心彎曲角度為
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方向逐次縮小。各直形支管內截面面積總和等於噴槍通道公稱通徑的截面積。可更換噴咀和直形支管的內截面面積比為0. 6 0. 9。使本申請裝置與原型區別開來的這些特性，在本技術領域其它技術方案中也未能發現，因而符合“發明水平”的判據。采用本發明時的技術效果是把鎂劑導入鐵水的供料強度提高50 100%，整個處理周期縮短15 20% ；保證使易汽化的鎂料穩定的進入鐵水；處理用鐵水包的鐵水盛裝量可達到其容積的95 97% ；簡化噴槍維護和修理；鎂吸收率高(90%以上)。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。圖1為本發明噴槍下部結構縱剖面圖。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、護管。
具體實施例方式如圖所示，多通道鐵水預處理脫硫噴槍，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對噴槍縱軸線的偏角《a《32°。在具體設計時，本發明所述直形支管5對噴槍縱軸線的偏角a為30°。本發明在所述直形支管5的端部固定配有可更換噴咀6。本發明所述料流分配器4、直形支管5及可更換噴咀6的孔眼之公稱通徑C^dyd3 沿兩相射流朝噴槍出口的推進方向逐次縮小。本發明所述槍本體的底部斜面的水平偏角28° ^b ^ 32°。為增加對通道3的防護作用，本發明在所述槍本體內，于通道3外固定套有護管8。本發明噴槍通道在出口處補充裝備一個料流分配器，若干直形支管和可更換的噴咀，都做成各自獨立的部件；直形支管對噴槍縱軸的彎曲角度為觀°，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的方向逐次縮小；各直形支管內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截面面積比為0. 6 0. 9。參見圖1，本發明噴槍包括筑有耐火混凝土襯2的骨架1。噴槍內部有通道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。可更換噴咀6的外部用可更換耐火套管7加以保護。
本申請裝置的工作方式如下打開載氣供氣閥，把噴槍潛入鐵水中到必要的深度。 接通給料器(圖上未示出)，顆粒鎂通過噴注系統(圖上未示出)進入噴槍通道3，并繼而通過料流分配器4、直形支管5和可更換噴咀6進入到鐵水中。在導入必需量的脫硫劑后，停止供鎂，提槍，停供載氣。本申請裝置的實質如下。本發明噴槍通道在出口處補充裝備了料流分配器、直形支管和可更換噴咀，都做成各自獨立的部件，這樣就可以把氣粉射流分成為兩個及兩個以上料流，由于向熔池內導料點分散開來，因而提高了向鐵水中的供料強度，保證了過程更符合工藝要求及噴咀切口可靠的工作而不會有鐵水涌入。此外，噴料系統出口的一段被做成各自獨立的部件，也提高了噴槍的便于修理性能。本發明料流分配器偏離噴槍縱軸線的角度可設計成30°使噴吹系統產生的脈動、 波動趨于最小。直形支管對噴槍縱軸線的彎角a=30°，使鐵水處理過程中鎂蒸汽和載氣形成的氣泡流遠離噴咀口，氣泡在上浮時很少可能與噴槍噴咀末端接觸，也就是說，鐵水的鼓泡區被移開到噴咀口的側旁。這樣以來，噴咀口兒與鐵水接觸的時間和頻度就相當少。這定會有益的體現在可更換噴咀和耐火套管的壽命延長上，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和在其每一個直形支管中的運動速度以及固相在氣流中的濃度基本上保持不變，這是保證噴吹系統工作可靠性的非常重要的因素。可更換噴咀與直形支管的內截面面積比小于0. 6時，在采用粒狀脫硫劑脫硫情況下，會因為固相在管道內“崩料”而使干線內局部阻力升高，繼而使噴咀堵塞。直形支管與可更換噴咀的內截面面積比大于0. 9時，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，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，再把新噴咀擰入直形支管中。這樣就不必拆卸整個噴槍進行修理，也不必更換帶有料流分配器和直形支管的整個通道。修理作業可在工位上進行，只占用5 10分鐘。從以上敘述可見，申請的裝置在大容量鐵水包條件下可以保證穩定的把粒狀鎂導入鐵水，同時在脫硫劑耗量很大情況下，也能保證鐵水熔池均勻鼓泡。該裝置加快和簡化了噴槍的維護修理作業。同時，包內鐵水裝容率可達到95 97%，鎂劑吸收率在90%以上，因而解決了提出的課題，達到了預期的技術效果。可以理解地是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本發明實施例所描述的技術方案。本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果。只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.多通道鐵水預處理脫硫噴槍，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(1)、置于槍本體內的通道(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)對噴槍縱軸線的偏角SaS 32°。
2.根據權利要求1所述的多通道鐵水預處理脫硫噴槍，其特征在于所述直形支管(5) 對噴槍縱軸線的偏角a為30°。
3.根據權利要求2所述的多通道鐵水預處理脫硫噴槍，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.根據權利要求3所述的多通道鐵水預處理脫硫噴槍，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(屯、d2、d3)沿兩相射流朝噴槍出口的推進方向逐次縮小。
5.根據權利要求4所述的多通道鐵水預處理脫硫噴槍，其特征在于所述槍本體的底部斜面的水平偏角。
6.根據權利要求5所述的多通道鐵水預處理脫硫噴槍，其特征在于在所述槍本體內， 于通道(3)外固定套有護管(8)。
全文摘要
本發明屬黑色冶金屬黑色冶金領域，尤其涉及一種多通道鐵水預處理脫硫噴槍，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方向逐次縮小。本發明可提高顆粒鎂料向鐵水中的供料強度，縮短處理周期，保證易汽化鎂料氣動輸送的可靠性，保證過程進行符合工藝要求。
文檔編號C21C1/02GK102517413SQ201210004488
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者于林輝, 陳學新, 陳樹村, 項瑞清 申請人:營口東邦冶金設備耐材有限公司