專利名稱：多通道鐵水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、料流分配器及彎管； 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彎管的入料端口配接；所述彎管對噴槍縱軸線的彎曲角度40° SaS 48°。作為一種優選方案，本發明彎管對噴槍縱軸線的彎曲角度a為45°。作為另一種優選方案，本發明在所述彎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、彎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，本發明槍本體的底部斜面的水平偏角40° Sb <48°。另外，本發明所述料流分配器中兩相射流對噴槍縱軸線的布料角度c < 13°。其次，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、彎管和可更換噴咀，都做成了各自獨立的部件。料流分配器中兩相射流對噴槍軸心線的分配角度不大於13°。彎管對噴槍縱軸心彎曲角度為40° 48° ；料流分配器、彎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。各彎管內截面面積總和等于噴槍通道公稱通徑的截面積。可更換噴咀和彎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)。為了研究噴吹過程以及靠近噴咀區域形成的換質一換熱帶的規律性，采用了實驗室冷模擬裝置。在這個裝置上完成了對噴出的汽流與模擬鐵水的液體(水)之間氣一液相應作用特點的研究。利用模擬噴槍的管子潛入到透明清徹的“熔池”中用氣體進行鼓泡的過程被攝影機攝制下來，得到的顯示圖采用專門的程序在計算機上進行處理。這樣得出的數值便定量性的表征了 “熔池”鼓泡過程的效果。采用兩種類型(單噴咀的和雙噴咀的)的噴吹裝置(模擬噴槍)所完成的研究工作可使我們揭示以下的規律性。在同等氣體流量情況下，雙噴咀裝置(噴咀對噴槍縱軸的夾角 α =45° )可保證氣相的分散度最高、在液態中的分布更均勻，因此就大大降低了 “熔池”表面形成波浪的高度與氣泡的體積是成正比的。冷模擬的研究成果得到了在工業條件下在轉爐鐵水包實物中所做的研究的驗證。 結果是在脫硫過程效果不變的情況下，供鎂強度提高了 1倍。兩種類型噴槍噴鎂過程的代表性指標
權利要求
1.多通道鐵水脫硫噴槍，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)及彎管(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 )的出料端口與彎管(5 )的入料端口配接；所述彎管(5)對噴槍縱軸線的彎曲角度40° SaS 48°。
2.根據權利要求1所述的多通道鐵水脫硫噴槍，其特征在于所述彎管(5)對噴槍縱軸線的彎曲角度a為45°。
3.根據權利要求2所述的多通道鐵水脫硫噴槍，其特征在于在所述彎管(5)的端部固定配有可更換噴咀(6)。
4.根據權利要求3所述的多通道鐵水脫硫噴槍，其特征在于所述料流分配器(4)、彎管(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所述的多通道鐵水脫硫噴槍，其特征在于所述槍本體的底部斜面的水平偏角40°。
6.根據權利要求1 5之任一所述的多通道鐵水脫硫噴槍，其特征在于所述料流分配器(4)中兩相射流對噴槍縱軸線的布料角度c < 13°。
7.根據權利要求6所述的多通道鐵水脫硫噴槍，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脫硫噴槍，它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)及彎管(5)；料流分配器(4)的入料端口與通道(3)的出料端口配接；料流分配器(4)的出料端口與彎管(5)的入料端口配接；彎管(5)對噴槍縱軸線的彎曲角度40°≤a≤48°；在彎管(5)的端部固定配有可更換噴咀(6)；料流分配器(4)、彎管(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C21C1/02GK102517421SQ201210004489
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