輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，包括依次連接相通的連接段、槍身段、噴吹段，所述噴吹段氣室底部設(shè)置有用于封閉的金屬堵板，所述噴吹段氣室外壁焊接有噴吹段V型錨固件，所述噴吹段氣室還澆筑有噴吹段耐火澆注料襯，且噴吹段耐火澆注料襯覆蓋噴吹段V型錨固件，所述噴吹段氣室的側(cè)壁設(shè)有與其軸線垂直的彌散型噴口，本實(shí)用新型根據(jù)水模實(shí)驗(yàn)與工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù)中直筒單噴口結(jié)構(gòu)噴槍，本實(shí)用新型中圓形噴口夾角а為120～145°區(qū)域布置的噴槍結(jié)構(gòu)，改變了噴吹氣流方向，減少氣流對(duì)罐壁的磨損，促進(jìn)了吹氣對(duì)鐵水罐左右罐壁區(qū)域鐵水渣向扒渣口的驅(qū)趕作用，簡(jiǎn)化了噴槍的制備工藝，提高了吹氣聚渣效果與扒渣效率，達(dá)到縮短扒渣時(shí)間、降低噴槍消耗成本的目的。
【專利說明】輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鐵水預(yù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種鐵水預(yù)處理扒渣過程中吹氣聚渣插入式噴槍。

【背景技術(shù)】
[0002]鐵水預(yù)處理與扒渣技術(shù)是潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中的必備工序。目前，國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)普遍采用扒渣機(jī)進(jìn)行預(yù)處理后鐵水液面上鐵水渣的扒除；由于鐵水罐與扒渣板形狀的限制，扒渣板不能伸到鐵水罐后壁，導(dǎo)致該區(qū)域鐵水渣難以扒出；同時(shí)，由于鐵水液面上鐵水渣的分散與漂浮，扒渣板單次動(dòng)作的扒渣量少，導(dǎo)致扒渣板動(dòng)作次數(shù)多，扒渣時(shí)間長(zhǎng)、扒渣效率低、扒渣鐵損大、運(yùn)行成本高，制約了預(yù)處理工序技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的改善與生產(chǎn)效益的發(fā)揮。針對(duì)上述問題，一些技術(shù)先進(jìn)國家的鋼鐵企業(yè)，先后于上世紀(jì)80年代與90年代開發(fā)了頂槍吹氣趕渣與透氣磚透氣趕渣的輔助扒渣工藝，通過沿鐵水罐后壁插入鐵水中的吹氣頂槍或安裝在鐵水罐后壁鐵水深處透氣磚的氣體噴吹，驅(qū)使液面上鐵水渣向扒渣口方向聚集，并使鐵水罐后壁區(qū)域鐵水裸露，達(dá)到提高扒渣效率的目的，相關(guān)資料報(bào)道了頂槍或透氣磚吹氣扒渣的實(shí)際應(yīng)用效果，指出了頂槍吹氣對(duì)鐵水罐后壁耐火材料工作襯沖刷磨損嚴(yán)重的不足，但對(duì)頂槍或透氣磚的結(jié)構(gòu)參數(shù)、安裝布置方式、操作工藝過程與工藝參數(shù)等均未進(jìn)行系統(tǒng)的報(bào)道。
[0003]為此，2005年，寶鋼率先開展了頂槍吹氣驅(qū)渣輔助扒渣工藝技術(shù)的研究，并基于具體的工藝布局與設(shè)備狀況，開展了大量的技術(shù)完善工作，并于2010年在寶鋼集團(tuán)梅山鋼鐵股份有限公司鐵水噴吹脫硫扒渣生產(chǎn)線上得到應(yīng)用，取得了提高扒渣效率的優(yōu)良效果；首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限公司針對(duì)曹妃甸鐵水1?攪拌脫硫扒渣生產(chǎn)線的工藝布局與設(shè)備現(xiàn)狀，2012年初開展了頂槍吹氣輔助扒渣工藝技術(shù)與應(yīng)用研究，也取得了提高扒渣效率的優(yōu)良效果；此外，武鋼、鞍鋼等鋼鐵企業(yè)也先后開展了頂槍吹氣輔助扒渣的技術(shù)研究，并基于不同的設(shè)備技術(shù)特征，形成了特色鮮明的輔助扒渣頂槍吹氣聚渣方法與吹氣噴槍等系列專利技術(shù)。
[0004]其中，在頂槍吹氣聚渣方法方面，申請(qǐng)?zhí)枮?01010269403.9的中國發(fā)明專利公開了一種吹氣趕渣裝置與趕渣方法，申請(qǐng)?zhí)枮?01010269403.8的中國發(fā)明專利公開了一種吹氣趕渣裝置及趕渣方法，申請(qǐng)?zhí)枮?01210021342.2的中國發(fā)明專利公開了一種吹氣聚渣設(shè)備、扒渣系統(tǒng)及其方法，申請(qǐng)?zhí)枮?00910187790.8的中國發(fā)明專利公開了一種鐵水扒渣法，這些專利分別對(duì)噴槍插入深度、傾斜角度、噴吹氣體壓力與流量、噴槍吹氣啟動(dòng)時(shí)機(jī)等進(jìn)行了說明，但噴槍吹氣時(shí)機(jī)的滯后(大塊渣扒凈后或渣層厚度小于50.后啟動(dòng)噴槍吹氣)、噴槍插入深度淺(插入深度300?400111111)、噴吹流量過小(15?30X1113/11或0?8001/111111),不利于噴槍吹氣聚渣作用時(shí)間的保障、噴吹氣體上浮動(dòng)能及其對(duì)液面鐵水渣驅(qū)動(dòng)能力的提高、吹氣聚渣效果的保證等；
[0005]在吹氣聚潘噴槍方面，國內(nèi)相關(guān)鋼鐵企業(yè)以延長(zhǎng)使用壽命為目的，通過槍襯增厚手段，提高槍襯抗熔渣侵蝕與鐵水沖刷磨損，形成了多項(xiàng)專利技術(shù)，申請(qǐng)?zhí)枮?01020237906.2的中國實(shí)用新型專利公開了一種用于吹氣趕渣的吹氣槍，申請(qǐng)?zhí)枮?01020543058.8的中國實(shí)用新型專利公開了一種用于鐵水吹氣趕渣的吹氣槍，這些專利噴槍結(jié)構(gòu)與臺(tái)灣中鋼引進(jìn)德國的直筒單孔頂槍相似，并在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，同樣存在鐵水罐壁耐火材料工作襯沖刷磨損嚴(yán)重的不足；為此，申請(qǐng)?zhí)枮?01120059133.8的中國發(fā)明專利公開了一種輔助鐵水扒渣的吹氣槍，該吹氣槍在上述專利噴槍結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了傾斜噴口的槍頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，防止噴吹氣體對(duì)罐壁耐火材料的沖刷，但未見到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的報(bào)道。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮?01310076959.9的中國發(fā)明專利公開了一種輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍及其使用方法，其以垂直槍管中心線對(duì)稱布置的兩個(gè)噴口為特征的吹氣噴槍及其使用方法，降低噴吹氣流對(duì)罐壁的沖刷磨損，增強(qiáng)噴吹氣流的驅(qū)渣作用，通過工業(yè)性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)噴槍在扒渣動(dòng)作前的下槍過程中存在槍頭與渣層撞擊現(xiàn)象，影響了噴槍的使用壽命；為此，申請(qǐng)?zhí)枮?01320467961.4的中國實(shí)用新型專利公開了一種鐵水預(yù)處理頂部吹氣輔助扒渣噴槍，它是由槍身段和噴吹段構(gòu)成的，通過增大噴吹段直徑，提高噴槍槍頭抗渣層撞擊能力，并在實(shí)際生產(chǎn)中取得了延長(zhǎng)噴槍使用壽命、縮短扒渣時(shí)間的應(yīng)用效果，但對(duì)扒渣鐵損方面效果不突出。根據(jù)頂槍吹氣扒渣實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的調(diào)研結(jié)果，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的吹氣噴槍結(jié)構(gòu)均為直筒單孔噴槍，縮短扒渣時(shí)間的效果突出，但扒渣鐵損、罐壁磨損、噴槍壽命等指標(biāo)不同企業(yè)間差異巨大，尤其是扒渣鐵損以及吹氣噴濺狀況差異顯著。根據(jù)相關(guān)資料報(bào)道，有關(guān)吹氣噴槍結(jié)構(gòu)參數(shù)與操作控制參數(shù)對(duì)驅(qū)渣效果的影響目前國內(nèi)外研究較少，還不能解釋上述問題產(chǎn)生的原因，遠(yuǎn)不能直接指導(dǎo)噴槍的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與實(shí)際生產(chǎn)操作工藝的改進(jìn)。分析認(rèn)為，噴槍結(jié)構(gòu)的不同將直接影響到氣體噴射流場(chǎng)以及鐵水中氣泡的分布與運(yùn)行軌跡，因而，首先必須開展噴槍的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，組織合理的噴射流場(chǎng)，其次是在確定的設(shè)備條件下，進(jìn)一步開展操作工藝優(yōu)化研究，穩(wěn)定噴槍吹氣聚渣效果，最終達(dá)到降低吹氣攪拌引起的渣鐵互混與扒渣鐵損以及罐壁磨損、縮短扒渣時(shí)間、減少運(yùn)行消耗與維護(hù)成本、延長(zhǎng)噴槍使用壽命等綜合目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，具有吹氣聚渣噴槍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、吹氣驅(qū)渣操作穩(wěn)定、鐵水渣聚集程度高、鐵水裸露面大、鐵水罐壁沖刷磨損小、扒渣鐵損低、扒渣時(shí)間短等特點(diǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)一種輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，包括依次連接相通的連接段、槍身段、噴吹段，所述連接段由連接件和連接管；所述槍身段由槍身段主管、槍身段V型錨固件和槍身段耐火澆注料襯組成；所述噴吹段包括與槍身段主管連通的噴吹段氣室，所述噴吹段氣室底部設(shè)置有用于封閉的金屬堵板，所述噴吹段氣室外壁焊接有噴吹段V型錨固件，所述噴吹段氣室還澆筑有噴吹段耐火澆注料襯，且噴吹段耐火澆注料襯覆蓋噴吹段卩型錨固件，所述噴吹段氣室的側(cè)壁設(shè)有與其軸線垂直的圓形噴口，其中，所述圓形噴口的數(shù)量為3?5個(gè)，最外側(cè)兩個(gè)圓形噴口的中心軸線夾角￠1為120?145。。
[0009]進(jìn)一步地，所述圓形噴口內(nèi)徑為2?10111111。選用直徑為2?10111111的圓形噴口可以顯著地簡(jiǎn)化噴吹段的制作工藝、大幅度降低噴槍制作成本。
[0010]再進(jìn)一步地，所述噴吹段呈為橢圓形、圓形的柱體或錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)，最大直徑為槍身段直徑1.1?2倍，便于噴口的布置，提高噴吹段抗渣層撞擊破損能力。
[0011]再進(jìn)一步地，所述連接件為法蘭盤或金屬快接件。
[0012]再進(jìn)一步地，所述槍身段耐火澆注料襯和噴吹段耐火澆注料襯采用鋼纖維增強(qiáng)剛玉莫來石質(zhì)澆注料整體澆注成型。
[0013]本實(shí)用新型通過大量的水模實(shí)驗(yàn)，先后研究了噴槍噴口數(shù)量、噴槍結(jié)構(gòu)、插入部位、插入深度、噴吹流量與噴吹壓力等結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)對(duì)噴槍吹氣聚渣效果、鐵水裸露面大小與形狀、噴吹氣流對(duì)罐壁沖刷程度等的影響規(guī)律，通過對(duì)水模實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析，得到了本發(fā)明的初步技術(shù)。通過在實(shí)際生產(chǎn)中的工業(yè)性試驗(yàn)，進(jìn)一步研究了噴槍結(jié)構(gòu)參數(shù)與工藝參數(shù)對(duì)扒渣效果的影響。結(jié)合水模實(shí)驗(yàn)與工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果，以縮短扒渣時(shí)間、降低扒渣鐵損與噴槍制作成本、減小鐵水罐壁磨損、延長(zhǎng)噴槍壽命等為目標(biāo)，進(jìn)行了噴槍結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)的優(yōu)化，最終得到本實(shí)用新型技術(shù)方案。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]根據(jù)水模實(shí)驗(yàn)與工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù)中直筒單噴口結(jié)構(gòu)噴槍，本實(shí)用新型的多噴口、噴口軸線與金屬主管軸線垂直及其夾角&為120?145°區(qū)域布置的噴槍結(jié)構(gòu)，改變了噴吹氣流方向，減少氣流對(duì)罐壁的磨損，促進(jìn)了吹氣對(duì)鐵水罐左右罐壁區(qū)域鐵水渣向扒渣口的驅(qū)趕作用，提高了吹氣聚渣效果與扒渣效率，達(dá)到縮短扒渣時(shí)間的目的；
[0016]此外，在同等吹氣流量條件下，多股氣體噴吹方式降低了噴吹動(dòng)能及其對(duì)磨損的沖刷作用，提高了噴吹的穩(wěn)定性和噴吹流量適應(yīng)范圍，遏制了吹氣過程的噴濺與渣鐵互混，達(dá)到降低了鐵水罐壁磨損與扒渣鐵損的目的；同時(shí)，還改變了吹氣反作用力方向，增強(qiáng)了噴槍下槍過程中槍頭的抗機(jī)械損傷能力，降低了噴槍吹氣過程中引起的噴槍上下跳動(dòng)及其對(duì)噴槍與噴槍驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械傷害。再有，通過適當(dāng)口徑圓形噴口的設(shè)置，可將噴口金屬管直接與噴吹段氣室焊接連通，實(shí)現(xiàn)噴吹段與槍身段耐火澆注襯的一次性整體澆筑成型，從而使本實(shí)用新型制備工藝與常規(guī)直筒單噴口結(jié)構(gòu)噴槍制備工藝相同，噴槍制作周期與制作成本基本相同，但噴槍吹氣驅(qū)渣性能顯著改善，提高噴槍頂吹扒渣效果的目的。本實(shí)用新型噴吹段耐火澆注襯增厚結(jié)構(gòu)以及鋼纖維增強(qiáng)剛玉莫來石質(zhì)澆注料的采用，提高了噴槍耐火澆注襯的熱震穩(wěn)定性、力學(xué)強(qiáng)度、抗機(jī)械沖擊能力等性能，延緩了耐火澆注襯的破損進(jìn)程，強(qiáng)化了耐火澆注襯對(duì)金屬主管、金屬噴口、金屬錨固件等的保護(hù)功能，達(dá)到延長(zhǎng)噴槍使用壽命的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為圖1為本實(shí)用新型噴槍結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖2為本實(shí)用新型具有3個(gè)彌散型噴口的噴槍八-八剖面圖
[0019]圖3為本實(shí)用新型具有5個(gè)彌散型噴口的噴槍八-八剖面圖
[0020]圖中:連接段1(其中:法蘭盤1.1，連接管1.2〉、槍身段2(其中:槍身段主管2.1、槍身段V型錨固件2.2、槍身段耐火澆注料襯2.3)，噴吹段3 (其中:噴吹段主管3.1、噴吹段V型錨固件3.2、噴吹段耐火澆注料襯3.3、彌散型噴口 3.4、金屬堵板3.5)。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1?2所示，一種輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，包括依次連接相通的連接段
1、槍身段2、噴吹段3，噴吹段3呈為圓形柱體、其直徑為槍身段2直徑1.4倍，連接段1由法蘭盤1.1和連接管1.2 ；
[0024]槍身段2由槍身段主管2.1、槍身段V型錨固件2.2和槍身段耐火澆注料襯2.3組成；其特征在于:噴吹段3包括與槍身段主管2.1連通的噴吹段氣室3.1，噴吹段氣室3.1底部設(shè)置有用于封閉的金屬堵板3.5，噴吹段氣室3.1外壁焊接有噴吹段V型錨固件3.2，噴吹段氣室3.1還澆筑有噴吹段耐火澆注料襯3.3，且噴吹段耐火澆注料襯3.3覆蓋噴吹段^型錨固件3.2，噴吹段氣室3.1的側(cè)壁設(shè)有與其軸線垂直的圓形噴口 3.4，其中，圓形噴口 3.4的數(shù)量為3個(gè)，最外側(cè)兩個(gè)彌散型噴口 3.4的中心軸線夾角￠1為120°。圓形噴口3.4內(nèi)徑為2?10麵。
[0025]槍身段耐火澆注料襯2.3和噴吹段耐火澆注料襯3.3采用鋼纖維增強(qiáng)剛玉莫來石質(zhì)澆注料整體澆注成型。
[0026]實(shí)施例2
[0027]如圖1和圖3所示:本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:
[0028]圓形噴口 3.4的數(shù)量為5個(gè)，最外側(cè)兩個(gè)圓形噴口 3.4的中心軸線夾角￠1為145。。
[0029]其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，包括依次連接相通的連接段(I)、槍身段(2)、噴吹段(3)，所述連接段⑴由連接件(1.1)和連接管(1.2);所述槍身段(2)由槍身段主管(2.1)、槍身段V型錨固件(2.2)和槍身段耐火澆注料襯(2.3)組成；其特征在于:所述噴吹段(3)包括與槍身段主管(2.1)連通的噴吹段氣室(3.1)，所述噴吹段氣室(3.1)底部設(shè)置有用于封閉的金屬堵板(3.5)，所述噴吹段氣室(3.1)外壁焊接有噴吹段V型錨固件(3.2)，所述噴吹段氣室(3.1)還澆筑有噴吹段耐火澆注料襯(3.3)，且噴吹段耐火澆注料襯(3.3)覆蓋噴吹段V型錨固件(3.2)，所述噴吹段氣室(3.1)的側(cè)壁設(shè)有與其軸線垂直的圓形噴口(3.4)，其中，所述圓形噴口(3.4)的數(shù)量為3?8個(gè)，最外側(cè)兩個(gè)圓形噴口(3.4)的中心軸線夾角α為120?145°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，其特征在于:所述圓形噴口(3.4)內(nèi)徑為2?10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，其特征在于:所述噴吹段(3)呈為橢圓形、圓形的柱體或錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)，其最大直徑為槍身段(2)直徑1.1?2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，其特征在于:所述連接件(1.1)為法蘭盤或金屬快接件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍，其特征在于:所述槍身段耐火澆注料襯(2.3)和噴吹段耐火澆注料襯(3.3)采用鋼纖維增強(qiáng)剛玉莫來石質(zhì)澆注料整體澆注成型。
【文檔編號(hào)】C21C7/072GK204138696SQ201420657627
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】歐陽德剛, 羅安智, 李明暉 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司