[发明专利]倒V字颗粒镁铁水脱硫喷枪

说明书

技术领域

本发明属黑色冶金领域，即在铁水包内对铁水做炉外脱硫处理领域，尤其涉及一种倒V字颗粒镁铁水脱硫喷枪。

背景技术

已知的用镁为铁水脱硫采用的喷枪结构，要么在潜入式喷枪通道出口处带汽化室，要么不带汽化室，但采用粉末状的镁与钝化剂(石灰、碳化钙、白云石等)的混合物。上述喷枪均有一些固有的缺点，诸如物料耗量大，脱硫剂吸收率低，机械设备和喷枪装置复杂而苯重，其结果便是使工艺复杂化，脱硫成本高。带汽化室的喷枪在铁水包装容量不大(70~90t铁水)情况下成功的解决了在车载式包中单吹镁粒脱硫的课题。但在大容量铁水包中(160t铁水以上)脱硫时，喷枪潜入深度大於2m，汽化室便不再履行使镁汽化的主要职能，因为当压力高於0.4Mpa、铁水温度1300℃时(相当於大容量铁水包处理铁水时的参数)镁呈液态。同时，有汽化室的存在会妨碍镁在金属熔池全范围的分布，这也会负面的体现在脱硫剂的吸收率上。在这种条件下必须采用不带汽化室的喷枪。

取已知的大容量铁水包脱硫用的喷枪作为原型。这种喷枪的通道出口是竖直的。喷枪出口处通道装备一个可更换的耐火套管，它保护通道使之不与铁水接触。必须注意的是，当通道出口为竖直状态时，从喷枪出来的两相流的射流呈气泡状，在通道切口处折返向上。熔体中形成的洞穴有利於铁水涌向通道口，铁水距通道口很近，便会时常接触。这些接触会造成两相流的流速瞬间变慢甚或停止，这会促成喷枪通道堵塞。

采用大容量铁水包脱硫以获取低硫铁水时，必须把大量(100公斤及以上)镁剂、导入铁水，这会导致处理时间延长，因为供镁强度视过程的激烈程度而被限制在8～10kg/min范围内。在这种清况下镁的利用率下降了。拉长了处理时间会减少喷枪使用寿命和增加维护劳动量。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种颗粒镁料向铁水中的供料强度高，处理周期短，能有效保证易汽化镁料气动输送的可靠性，保证过程进行符合工艺要求，简化喷枪维修作业，保证铁水包脱硫具有很高指标的倒V字颗粒镁铁水脱硫喷枪。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

倒V字颗粒镁铁水脱硫喷枪，包括枪本体；所述枪本体包括配有耐火衬的骨架、置于枪本体内的通道、料流分配器及弯管；所述料流分配器的入料端口与通道的出料端口配接；所述料流分配器的出料端口与弯管入料端口配接；所述料流分配器中两相射流对枪本体纵轴线的布料角度α≤15°。

作为一种优选方案，本发明所述弯管的端部配有喷咀。

作为另一种优选方案，本发明所述喷咀的外部可配有耐火套管。

为强化使用功能，进一步地，本发明所述料流分配器的出料端口与弯管入料端口可拆卸配接；所述弯管的端部与喷咀可拆卸配接。

更进一步地，本发明所述弯管对枪本体纵轴线的弯曲角度35°≤β≤50°。

另外，本发明所述料流分配器、弯管和喷咀的孔眼之公称通径沿两相射流朝喷枪出口的推进方向逐次缩小。

其次，本发明所述各弯管内截面面积总和等于枪本体内的通道公称通径的内截面积。

再次，本发明所述喷咀和弯管的内截面面积比为0.6～0.9。

本发明枪本体内的通道在出口处补充装备一个料流分配器，若干弯管和可更换的喷咀，都做成各自独立的部件；料流分配器中两相射流对枪本体纵轴的分布角度不大于15°；弯管对枪本体纵轴的弯曲角度为35～50°，料流分配器、弯管和可更换的喷咀的孔眼之公称通径沿两相射流朝喷枪口推进的方向逐次缩小；各弯管内截面面积的总和与喷枪通道的公称通径截面积相等；可更换的喷咀与弯管的内截面面积比为0.6～0.9。

本发明把镁剂导入铁水的供料强度提高50～100％，整个处理周期缩短15～20％；保证使易汽化的镁料稳定的进入铁水；处理用铁水包的铁水盛装量可达到其容积的95～97％；简化喷枪维护和修理；镁吸收率高(90％以上)。

将本发明的喷枪结构与现有技术加以对比表明：枪本体内的通道出口处补充装备了料流分配器、弯管和可更换的喷咀，都做成了各自独立的部件。料流分配器中两相射流对枪本体纵轴线的分布角度不大于15°。弯管对枪本体纵轴线的弯曲角度为35～50°；料流分配器、弯管和可更换的喷咀的孔眼公称通径沿两相射流朝喷枪出口推进方向逐次缩小。各弯管内截面面积总和等于枪本体内的通道公称通径的内截面积。可更换的喷咀和弯管的内截面面积比为0.6～0.9。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明喷枪下部结构纵剖面图。