[发明专利]一种钢包精炼吹氩喷枪及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢包精炼吹氩喷枪及其制备方法，具体地说是一种用于钢水精炼吹氩用喷枪及其制备方法。

背景技术

吹氩喷枪是炼钢精炼设备中一个重要组成部件，其使用寿命和搅拌效果对钢种和质量均有直接影响。根据吹氩工艺可知，吹氩喷枪在间歇式使用过程中，既要承受高温钢水和渣的冲刷、侵蚀，又要承受较大的温度骤变，故吹氩喷枪应具备在高温机械性能好、体积稳定、不易剥落.抗侵蚀等特性。早期使用的吹氩喷枪是袖砖组合式结构，即是沿钢管外径组装上多块袖砖，枪体袖砖留有数条环缝。此结构的缺点有：(1)钢水易从缝隙侵入而使吹氩枪损坏，(2)因需要控制吹氢强度和吹氩时间，则降低了气体对钢液的搅拌效果。从材质来看，高铝质袖砖在喷枪高温间歇式使用条件的交变热应力作用下易形成裂纹破损，缩短了氩枪的使用寿命。针对袖砖组合式吹氩喷枪存在的问题，专利《钢包吹氩用整体式喷枪》，专利号：ZL89205582.0公开了水泥结合浇注料整体式吹氩喷枪，喷枪寿命显著提高、耐火材料消耗明显降低，此外，针对袖砖组合式单喷孔垂直下吹结构存在喷吹气流集中，导致喷吹搅拌效果远小于钢包透气砖底吹的问题，在喷枪端头侧壁布置2～3个喷吹口，达到改善喷吹气流集中引起的搅拌效果差的目的，同时，喷枪可放置在钢包底上，降低喷吹过程喷枪摆动引起的破损，达到进一步延长喷枪使用寿命的目的，然而，喷枪侧壁2-3股分散气流对钢水的均匀搅拌贡献有限；为此，专利《弥散型顶吹氩枪》，专利号：ZL92230541.2，《炼钢的多孔吹氩枪》，专利号：ZL95208930.0公开了两种新型结构吹氩喷枪，以弥散透气喷头或多孔喷头取代传统的袖砖组合式单喷孔结构，以弥散气流或多股气流的垂直喷吹方式改善单喷孔垂直喷吹的搅拌效果，但因受喷枪断面尺寸的限制，喷头结构尺度较小，喷吹气流仍聚集上升，导致对钢水的搅拌效果改善不突出。由于吹氩喷枪由金属枪芯与耐火浇注料枪衬构成的复合体，金属材料与耐火浇注料之间热物理性能的差异，增大了喷枪使用过程中结构应力，促进了喷枪的破损进程，一定程度上影响了喷枪使用寿命的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决喷枪使用寿命低、搅拌效果不好的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种钢包精炼吹氩喷枪，包括法兰连接在一起的金属枪杆和喷枪本体，所述喷枪本体的下部设有弥散型喷头，所述喷枪本体包括主管、增强管、若干搭桥焊接件、若干铆固件和耐火材料工作衬，所述增强管套装在主管外，且主管与增强管之间均匀焊接若干搭桥焊接件；增强管的外圆周面上覆盖有耐火材料工作衬，所述铆固件分别沿增强管的周向与轴向间隔设置在耐火材料工作衬中且与增强管的外圆周面焊接。

上述方案中，所述铆固件由V形铆固件和双V形铆固件组成，V形铆固件与双V形铆固件间隔设置且二者的顶点分别与增强管的外表面焊接。

所述V形和双V形铆固件中的一半采用普通螺纹钢或碳钢盘条制作，另一半采用耐热合金材料制作，并按不同材质间隔设置。

所述主管和增强管为普通碳钢无缝钢管。

所述搭桥焊接件为剪切螺纹钢或碳钢盘条的短钢柱。

所述弥散型喷头由金属管、若干喷头铆固件、喷头耐火材料工作衬和缓冲隔热层构成，所述金属管的侧壁上开有若干通孔，金属管的下端封闭，上端与喷枪主管或增强管焊接相连；所述喷头耐火材料工作衬覆盖在金属管的外圆周面上；缓冲隔热层覆盖在金属管的底面上；喷头铆固件设置在喷头耐火材料工作衬和缓冲隔热层内部且分别与金属管的外圆周面和底面焊接；喷头耐火材料工作衬上设有若干与金属管侧壁上的通孔相通的弥散型喷口。

所述弥散型喷口分别位于与金属管的纵向轴线相垂直的平面内。

所述弥散型喷口分别和与金属管的纵向轴线相垂直的平面向上倾斜2～5度。

所述弥散型喷口为狭缝或毛细孔。

所述弥散型喷头的轴向截面直径大于或等于喷枪本体的轴向截面直径。

所述弥散型喷头为圆柱形、圆台形、半球形或半椭球形，且弥散型喷头底面的直径大于或等于顶面的直径。

所述增强管的外表面以及金属管的内、外表面分别涂有缓冲隔热层。