[实用新型]分段式铁水预处理喷枪

说明书

技术领域

本实用新型涉及炼钢设备，具体地指一种用于鱼雷罐或铁水罐喷吹脱硫、脱磷、脱硅等预处理的分段式铁水预处理喷枪。

背景技术

目前，在冶金行业转炉炼钢前铁水炉外喷吹预处理使用的喷枪通常是由金属枪芯和耐火材料枪衬组成，耐火材料枪衬采用浇注料整体浇注成型，包裹在金属枪芯上。由于喷枪的金属枪芯与耐火材料枪衬之间的相容性较差，常常会出现严重的纵裂纹烧穿、枪衬剥落与枪头脱落等问题，导致喷枪实际使用寿命较短。

为了延长喷枪的使用寿命，各种方法被研究出来以解决不同类型喷枪的金属枪芯与耐火材料枪衬之间的热膨胀协调问题、喷枪大面积烧穿、枪衬大面积剥落和枪头脱落的问题，如专利号为ZL200320115797.7的中国专利“铁水预处理喷枪”、专利号为ZL03254739.0的中国专利“长寿命单喷口钝化镁脱硫喷枪”、专利号为ZL200710051992.0的中国专利“铁水喷吹脱硫喷枪”以及专利号为ZL200610013623.7的中国专利“自冷式铁水预处理喷枪”中介绍的不同的喷枪结构。

然而，现有的喷枪结构均未考虑在喷吹过程中，载气与预处理剂流动状态对喷枪使用性能的影响，导致喷枪在距喷枪底部端面一定距离处仍频繁出现纵裂纹烧穿破损，影响了喷枪的使用寿命。此外，现有的喷枪的喷口多采用底部直吹或底部侧壁上双喷口对称布置的形式，致使喷吹预处理时载气与预处理剂在铁水中的喷射流股少，影响了预处理剂在铁水中的分散混合，缩短了预处理剂上浮轨迹、铁水中的停留时间与反应时间，降低了喷射搅拌强度，限制了脱硫反应传质速度与预处理剂的利用效率，影响了铁水喷吹预处理技术经济指标的进一步提高。因此，亟需一种改进的分段式铁水预处理喷枪以克服前述缺陷。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、制作方便、强度刚度高且使用寿命长的分段式铁水预处理喷枪。

为实现上述目的，本实用新型所设计的分段式铁水预处理喷枪包括金属枪芯和包覆所述金属枪芯的耐火材料枪衬，所述金属枪芯包括增强管、设置在所述增强管内的主管和固定于所述增强管表面的锚固件。所述耐火材料枪衬由包覆在所述增强管外周的至少两段外径不同的枪衬段组成，各个枪衬段的外径沿着所述喷枪的枪底向上依次增大，相邻枪衬段之间通过锥形过渡段连接。所述增强管由与各个枪衬段一一对应的各个增强管段组成，各个增强管段的直径与其对应的各个枪衬段相匹配，各个增强管段的下端设置有增强管封头。

本实用新型的优点在于：所设计的分段铁水预处理喷枪的耐火材料枪衬由包覆在所述增强管外周的至少两段外径不同的枪衬段组成，且各个枪衬段的外径沿着所述喷枪的枪底向上依次增大，迫使载气与预处理剂径向向外分散，延长预处理剂上浮轨迹、铁水中的停留时间与反应时间，提高预处理剂利用效率，降低预处理剂消耗与铁水预处理成本。并通过外径大的枪衬段的枪衬耐火材料的隔热作用，降低该区域喷枪的径向导热与温度梯度，延缓喷枪该区域枪衬的热应力裂纹破损与纵裂纹烧穿进程，提高喷枪使用寿命与使用性能的稳定性。喷枪各段之间锥形过渡段的结构设计便于喷枪耐火材料枪衬的整体浇注成型，并且避免了喷枪截面突然变化带来的结构应力与热应力集中，延缓了喷枪的机械应力破损进程，进一步延长喷枪的使用寿命。此外，所述增强管段的直径与包覆其外的枪衬段相适应，可以保证喷枪的强度和刚度，使其不易变形并降低喷枪的整体重量与材料消耗。

优选地，所述喷枪的枪底处的枪衬段为所述耐火材料枪衬的总长度的1/4～2/5，该结构使喷枪最小直径段长度小于上浮过度阶段中载气与预处理剂径向内聚最严重的喷枪高度，为喷枪提供足够的磨损厚度，进一步降低上浮内聚流动对喷枪耐火材料枪衬壁面的冲刷磨损危害。

附图说明

图1为本实用新型分段式铁水预处理喷枪的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型分段式铁水预处理喷枪的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。