[实用新型]单喷颗粒镁铁水脱硫用喷枪

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶炼中用于脱硫的设备，特别涉及一种单喷颗粒镁铁水脱硫用喷枪。

背景技术

对于普通钢种来说，除了易切削钢种外，硫是有害元素，降低钢材的含硫量是保证钢材质量的关键之一。在钢铁冶炼过程中，铁水的脱硫预处理广泛采用了喷吹工艺，其中，单喷颗粒镁脱硫因其耗量少、铁水温降小、设备投资成本低等一系列优点，近年来开始在我国钢铁厂实施应用。

单喷颗粒镁脱硫的关键设备之一是脱硫喷枪，现有喷枪的主要结构形式为单喷吹口带倒锥形汽化室结构，但这种喷枪仍存在着诸多问题：①由于喷枪下部带有汽化室，在喷吹脱硫中喷枪容易上下晃动，对脱硫设备带来不利影响，增加了设备故障率并缩短了设备使用寿命；②颗粒镁在汽化室集中气化后体积迅速膨胀，镁蒸汽从汽化室进入铁水中会产生严重的喷溅，增加了铁损；③颗粒镁集中气化也减小了镁蒸汽与铁水的接触面积，使得镁的利用率偏低；④由于现有喷枪的结构特点，导致了汽化室内壁上易粘附喷溅的渣铁，甚至堵塞喷吹口，增加了清理和维护的工作量；⑤喷枪长度较长，不利于进行运输和维护，也不便于单独对包覆耐火层的一段进行特殊处理；⑥喷吹口一般为单喷吹口，不利于镁在铁水中均匀散布。

针对上述不足，出现了一些改进的脱硫喷枪，如专利号为200420022313.9的实用新型专利，公开了一种铁水脱硫喷枪，该喷枪采用无汽化室结构，且将脱硫剂和保护气通过独立的通道分别输送，在喷射口处保护气对脱硫剂形成屏障，降低热传导从而避免喷吹口堵塞，但当需要旋转喷枪进行喷吹时，其保护气和脱硫剂供给口需随枪旋转，不利于进行供给，同时，该喷枪喷吹口的结构也决定了其脱硫剂进入铁水后较为集中，气化所产生的气泡较大，容易产生喷溅，且脱硫剂与铁水的接触面小，脱硫效率也受到限制；另外，该喷枪也未解决枪管长度过长所导致的一些问题。

因此，需探索一种全新的单喷颗粒镁铁水脱硫用喷枪，使其克服现有喷枪的缺点，具有脱硫效率高、易于维护等优点。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种单喷颗粒镁铁水脱硫用喷枪，本实用新型取消了传统的汽化室结构，并可将颗粒镁和保护气分别以单独通道输送和喷出，使保护气对颗粒镁形成保护屏障，避免过热熔化而堵塞喷吹口，同时，本实用新型通过多个周向均匀分布的喷吹口和喷枪自身的旋转使得喷吹均匀，可有效提高颗粒镁的利用率，另外，本实用新型采用两段式结构，可将包覆耐材的一段取下单独进行处理，便于维护和运输。

本实用新型的单喷颗粒镁铁水脱硫用喷枪，包括由上至下依次连接的旋转接头可转动枪管组件和喷吹组件；所述旋转接头上设置喷吹颗粒镁入口和保护气入口，所述可转动枪管组件内沿轴向设置有相互独立的喷吹颗粒镁通道和保护气通道，所述喷吹颗粒镁通道与喷吹颗粒镁入口连通，保护气通道与保护气入口连通，可转动枪管组件下段包覆有耐火层；所述喷吹组件上设置连通喷吹颗粒镁通道的颗粒镁喷吹孔和沿颗粒镁喷吹孔周向设置并连通保护气通道的环形保护气喷吹孔。

进一步，所述可转动枪管组件包括以可拆卸的方式固定连接的上枪管组件和下枪管组件，所述耐火层包覆在下枪管组件外；

进一步，所述上枪管组件包括内管Ⅰ和外套于内管Ⅰ的外管Ⅰ，内管Ⅰ为喷吹颗粒镁通道Ⅰ，内管Ⅰ与外管Ⅰ之间形成保护气通道Ⅰ；所述下枪管组件包括内管Ⅱ和外套于内管Ⅱ的外管Ⅱ，内管Ⅱ为喷吹颗粒镁通道Ⅱ，内管Ⅱ与外管Ⅱ之间形成保护气通道Ⅱ，所述喷吹颗粒镁通道Ⅰ与喷吹颗粒镁通道Ⅱ连通形成喷吹颗粒镁通道，保护气通道Ⅰ与保护气通道Ⅱ连通形成保护气通道；

进一步，所述喷吹组件包括设置于下枪管组件底端的分配器、至少两个沿分配器周向均匀分布的内喷管和一一对应外套于内喷管的外喷管，内喷管与外喷管之间形成夹层，所述内喷管与喷吹颗粒镁通道连通形成颗粒镁喷吹孔，夹层与保护气通道连通形成环形保护气喷吹孔；

进一步，所述喷吹组件的喷吹方向倾斜向下，且内喷管的轴线与下枪体组件轴线之间成20～90度夹角；

进一步，所述内喷管与外喷管之间的夹层在保护器出口附近截面面积沿保护气流动方向逐渐减小形成气流加速段；

进一步，所述上枪管组件底端设置上连接法兰，下枪管组件顶端对应设置下连接法兰，所述上连接法兰和下连接法兰中心均对应设置用于连通喷吹颗粒镁通道Ⅰ和喷吹颗粒镁通道Ⅱ的孔Ⅰ，上连接法兰和下连接法兰上均沿周向并列对应设置有用于连通保护气通道Ⅰ和保护气通道Ⅱ的孔Ⅱ；

进一步，所述上连接法兰与下连接法兰之间位于孔Ⅰ和孔Ⅱ之间设置密封圈Ⅰ，上连接法兰与下连接法兰之间位于孔Ⅱ与上连接法兰外沿之间设置密封圈Ⅱ；