[发明专利]氧枪喷头防熔蚀方法及氧枪喷头

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉炼钢用的氧枪喷头及氧枪喷头的防熔蚀方法。

背景技术

转炉炼钢中氧气是通过形状复杂的氧枪喷头供给转炉熔池进行冶炼操作的，结构合理的氧枪喷头可以获得最佳的冶炼操作，容易化渣，吹炼过程平稳，减少喷溅，金属收得率高，并提高了氧气利用率。喷头作为氧枪的关键组成部件是用导热性良好的紫铜经锻造或铸造加工而成。喷头的工作环境极其恶劣，氧流喷出后形成的反应区温度高达约2000多度，喷头在此环境下容易损坏。喷头损坏原因如下：(1)高温钢渣的冲刷和急冷急热作用。喷头受高温和不断飞溅的熔渣与钢液的冲刷和浸泡，逐渐地熔损变薄；由于温度频繁地急冷急热，喷头端部产生龟裂，随着使用时间的延续龟裂逐步扩展，直至端部渗水乃至漏水报废；(2)冷却不良。喷头表面晶粒受热长大，损坏后喷头中心部位的晶粒与新喷头相比长大5～10倍，由于晶粒的长大引起喷孔变形，氧射流性能变坏。(3)喷头端面粘钢。由于枪位控制不当，或喷头性能不佳而粘钢，导致端面冷却条件变差，寿命降低。多孔喷头射流的中间部位形成负压区，泡沫渣及夹带的金属液滴熔渣被不断地吸入，当高温并具有氧化性的金属液滴击中和粘附在喷头端面的一瞬间，铜呈熔融状态，钢与铜形成Fe-Cu固溶体牢牢地粘结在一起，影响了喷头的导热性若再次发生炽热金属液滴粘结，会发生[Fe]-[O]反应，放出的热量使铜熔化，喷头损坏。

近几年来，随着我国钢铁产量的大幅度增长，炼钢工艺的不断提升，氧枪喷头端面的使用寿命，一直是业内重点关注的问题之一。氧枪喷头端面保护技术曾被业内人士多次尝试，但其在材料上的缺陷(易熔性)一直没有被很好的克服。目前，针对氧枪喷头采取的措施主要有：在端面增加保护罩、锻铸结合等。但，在端面增加保护罩，由于制造保护罩的材料没有确定，目前此技术可操作性不强；而锻铸结合技术是将铜材铸造成一定形状后，在加热情况下进行多次的锻打加工，使铜的结晶度提高，密度增强，但金属材料在多次交变应力载荷作用下会产生裂纹、断裂等疲劳现象，这种技术不能从根本上解决喷头易损害的问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种氧枪喷头防熔蚀方法，其能大大延长氧枪喷头的使用寿命，降低生产成本。

本发明方法是通过如下技术方案来实现的：一种氧枪喷头防熔蚀方法，其特殊之处是，其采用如下步骤：1)将铸造成型的氧枪喷头加工成所需尺寸；2)对所述氧枪喷头的喷头端面进行挤压；3)对所述氧枪喷头的喷头端面进行清污、抛光处理；4)将清洁后的氧枪喷头进行预热，并在所述氧枪喷头的喷头端面喷涂合金隔热材料形成隔热层。

本发明在氧枪喷头生产过程中采用挤压成型工艺，使喷头端面晶粒排列更加紧密，提高了喷头端面的强度，喷头端面抗熔渣与钢液的冲刷与浸泡能力更强。本发明通过在经挤压后的喷头表面喷涂一层合金隔热材料形成隔热层，增强了喷头端面的隔热隔辐射功能，避免了铜与钢在高温下的粘结，使喷头更耐高温。

进一步的方案是，所述合金隔热材料是硅酸铝陶瓷纤维喷涂料。硅酸铝陶瓷纤维喷涂料具有高效隔热，耐高温，粘结牢固，特别是在高温环境下不易脱落的特点，具有优良的抗风蚀、抗冲刷的性能。

为便于氧枪喷头的加工操作，及减少加工工序，所述的氧枪喷头为一体成型结构。采用一体成型结构，也使产品的使用效果增强。

本发明还提供了一种氧枪喷头，其所采用的技术方案是：一种氧枪喷头，包括喷头体，其特殊之处是：所述喷头体的喷头体端面是经挤压致密的，在所述喷头体端面的表面喷涂有合金隔热材料形成的隔热层。

为了提高氧枪喷头端面的隔热、耐高温及抗冲刷性能，所述隔热层是硅酸铝陶瓷纤维喷涂料隔热层。

为便于氧枪喷头的加工操作，减少加工工序，所述的喷头体为一体铸造成型结构。

本发明的有益效果是：通过在喷头生产过程中采用挤压成型工艺，使喷头端面晶粒排列更加紧密，提高了喷头端面的强度，其抗熔渣与钢液的冲刷与浸泡能力更强，同时，喷涂在喷头端面的隔热材料，增强了喷头端面的隔热隔辐射功能，避免了铜与钢在高温下的粘结，使氧枪喷头更耐高温。本发明很好地解决了影响氧枪喷头使用寿命的三大技术难题：高温钢渣的冲刷和急冷急热作用；冷却不良；喷头端面易粘钢。因此，本发明能大大延长氧枪喷头的使用寿命，喷头的使用寿命可提高10％左右(大约每只枪的使用寿命延长20--50炉左右)，对于降低生产成本有显著的效果，按照钢产量计算，每年光喷头节约的费用即可达上千万元。因此，本发明的研制与推广具有显著的经济意义。

附图说明

图1是本发明的氧枪喷头的结构示意图；