[实用新型]气体旋流冷却式喂丝枪

说明书

技术领域

本实用新型涉及炼钢或炼铁工艺中的喂丝设备，具体地指一种气体旋流冷却式喂丝枪。

背景技术

在炼钢工艺中，为了得到高品质的合金钢，须向钢液中添加精炼剂；在炼铁和铸造工艺中，对铁水进行脱硫处理和球化处理，须向铁液中添加脱硫球化剂。目前，上述添加剂的加入方式是将易氧化、比重轻的合金元素或稀土元素置于圆形截面的低碳钢包芯线中，通过喂丝机碾压后为瘪平形，并在导丝管的引导下送入钢液或铁液内部。在喂送芯材熔点和沸点较低的包芯线时，导丝管出口距钢液或铁液表面的距离直接影响合金元素或稀土元素的收得率。在液面上方距离过大，会出现包芯线因保护渣阻挡而在液面上方盘旋，达不到理想的喂入深度，导致大量的合金元素或稀土元素提前汽化扩散到空气中，不仅收得率低，而且造成环境污染。在液面上方距离较近，会出现导丝管出口粘渣现象，甚至出口堵死，不能喂丝。

为了解决上述问题，公开号为CN1394966A的中国发明专利申请公开说明书介绍了一种钢液喂合金线的气体保护工艺及装置，其在固定导丝管中充入保护气体，在合金线和钢包液面的周围形成特定的气体保护区域，但添加剂的收得率仍然较低，且轴向运动的瘪平包芯线与固定导丝管之间的密封较为困难，直喷钢液面的气体也容易造成液渣飞溅。授权公告号为CN201288206Y的中国实用新型专利说明书公开了一种钢包喂线枪，其在活动导丝管中充入保护气体，以在钢液面上方冷却保护包芯线，但它不能使包芯线进入钢液面下方的预定深度，仍然存在活动导丝管与固定导丝管之间的密封和直喷钢液面的气体造成液渣飞溅的问题。授权公告号为CN201501903U的中国实用新型专利说明书公开了一种新型炼钢喂丝机水冷导丝装置，其在活动导丝管外壁加设冷却水道来对包芯线进行冷却，但其冷却原理以导热为主，导丝管和包芯线之间是空气，而以空气为导热体的导热速率远低于热辐射和热对流。因此，该水冷导丝装置对包芯线的冷却效果有限。

为了尽可能提高喂丝时合金或稀土的收得率，理想喂入深度一般为钢液或铁液深度的0.6～0.75倍，要达到这一深度，导丝管出口需进入液体内部。然而，现有的气冷导丝管和水冷导丝管都不能进入液体内部，如果进入很容易导致液渣和液体进入包芯线通道，遇冷凝固堵塞通道。

发明内容

本实用新型旨在提供一种既可对易熔包芯线进行有效冷却保护、又可在钢液或铁液中形成具有一定压力的旋转气囊、并可使包芯线进入钢液或铁液的预定深度、从而大幅提高芯材收得率的气体旋流冷却式喂丝枪。

为实现上述目的，本实用新型所设计的气体旋流冷却式喂丝枪，包括套装在喂丝机的导丝管外周的内管和外管，所述内管与外管形成的环形通道顶部入口与气流稳压箱相连，所述气流稳压箱上设置有进气管接头；所述内管与外管形成的环形通道底部出口与中空结构的旋流喷气头相连，所述旋流喷气头的中空内腔与内管相连，所述外管的外壁和旋流喷气头的外壁均覆盖有耐火材料层。

进一步地，所述旋流喷气头由呈旋转陀螺体形的喷头内芯和与其形状相匹配的喷头外套组合而成，所述喷头内芯固定连接在内管的底部，所述喷头内芯上开设有与内管相连的中空内腔；所述喷头外套固定连接在外管的底部，所述喷头内芯与喷头外套的配合面之间开设有若干条沿周向均匀分布的螺旋喷气通道。

进一步地，所述螺旋喷气通道开设在所述喷头内芯的旋转曲面上，其数量为3～6条，最优选的数量为4条。

再进一步地，所述喷头内芯下端与所述螺旋喷气通道出口相交的外圆被切除的弧长占其圆周长的30～100％，最好控制在70～90％的范围内。

更进一步地，所述内管和外管采用螺纹管。

本实用新型的工作原理是这样的：在向钢液或铁液中喂送含有添加剂的包芯线时，一方面整个枪体根据喂丝需要沿着固定的导丝管作上下移动，以便插入到钢液或铁液的内部或离开液面；另一方面冷却气体从进气管接头进入气流稳压箱，通过内管与外管形成的环形通道进入底部旋流喷气头，所喷出的气体旋流在钢液或铁液中形成具有一定压力的气囊，气囊外层气体切向发散沿耐火材料层向上溢出，气囊内层气体则通过旋流喷气头的中空内腔进入内管和导丝管中，并围绕包芯线外壁向上溢出；与此同时，含有添加剂的包芯线穿过气囊进入钢液或铁液中熔化。

与现有技术相比，本实用新型的优点体现在如下几方面：

其一，从旋流喷气头喷出的气流在钢液或铁液表面形成漩涡，可带动与其临近的保护渣、钢液或铁液也作旋转运动，从而避免了保护渣、钢液或铁液飞溅堵塞包芯线通道。