[实用新型]一种氧枪喷头液态模锻模芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液态模锻工艺的模芯，尤其是一种转炉炼钢氧枪喷头液态模锻用模芯，属于压力铸造技术领域。

背景技术

氧枪喷头是转炉氧气顶吹炼钢设备的重要部件，在炼钢过程中，氧枪喷头工作环境十分恶劣，其工作温度在1200-2000℃之间，因此对氧枪喷头的冶金性能提出了严格要求。氧枪喷头的类型很多，按喷头的孔数可分为单孔和多孔喷头，随着转炉吨位的增加，单孔喷头已不能满足炼钢工艺过程的需求，所以逐步被多孔喷头替代。如附图1、图2所示的一种五孔氧枪喷头1，它设有端盘1-1、分水盘1-2、分氧盘1-3和吹氧管1-4，端盘1-1与分水盘1-2、分水盘1-2与分氧盘1-3之间的空隙为冷却水腔1-5。

目前氧枪喷头产品的生产工艺大致分为两步：首先采用铸造、锻焊组合、铸锻焊组合或挤焊组合等手段制造氧枪喷头毛坯；然后再经过机加工等工序完成产品生产过程。按照有关标准要求，氧枪喷头设计寿命为正常冶炼工艺条件下使用500炉次。但由于受氧枪喷头制造水平的制约，以传统的铸造、锻焊组合、铸锻焊组合和挤焊组合等方法制造的氧枪喷头毛坯加工的产品，使用寿命很难达到设计要求。

为解决氧枪喷头产品使用寿命短的问题，人们创新了一种采用液态模锻工艺制造氧枪喷头毛坯的方法，它使用高强度可溶芯来形成冷却水腔和氧孔，采用加压铸造方法实现氧枪喷头的一次浇注、整体成型；通过对浇入模腔的铜液施加一定压力进行高压凝固来细化、致密组织结构，消除铸造缺陷，从而提高了氧枪喷头的使用寿命和安全可靠性能。但采用液态模锻工艺制造氧枪喷头产品毛坯，同时带来了模芯结构的合理设计问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为满足液态模锻工艺制造氧枪喷头毛坯的技术要求，提供一种适用于制造五孔氧枪喷头产品的氧枪喷头液态模锻模芯。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种氧枪喷头液态模锻模芯，包括配合使用的氧孔芯和冷却水腔芯；所述氧孔芯由氧孔芯头和氧孔芯柱组成，所述氧孔芯头为圆盘结构，在氧孔芯头上设有水平定位孔，所述氧孔芯柱与氧孔芯头为一体式结构，氧孔芯柱数量为五组，它们在氧孔芯头底面上沿周向均匀布置，每一组氧孔芯柱中心轴线与氧孔芯头中心轴线的夹角α＝10-20°；所述冷却水腔芯外形为一圆锥台体，在其下部圆周上设有定位芯头，在其顶部位置和安装面上开设排气孔，所述圆锥台体上设有五组与氧孔芯柱匹配的芯孔。

上述氧枪喷头液态模锻模芯，所述氧孔芯柱中心轴线与氧孔芯头中心轴线的夹角优选α＝14°。

上述氧枪喷头液态模锻模芯，所述氧孔芯头直径Φ＜75mm，氧孔芯头高度H＝30-50mm。

上述氧枪喷头液态模锻模芯，所述氧孔芯头上水平定位孔直径d1＝5-10mm。

上述氧枪喷头液态模锻模芯，所述冷却水腔芯的圆锥台体外表面锥度角β＝2-5°；冷却水腔芯的定位芯头高度H2＝3-20mm。

上述氧枪喷头液态模锻模芯，所述冷却水腔芯顶部位置和安装面上排气孔直径

上述氧枪喷头液态模锻模芯，所述氧孔芯和冷却水腔芯外表面上均喷涂厚度为0.3-0.5mm的防熔芯涂料。

本实用新型所述的氧枪喷头液态模锻模芯采用分体结构的氧孔芯和冷却水腔芯，其中氧孔芯用来形成氧孔，通过其上部的氧孔芯头安装在液态模锻模具的上模内，并利用插销插入氧孔芯头上水平定位孔内，将氧孔芯定位固定；冷却水腔芯用来形成氧枪喷头的冷却水腔，通过其下部的定位芯头安装在液态模锻模具下模上平面上，氧孔芯和冷却水腔芯同轴线装配，当液态模锻模具闭合后，铜液在压力作用下进入模腔，在氧孔芯与冷却水腔芯之间的间隙处形成氧枪喷头吹氧管的壁厚；氧孔芯和冷却水腔芯由粒度为100-200目工业用盐粉末和粘结剂组成，利用粉末冶金方法制成，在100℃以下的水中可以溶解，在500℃温度的抗压强度为2-10MPa，氧孔芯和冷却水腔芯制成后，在其外表面上喷涂厚度为0.3-0.5mm的防熔芯涂料，用于防止液态模锻过程中铜液流过时将其熔化或造成铜液的污染。由此可见，本实用新型所述的氧枪喷头液态模锻模芯具有水溶解性好、抗高温、高压性能优良和结构设计合理的特点，满足了液态模锻工艺制造氧枪喷头的技术要求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是五孔氧枪喷头剖面结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是本实用新型所述的氧枪喷头液态模锻模芯结构示意图；

图4是氧孔芯剖面结构示意图；

图5是图4的右侧视图；