[发明专利]一种炼钢用氧枪

说明书

本发明涉及一种炼钢用氧枪，包括依次连接的喷头、枪身以及枪尾，喷头的喷孔的内表面的全部或喷孔靠近喷头的出口端端面的部分内表面、喷头外周面以及喷头出口端端面设置超高温热障涂层，超高温热障涂层为稀土钽酸盐陶瓷涂层；稀土钽酸盐超高温热障涂层具备在高温下稳定工作的性能，可有效解决氧枪喷头的防烧蚀问题，延长枪头使用寿命，减少及杜绝枪头烧穿漏水事故的发生，阻止液态钢渣热量快速向喷头表面传递热量，有助于减少冷却水供水量，防止喷头表面烧蚀，且液渣冷却慢，也就不易结渣粘附在喷头表面，减少氧枪清渣工作量，避免发生氧枪漏水事故以及回火。

技术领域

本发明涉及炼钢生产设备技术领域，特别涉及一种炼钢用氧枪。

背景技术

氧枪由喷头、枪身和枪尾三部分构成，在吹炼过程中，氧枪不但要承受火点2500℃左右的高温区的热辐射，以及还要承受1700℃钢渣的烧蚀及激烈的冲刷，工作条件十分恶劣。因此氧枪必须配置强水冷系统，以保证它能耐受高温。

氧枪喷头在高温辐射和钢与渣的冲刷下，端部很容易损坏。损坏到一定程度就可使氧气射流特性改变。曾有研究院对新与旧的某型喷头的射流特性作了对比测量研究，发现旧喷头的出口射流马赫数达不到原出口平面处的设计马赫数。旧喷头的氧流量比原喷头降低2％～4％，有效冲击面积减少约50％，对熔化炉渣不利，因此喷头端面蚀去10mm左右且吹炼化渣情况有异常现象时，必须及时更换氧枪喷头，而不应等喷头完全损坏时再行更换；另外，喷孔出口长度在30mm上部分烧损及磨损径向变化在5mm左右时，严重影响喷氧流道，须及时更换氧枪喷头。

喷头端面蚀损中的关键因素是烧蚀，占80％比重，喷孔出口约30mm深这段的孔既有烧蚀又有磨损，磨损因素为70％比重。

喷头的侧面，也易被高温液态钢渣飞溅接触烧蚀。

喷头的烧蚀及喷孔的磨损是氧枪短周期更换的主要原因，同时异常大量的高温液态钢渣飞溅粘在氧枪喷头上，接触瞬间传热让制成氧枪喷头的工业纯铜(冷却速度局部远低于加热速度)由外表面平衡温度点快速温升至1083℃以上，纯铜熔化，高温飞溅的液态钢渣量大时一次就可烧穿喷头端面，发生不可控性的漏水事故。

高温飞溅钢渣粘在喷孔边缘，钢渣中的铁与氧气在高温下燃烧，烧坏或烧穿喷头，俗称氧枪回火。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炼钢用氧枪，以增强氧枪防烧蚀、防磨损能力，延长氧枪使用寿命、避免发生氧枪漏水事故、减少氧枪清渣工作量、减少供水量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种炼钢用氧枪，包括依次连接的喷头、枪身以及枪尾，所述喷头的喷孔的内表面的全部或者喷孔靠近所述喷头的出口端端面的部分内表面、所述喷头的外周面以及所述喷头的出口端端面设置超高温热障涂层，所述超高温热障涂层为稀土钽酸盐陶瓷涂层。

可选地，所述枪身靠近所述喷头的部分外周面设置有超高温热障涂层。

可选地，所述枪身的外周面从与所述喷头连接的一端开始设置3m长的超高温热障涂层。

可选地，所述超高温热障涂层之上设置有超高温耐磨涂层。

可选地，所述超高温耐磨涂层为Ni基WC耐磨涂层、碳化硅陶瓷耐磨涂层以及氮化硅陶瓷耐磨涂层这三种中的一种。

可选地，所述喷头的喷孔的内表面从与所述喷头的出口端端面连接的一端开始向所述枪身方向设置至少30cm长的超高温热障涂层。

可选地，所述超高温热障涂层为稀土钽酸盐RETaO4陶瓷涂层；或者，所述超高温热障涂层为稀土钽酸盐RE3TaO7陶瓷涂层与稀土钽酸盐RETaO4陶瓷涂层构成的双涂层结构；或者，所述超高温热障涂层为稀土钽酸盐RE3TaO7陶瓷涂层、稀土钽酸盐RETa3O9陶瓷涂层与稀土钽酸盐RETaO4陶瓷涂层构成的三涂层结构。