CN101469358A - 颗粒镁铁水脱硫喷枪 - Google Patents

Abstract

本发明属黑色冶金领域，即在铁水包内对铁水进行炉外脱硫处理领域，尤其涉及一种颗粒镁铁水脱硫喷枪，包括枪本体，所述枪本体包括配有耐火衬(2)的骨架(1)、置于枪本体内且端部呈弯曲状态的通道(3)及喷咀(5)；所述喷咀(5)的入料口与通道(3)的出料口配接；在所述通道(3)的出料口配有螺纹接头(4)；所述喷咀(5)的入料口经螺纹接头(4)与通道(3)的出料口配接；在喷咀(5)的外壁上固定配有推力机构(6)；所述推力机构(6)的工作端与螺纹接头(4)配接；所述通道(3)的出料口的中轴线对喷枪纵轴的弯曲角度30°≤α≤50°。本发明可降低运行费用，保证铁水包装填率达95～97％，镁吸收率在90％以上。

Description

颗粒镁铁水脱硫喷枪

技术领域

本发明属黑色冶金领域，即在铁水包内对铁水进行炉外脱硫处理领域，尤其涉及一种颗粒镁铁水脱硫喷枪。

背景技术

已知的用镁为铁水脱硫用的喷枪结构，有的在潜入式枪体出口处带汽化室，有的不带汽化室，但采用粉末状的镁与钝化添加料(石灰，碳化钙，白云石等)的混合物。这类装置都有一些固有的缺点，诸如物料耗量大，镁吸收率低，机械设备及喷枪体复杂笨重等，其后果是使工艺复杂化，脱硫成本高。带汽化室的喷枪能够成功的单独采用颗粒状镁(不带添加料)在容量不甚大(70～90t铁水)的车载铁水包中为铁水脱硫。但当采用大容量铁水包(160t铁水以上)脱硫时(即喷枪潜入深度超过2m时)喷枪汽化室便不再履行自己使镁汽化的主要职能了，因为在压力高于0.4Mpa、铁水温度低于1300℃时(这相当于用大容量铁水包处理铁水时的参数)镁呈现液态。此时如有汽化室，会妨碍镁在整个金属熔池范围内分布，从而影响镁的吸收率。在这种条件下，必须采用不带汽化室的喷枪。

取已知的大容量铁水包内脱硫时用的喷枪作为原型。

这种喷枪的通道进入金属熔池的出口是竖直的。在出口处装备有可更换的耐火套管，它保护喷枪通道钢管使其不与铁水接触。

可更换的耐火套管在喷枪出口处形成一个通道，它经受着镁粒的冲蚀磨损，因此过30～50分钟便形成一个锥状的“火山口”，两相料流的速度在“火山口”中有所下降，造成铁水进进喷枪通道出口而使通道堵塞。必须注意的是，喷枪通道出口是竖直状态时，气泡形态的两相流射在通道切口处即折返向上，在熔体中形成的“洞穴”有利于铁水汹涌进溅，铁水距通道出口很近，引起二者时常接触。接触时会造成两相流的流速瞬间变慢甚或停止，这就易于造成通道的堵塞。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种借助于气体介质保证稳定的把粒状镁剂送入铁水并保证铁水包内脱硫高优指标的颗粒镁铁水脱硫喷枪。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

颗粒镁铁水脱硫喷枪，包括枪本体，所述枪本体包括配有耐火衬的骨架、置于枪本体内且端部呈弯曲状态的通道及喷咀；所述喷咀的入料口与通道的出料口配接。

作为一种优选方案，本发明在所述通道的出料口配有螺纹接头；所述喷咀的入料口经螺纹接头与通道的出料口配接。

作为另一种优选方案，本发明在所述喷咀的外壁上可固定配有推力机构；所述推力机构的工作端与螺纹接头配接。

本发明所述通道的出料口的中轴线对喷枪纵轴的弯曲角度30°≤α≤50°.

本发明所述通道出料口的弯曲半径不小于100mm。

另外，本发明所述喷咀外可配有耐火套管。

本发明喷枪出口处一段通道做成可更换喷咀状，用螺纹接头与一个弯曲的通道连接起来，同时，在可更换的喷咀上安装并固定一个推力垫。通道对喷枪纵轴的弯曲角度为30～50°，而通道的弯曲半径则不小于100mm。

本发明可保证稳定均匀的把颗粒镁料导入铁水，使喷枪的维护修理作业变得简单快捷，降低运行费用，保证铁水包装填率达95～97％，镁吸收率在90％以上。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明喷枪下部结构的纵剖面图。

具体实施方式

如图所示，颗粒镁铁水脱硫喷枪，包括枪本体，所述枪本体包括配有耐火衬2的骨架1、置于枪本体内且端部呈弯曲状态的通道3及喷咀5；所述喷咀5的入料口与通道3的出料口配接。在所述通道3的出料口配有螺纹接头4；所述喷咀5的入料口经螺纹接头4与通道3的出料口配接；在所述喷咀5的外壁上固定配有推力机构6；所述推力机构6的工作端与螺纹接头4配接；所述通道3的出料口的中轴线对喷枪纵轴的弯曲角度30°≤α≤50°；所述通道3出料口的弯曲半径不小于100mm。所述喷咀5外配有耐火套管7。

本发明喷枪包括一个骨架1，骨架1上配有耐火衬2，耐火衬2可采用耐火混凝土材料；喷枪内部有弯曲通道3，可更换喷咀5用螺纹接头4接到弯曲通道3上。在可更换喷咀5上固定有推力机构6，推力机构6可采用推力垫。可更换喷咀5外部用可更换的耐火套管7加以保护。

本申请装置的工作方式如下：打开载气供气阀，把喷枪潜入铁水至必要的深度。接通给料器(图上未示出)，粒状镁通过喷射系统(图上未示出)送入喷枪通道3，继而通过喷咀5进入铁水中。在喷入所需量的脱硫剂后停止喷料，提枪和停供载气。

申请装置的实质如下：

喷枪出口处一段通道做成为可更换的喷咀形式并借助螺纹接头将其与通道连在一起，可更换喷咀上有推力垫，使得有可能快速拆卸磨损的喷咀和耐火套管及安装新的。喷咀和耐火套管的拆卸更新方式如下：向磨损的通道内打入一根带把手的有棱的锥形芯棒，把喷咀从主通道上旋拧下来，固定在喷咀上的推力垫片遂把耐火套管从枪衬中顶出。向弯曲通道内拧入新喷咀，插入新的耐火套管，套管与枪衬间的间隙用修理用耐火泥堵塞。

这样一来，在修理时就不必拆下枪体和更换整个通道管子。修理喷枪可在工位进行，只占用5～10分钟，对铁水脱硫作业周期不构成影响。

通道对喷枪纵轴线弯出一个角度，可在处理铁水过程中使载气和镁蒸汽形成的气泡远离出口。这些气泡在侧旁上浮，较少与喷枪通道末端接触，也就是说铁水鼓泡区移向通道出口侧旁，这使得通道出口与铁水接触的时间和频度减少。这种情况已体现为可更换喷咀和可更换耐火套管寿命的延长，同时也减少了喷枪通道堵塞的概率。

实验室研究和实践均表明，通道对喷枪纵轴线的弯曲角度小于30°时效果不佳，因为在此情况下铁水鼓泡区移开通道口的距离太小，因而仍可能堵塞通道。而当弯角大于50°和弯曲半径小于100mm时，则这段通道的阻力甚大，对两相流有“遏止”作用，在载气流量有限情况下(载气流量值是根据脱硫剂导入过程的激烈程度确定的)，不能保证在通道出口具有克服出料区阻力所必需的速度压头。喷枪通道最大弯曲半径受喷枪半径的制约，后者一般为300～400mm。因此，喷枪通道弯曲半径增加到100mm以上是不可能的。

以上所述可以看出，本申请的喷枪保证稳定可靠的把粒状镁送入大容量铁水包的熔体中，保证熔池内铁水鼓泡均匀，加快和简化喷枪的维护修理。同时还保证包内装容率达95～97％，镁的吸收率在90％以上，从而解决了提出的课题，达到了预期技术效果。

Claims (7)

1、颗粒镁铁水脱硫喷枪，包括枪本体，其特征在于：所述枪本体包括配有耐火衬(2)的骨架(1)、置于枪本体内且端部呈弯曲状态的通道(3)及喷咀(5)；所述喷咀(5)的入料口与通道(3)的出料口配接。

2、根据权利要求1所述的颗粒镁铁水脱硫喷枪，其特征在于：在所述通道(3)的出料口配有螺纹接头(4)；所述喷咀(5)的入料口经螺纹接头(4)与通道(3)的出料口配接。

3、根据权利要求2所述的颗粒镁铁水脱硫喷枪，其特征在于：在所述喷咀(5)的外壁上固定配有推力机构(6)；所述推力机构(6)的工作端与螺纹接头(4)配接。

4、根据权利要求1～3之任一所述的颗粒镁铁水脱硫喷枪，其特征在于：所述通道(3)的出料口的中轴线对喷枪纵轴的弯曲角度30°≤α≤50°。

5、根据权利要求4所述的颗粒镁铁水脱硫喷枪，其特征在于：所述通道(3)出料口的弯曲半径不小于100mm。

6、根据权利要求1～3之任一所述的颗粒镁铁水脱硫喷枪，其特征在于：所述喷咀(5)外配有耐火套管(7)。

7、根据权利要求4所述的颗粒镁铁水脱硫喷枪，其特征在于：所述喷咀(5)外配有耐火套管(7)。