CN101880745B - 氧枪水冷保护套及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氧枪水冷保护套及其方法，安装在炼钢电炉炉壁上，其包括一水冷座，该水冷座至少包括一插枪孔、位于插枪孔一侧的一进水口、位于插枪孔另一侧的一出水口、以及连接进水口和出水口的一冷却通道，其中该冷却通道为蛇形蜿蜒设置。采用该氧枪水冷保护套，能大幅减慢氧枪射烧损的速度，从而节省成本，提高单位时间内的钢产量，加工简便，易于推广、量产。

Description

氧枪水冷保护套及其方法

技术领域

本发明涉及一种炼钢电炉的附属装置，特别涉及一种安装在炼钢电炉炉壁上的保护氧枪的水冷保护套。

背景技术

炼钢电炉中氧枪具有废钢预热的烧嘴功能，还有吹氧切割废钢的助熔功能，有吹氧使溶池脱碳和升温的功能，还有喷炭粉造泡沫渣的功能等，因此其属于十分重要的设备。集束射流(Coherent Jet，简称COJET)氧枪是近年开发出的一种新型氧枪。该种氧枪是应用气体力学原理，在传统氧枪上加上了伴随流系统，使氧气射流衰减速度大大放慢，形成类似于激光束的氧气射流的一种技术。这种射流能量集中，具有极强的穿透能力，对促进钢渣反应、均匀钢水成分与温度、减少喷溅、提高氧气利用率、提高金属收得率等都有十分明显的效果。由于穿透能力的增强，吹炼时氧枪枪位可适当提高，因此可以降低氧枪消耗。然而，该氧枪在炼钢炉中距离钢水面很近，甚至直接接触钢水，所以工作条件相对恶劣，必须设置水冷保护套来保护氧枪不被烧损，水冷保护套采用热传导性良好的紫铜制成，由于内部结构比较复杂，目前使用的紫铜喷头均采用精密铸造的方法制作而成。而在铸造过程中，又由于紫铜具有良好的热传导性和被氧化性，从而使得铸造难度大大提高，尤其是冶炼和浇铸均要在真空条件下进行，再加上这种结构造型也比较困难，因此精密铸造后的水冷铜套总是存在这样那样的缺陷，比如，容易产生气孔、缩孔等，而且某些死角处容易产生夹砂和冷隔缺陷。造成在使用过程中经常出现烧损漏水等缺陷，更换水冷保护套和氧枪大约在4小时左右，延误生产，造成极大的损失，如果漏水严重甚至可能造成钢水爆炸。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明目的是为了克服现有技术的不足而提出一种制造工艺简化、产品可靠性高的氧枪水冷保护套，以解决传统炼钢工艺中，炼钢炉的氧枪水冷保护套对钢材产量提升的严重制约和巨大的产品维护成本投入问题。

为达到上述目的，本发明采用的一技术方案是：一种氧枪水冷保护套，用于安装在炼钢电炉炉壁上，其包括一锻造式水冷座，该水冷座至少包括一插枪孔、位于插枪孔一侧的一进水口、位于插枪孔另一侧的一出水口、以及连接进水口和出水口的一冷却通道，其中该冷却通道为蛇形蜿蜒设置在插枪孔的周围。

进一步地，所述进水口和出水口位于水冷座的上端面上，该冷却通道为垂直方向上蜿蜒设置，且该冷却通道长度至少大于所述水冷座高度的两倍。

进一步地，所述进水口位于水冷座的一端面上，而出水口则位于水冷座的另一端面上，该冷却通道为横向方向上蜿蜒设置，且该冷却通道长度至少大于所述水冷座宽度的两倍。

进一步地，所述冷却通道的个数至少为4个，所述水冷座进一步包括至少三个过渡通道，该过渡通道在同一平面延伸，且其连接进水口到冷却通道，和连接相邻两冷却通道，以及连接冷却通道到出水口。

进一步地，所述过渡通道或在水冷座的上端面延伸，或在水冷座的下端面延伸延伸。

进一步包括用于封闭水冷座的上端面的固定板、穿过固定板并与进、出水口对应连接的进/出水管，其中固定板通过锁定件固定至水冷座上。

进一步包括允许所述进/出水管穿过并固定它们的一支撑板，该支撑板与进、出水管焊接连接。

其进一步包括一碳粉管，而水冷座的上端面设有一碳粉管接口，该碳粉管穿过支撑板和固定板，再与碳粉管接口连接。

本发明采用的另一技术方案是：一种制作氧枪水冷保护套的方法，其特征在于：所述氧枪水冷保护套采用先锻造成毛坯再通过机加工方法而成，所述氧枪水冷保护套包括一水冷座、用于封闭水冷座的上端面的固定板、穿过固定板并与进/出水口对应连接的进/出水管、以及允许所述进/出水管穿过并固定它们的一支撑板，其中所述水冷座、固定板、所述进/出水管、支撑板均为锻造件，且支撑板与进/出水管为焊接连接，同时所述水冷座至少包括一插枪孔、位于插枪孔一侧的一进水口、位于插枪孔另一侧的一出水口、以及连接进水口和出水口的一冷却通道，其中该冷却通道为蛇形蜿蜒设置在插枪孔的周围。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明的各部件可以采用通常的加工手段和加工工艺来代替以往比较复杂的精密铸造工艺，这种设计不改变氧枪水冷保护套的尺寸及主要构造，对使用性能不会造成任何影响。

2、本发明制造成本低，产品合格率高，可通过锻造和焊接来保证。

3、本发明各部件采用紫铜材料轧制后作为毛坯加工而成，内部组织致密，使用可靠。

4、本发明由于母材经过锻压相对铸件更加致密，使用过程中的抗碰撞性能明显优于铸造件。

5、本发明能够大幅减慢氧枪射烧损的速度，从而节省成本，提高单位时间内的钢产量，加工简便，易于推广、量产。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的水冷座的俯视示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视示意图；

图3为图2沿B-B线的剖视示意图；

图4为图2沿C-C线的剖视示意图；

图5为本发明的水冷座的仰视示意图；

图6为本发明的俯视示意图；

图7为本发明的主视示意图；

图8为本发明的侧视示意图；

其中：1、水冷座；10、座体；12、插枪孔；14、进水口；15、过渡通道；16、出水口；17、冷却通道；18、碳粉管接口；20、固定板；22、中心孔；24、进水管；26、出水管；28、碳粉管；29、锁定件；30、支撑板。

具体实施方式

实施例：首先结合图1-4所示，其为采用本发明氧枪水冷保护套的水冷座10的具体实施例，该水冷座10至少包括一插枪孔12、位于插枪孔12一侧的一进水口14、位于插枪孔12另一侧的一出水口16、连接进水口14和出水口16的一冷却通道17、以及位于水冷座10的上端面上的一碳粉管接口18，其中冷却通道17为蛇形蜿蜒设置，形成蛇形水冷迷宫。

进水口14和出水口16均位于水冷座10的上端面上，而冷却通道17为垂直方向上蜿蜒设置，且该冷却通道17长度至少大于所述水冷座10高度的两倍。同样地，所述进水口14和出水口16也可位于水冷座10的不同端面上，即所述进水口14位于水冷座10的一端面上，而出水口16则位于水冷座10的另一端面上，使得冷却通道17为横向方向上蜿蜒设置，该冷却通道17长度至少大于所述水冷座10宽度的两倍，在本实施例，水冷座10为上端大下端小的圆台，该冷却通道17长度则至少大于所述水冷座10直径的两倍，由此也可以实现本发明目的。

冷却通道17的个数至少为4个，所述水冷座10进一步包括至少三个过渡通道15，该过渡通道15在同一平面延伸，且其连接进水口14到冷却通道17，和连接相邻两冷却通道17，以及连接冷却通道17到出水口16。所述过渡通道15，或在水冷座10的上端面延伸，或在水冷座10的下端面延伸延伸。其中通过图1或图5所示，过渡通道15和冷却通道17均环绕在插枪孔12周围，由此更有利于冷却氧枪。

参考图6-8，所述氧枪水冷保护套还包括用于封闭水冷座10的上端面的固定板20、穿过固定板20并与进/出水口(14、16)对应连接的进/出水管(24、26)、位于进/出水管(24、26)之间并倾斜地穿过固定板20且与碳粉管接口18连接的碳粉管28、以及允许所述进/出水管(24、26)穿过并固定它们的一支撑板30，固定板(20)通过锁定件(29)固定至水冷座(10)上，支撑板(30)与进/出水管(24、26)为焊接连接，碳粉管28穿过支撑板30。

本发明还提供一种制作上述技术方案中的氧枪水冷保护套的方法，该氧枪水冷保护套采用紫铜材料先锻造成毛坯再通过机加工方法而成。其中水冷座10、固定板20、进/出水管(24、26)、碳粉管28、支撑板30均为锻造件，而非铸造件，支撑板30与进、出水管(24、26)为焊接连接。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种氧枪水冷保护套，用于安装在炼钢电炉炉壁上，其特征在于：其包括一锻造式水冷座(10)，该水冷座(10)至少包括一插枪孔(12)、位于插枪孔(12)一侧的一进水口(14)、位于插枪孔(12)另一侧的一出水口(16)、以及连接进水口(14)和出水口(16)的一冷却通道(17)，其中该冷却通道(17)为蛇形蜿蜒设置在插枪孔(12)的周围。

2.根据权利要求1所述的氧枪水冷保护套，其特征在于：所述进水口(14)和出水口(16)位于水冷座(10)的上端面上，该冷却通道(17)为垂直方向上蜿蜒设置，且该冷却通道(17)长度至少大于所述水冷座(10)高度的两倍。

3.根据权利要求1所述的氧枪水冷保护套，其特征在于：所述进水口(14)位于水冷座(10)的一端面上，而出水口(16)则位于水冷座(10)的另一端面上，该冷却通道(17)为横向方向上蜿蜒设置，且该冷却通道(17)长度至少大于所述水冷座(10)宽度的两倍。

4.根据权利要求2所述的氧枪水冷保护套，其特征在于：所述冷却通道(17)的个数至少为4个，所述水冷座(10)进一步包括至少三个过渡通道(15)，该过渡通道(15)在同一平面延伸，且其连接进水口(14)到冷却通道(17)，和连接相邻两冷却通道(17)，以及连接冷却通道(17)到出水口(16)。

5.根据权利要求4所述的氧枪水冷保护套，其特征在于：所述过渡通道(15)或在水冷座(10)的上端面延伸，或在水冷座(10)的下端面延伸延伸。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的氧枪水冷保护套，其特征在于：其进一步包括用于封闭水冷座(10)的上端面的固定板(20)、穿过固定板(20)并与进/出水口(14、16)对应连接的进/出水管(24、26)，其中固定板(20)通过锁定件(29)固定至水冷座(10)上。

7.根据权利要求6所述的氧枪水冷保护套，其特征在于：其进一步包括允许所述进/出水管(24、26)穿过并固定它们的一支撑板(30)，该支撑板(30)与进/出水管(24、26)焊接连接。

8.根据权利要求7所述的氧枪水冷保护套，其特征在于：其进一步包括一碳粉管(28)，而水冷座(10)的上端面设有一碳粉管接口(18)，该碳粉管(28)穿过支撑板(30)和固定板(20)，再与碳粉管接口(18)连接。

9.一种制作氧枪水冷保护套的方法，其特征在于：所述氧枪水冷保护套采用先锻造成毛坯再通过机加工方法而成，所述氧枪水冷保护套包括一水冷座(10)、用于封闭水冷座(10)的上端面的固定板(20)、穿过固定板(20)并与进/出水口(14、16)对应连接的进/出水管(24、26)、以及允许所述进/出水管(24、26)穿过并固定它们的一支撑板(30)，其中所述水冷座(10)、固定板(20)、所述进/出水管(24、26)、支撑板(30)均为锻造件，且支撑板(30)与进/出水管(24、26)为焊接连接，同时所述水冷座(10)至少包括一插枪孔(12)、位于插枪孔(12)一侧的一进水口(14)、位于插枪孔(12)另一侧的一出水口(16)、以及连接进水口(14)和出水口(16)的一冷却通道(17)，其中该冷却通道(17)为蛇形蜿蜒设置在插枪孔(12)的周围。

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