CN103740882A - 一种双层加强管的脱硫喷枪 - Google Patents

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罗会信
李亚伟
林倩
王腾
常庆明
魏国前
欧阳德刚
李明晖
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Abstract

本发明涉及一种双层加强管的脱硫喷枪。其技术方案是：喷吹管(2)的外壁均匀地固定有3~4个小加强管(1)，小加强管(1)的外围套有大加强管(3)。在喷吹管(2)外壁沿轴线方向均匀地焊接有8~15层第一锚固件(4)，每个第一锚固件(4)位于各自对应的小加强管(1)间，最上层和最下层的第一锚固件(4)的外端焊接在大加强管(3)的内壁；大加强管(3)外壁沿轴线方向均匀地焊接有10~20层第二锚固件(5)，每层为3~6个。喷吹管(2)的下端与喷孔内管(7)相通，喷吹管(2)的中心线与喷孔内管(7)的中心线垂直。浇注形成的耐火材料外衬(6)与喷吹管(2)、小加强管(1)、大加强管(3)、喷孔内管(7)、第一锚固件(4)和第二锚固件(5)为一体。本发明具有结构简单和使用寿命长的特点。

Description

一种双层加强管的脱硫喷枪
技术领域
本发明属铁水脱硫设备领域。尤其涉及一种双层加强管的脱硫喷枪。
背景技术
铁水炉外脱硫喷吹技术自20世纪50年代发展至今得到了广泛的应用。该技术能较好地适应各种不同的脱硫剂，充分发挥了脱硫剂的脱硫能力，达到优良的脱硫效果。
喷枪是喷吹脱硫设备的重要组成部分，其工作条件恶劣，在1350°~1400°的铁水中频繁承受热冲击。喷枪的喷吹管与枪体耐火材料物性参数差异过大，在高温状态下，因不同温度梯度造成的热应力经常会导致喷枪枪体产生裂纹甚至发生穿孔等现象。普遍存在枪体寿命短和成本高等问题。
目前，在冶金行业转炉炼钢前的铁水炉外喷吹预处理所使用的喷枪，通常由两部分构成，一是枪杆，二是枪体。枪杆用于固定整个脱硫系统，枪体包括耐火材料外衬、加强管、喷吹管、锚固件及喷孔内管。如：“扁铁加强板长寿脱硫喷枪”（ZL01252249 X）专利技术和“铁水预处理喷枪”（ZL01251907.3）专利技术虽然较好地解决了喷枪喷吹管和枪头脱落问题，并使喷枪平均工作时间延长，但仍存在因加强管或加强筋不均匀膨胀所产生的纵裂纹问题，以及因纵裂纹引起的耐火材料外衬的局部脱落和喷吹管烧蚀等问题，从而限制了喷枪的使用寿命进一步提高。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种结构简单和寿命长的双层加强管的脱硫喷枪。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：喷吹管的外壁均匀地固定有3~4个小加强管，小加强管的外围套有大加强管，大加强管和喷吹管同中心设置。在喷吹管外壁沿轴线方向均匀地焊接有8~15层第一锚固件，每层第一锚固件的数量与小加强管的数量相同，每个第一锚固件位于各自对应的小加强管间，最上层和最下层的第一锚固件的外端焊接在大加强管的内壁，大加强管外壁均匀地焊接有第二锚固件，第二锚固件沿轴线方向为10~20层，每层为3~6个。喷吹管的下端与喷孔内管相通，喷吹管的中心线与喷孔内管的中心线垂直。浇注形成的耐火材料外衬与喷吹管、小加强管、大加强管、喷孔内管、第一锚固件和第二锚固件为一体。
喷吹管的上端伸出耐火材料外衬的上端，喷孔内管水平地设置在耐火材料外衬的靠近下端处，喷孔内管的两端端口位于耐火材料外衬的外壁处。小加强管和大加强管的上端均与耐火材料外衬的上端平齐，小加强管和大加强管的下端位于喷孔内管的上方，小加强管和大加强管的下端与喷孔内管中心线的垂直距离为100~300mm。
所述第一锚固件的直径为5~7mm，第一锚固件的长度等于或小于大加强管内径与喷吹管外径之差的一半。
所述第二锚固件的直径为5~7mm，第二锚固件的长度为耐火材料外衬外径与大加强管外径之差的0.3~0.35倍。
所述大加强管外径为喷吹管外径的3~3.5倍。
所述小加强管外径为喷吹管外径的0.7~0.75倍。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
本发明将3~4个小加强管均匀地固定在喷吹管的外壁，用耐火浇注料将喷吹管、小加强管、大加强管、喷孔内管、第一锚固件和第二锚固件浇注为一体，即耐火材料外衬与喷吹管、小加强管、大加强管、喷孔内管、第一锚固件和第二锚固件为一体，故结构简单。本发明所采用的大加强管所承受的温度比喷吹管高，能有效降低喷吹管的热应力，并延缓裂纹向喷吹管扩散的速度，从而，延长了喷吹管的使用寿命，提高了脱硫喷枪的使用寿命。
因此，本发明具有结构简单和使用寿命长的特点。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为图1中的A-A剖视示意图；
图3为图1中的B-B剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施对本发明作进一步说明，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种双层加强管的脱硫喷枪。如图1、图2和图3所示：喷吹管2的外壁均匀地固定有3个小加强管1，小加强管1的外围套有大加强管3，大加强管3和喷吹管2同中心设置。在喷吹管2外壁沿轴线方向均匀地焊接有15层第一锚固件4，每层第一锚固件4的数量与小加强管1的数量相同，每个第一锚固件4位于各自对应的小加强管1间，最上层和最下层的第一锚固件4的外端焊接在大加强管3的内壁，大加强管3外壁均匀地焊接有第二锚固件5，第二锚固件5沿轴线方向为20层，每层为3个。喷吹管2的下端与喷孔内管7相通，喷吹管2的中心线与喷孔内管7的中心线垂直。浇注形成的耐火材料外衬6与喷吹管2、小加强管1、大加强管3、喷孔内管7、第一锚固件4和第二锚固件5为一体。
喷吹管2的上端伸出耐火材料外衬6的上端，喷孔内管7水平地设置在耐火材料外衬6的靠近下端处，喷孔内管7的两端端口位于耐火材料外衬6的外壁处；小加强管1和大加强管3的上端均与耐火材料外衬6的上端平齐，小加强管1和大加强管3的下端位于喷孔内管7的上方，小加强管1和大加强管3的下端与喷孔内管7中心线的垂直距离为100~200mm。
所述第一锚固件4的直径为5~7mm，第一锚固件4的长度等于或小于大加强管3内径与喷吹管2外径之差的一半。
所述第二锚固件5的直径为5~7mm，第二锚固件5的长度为耐火材料外衬6外径与大加强管3外径之差的0.3~0.35倍。
所述大加强管3的外径为喷吹管2的外径的3~3.5倍。
所述小加强管3的外径为喷吹管2的外径的0.7~0.75倍。
实施例2
一种双层加强管的脱硫喷枪。除下述技术参数外，其余同实施例1：
喷吹管2的外壁均匀地固定有4个小加强管1，小加强管1的外围套有大加强管3，大加强管3和喷吹管2同中心设置。在喷吹管2外壁沿轴线方向均匀地焊接有8~14层第一锚固件4，每层第一锚固件4为4个，每层中的第一锚固件4位于对应的小加强管1间，最上层和最下层的第一锚固件4的外端焊接在大加强管3的内壁，大加强管3外壁均匀地焊接有第二锚固件5，第二锚固件5沿轴线方向为10~19层，每层为3~6个。喷吹管2的下端与喷孔内管7相通，喷吹管2的中心线与喷孔内管7的中心线垂直。浇注形成的耐火材料外衬6与喷吹管2、小加强管1、大加强管3、喷孔内管7、第一锚固件4和第二锚固件5为一体。
喷吹管2的上端伸出耐火材料外衬6的上端，喷孔内管7水平地设置在耐火材料外衬6的靠近下端处，喷孔内管7的两端端口位于耐火材料外衬6的外壁处；小加强管1和大加强管3的上端均与耐火材料外衬6的上端平齐，小加强管1和大加强管3的下端位于喷孔内管7的上方，小加强管1和大加强管3的下端与喷孔内管7中心线的垂直距离为200~300mm。
本具体实施方式将3~4个小加强管1均匀地固定在喷吹管2的外壁，用耐火浇注料将喷吹管2、小加强管1、大加强管3、喷孔内管7、第一锚固件4和第二锚固件5浇注为一体，即耐火材料外衬6与喷吹管2、小加强管1、大加强管3、喷孔内管7、第一锚固件4和第二锚固件5为一体，故结构简单。本具体实施方式所采用的大加强管3所承受的温度比喷吹管2高，能有效降低喷吹管2的热应力，并延缓裂纹向喷吹管2扩散的速度，从而，延长了喷吹管2的使用寿命，提高了脱硫喷枪的使用寿命。
因此，本具体实施方式具有结构简单和使用寿命长的特点。

Claims (5)

1.一种双层加强管的脱硫喷枪，其特征在于所述脱硫喷枪的结构是：喷吹管(2)的外壁均匀地固定有3~4个小加强管(1)，小加强管(1)的外围套有大加强管(3)，大加强管(3)和喷吹管(2)同中心设置；在喷吹管(2)外壁沿轴线方向均匀地焊接有8~15层第一锚固件(4)，每层第一锚固件(4)的数量与小加强管(1)的数量相同，每个第一锚固件(4)位于各自对应的小加强管(1)间，最上层和最下层的第一锚固件(4)的外端焊接在大加强管(3)的内壁，大加强管(3)外壁均匀地焊接有第二锚固件(5)，第二锚固件(5)沿轴线方向为10~20层，每层为3~6个；喷吹管(2)的下端与喷孔内管(7)相通，喷吹管(2)的中心线与喷孔内管(7)的中心线垂直；浇注形成的耐火材料外衬(6)与喷吹管(2)、小加强管(1)、大加强管(3)、喷孔内管(7)、第一锚固件(4)和第二锚固件(5)为一体；
喷吹管(2)的上端伸出耐火材料外衬(6)的上端，喷孔内管(7)水平地设置在耐火材料外衬(6)的靠近下端处，喷孔内管(7)的两端端口位于耐火材料外衬(6)的外壁处；小加强管(1)和大加强管(3)的上端均与耐火材料外衬(6)的上端平齐，小加强管(1)和大加强管(3)的下端位于喷孔内管(7)的上方，小加强管(1)和大加强管(3)的下端与喷孔内管(7)中心线的垂直距离为100~300mm。
2.根据权利要求1所述双层加强管的脱硫喷枪，其特征在于所述第一锚固件(4)的直径为5~7mm，第一锚固件(4)的长度等于或小于大加强管(3)内径与喷吹管(2)外径之差的一半。
3.根据权利要求1所述双层加强管的脱硫喷枪，其特征在于所述第二锚固件(5)的直径为5~7mm，第二锚固件(5)的长度为耐火材料外衬(6)外径与大加强管(3)外径之差的0.3~0.35倍。
4.根据权利要求1所述双层加强管的脱硫喷枪，其特征在于所述大加强管(3)外径为喷吹管(2)外径的3~3.5倍。
5.根据权利要求1所述双层加强管的脱硫喷枪，其特征在于所述小加强管(3)外径为喷吹管(2)外径的0.7~0.75倍。
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