CN106222358B - 一种氧枪枪头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氧枪枪头，包括氧气输送管、导水板与枪头外罩，所述氧气输送管、导水板及枪头外罩间对应留有冷却水流通通道，氧气输送管端头处设有若干个喷氧管且喷氧管穿过导水板并与枪头外罩相连通；导水板端头为锥面端头且锥面中心处开设有主过水孔，主过水孔外围设有辅助过水孔或过水缝；该枪头通过设置导水板端头结构，达到了整理枪头端部流场、控制流量的目的，提高了枪头端部冷却强度及冷却均匀性；还通过增加一个中间连接件，解决了钢铁厂现场枪头、枪身铜钢异种材质焊接难度大、焊接质量差等问题，另外，该枪头的喷氧管出口处设有直管保护段，有效保护了喷氧管出口锥段免遭烧损。

Description

一种氧枪枪头

技术领域

本发明属于炼钢领域，具体涉及一种氧枪枪头。

背景技术

在转炉炼钢中，氧枪枪头将氧气喷射入转炉熔池进行冶炼操作。氧枪枪头的工作环境极其恶劣，在转炉内存在高温、强热辐射、钢液和熔渣飞溅等极端情况，会影响枪头的使用寿命。作为转炉炼钢的关键部件，简化氧枪结构、提高枪头的使用寿命、降低冶炼成本成为了冶金企业的迫切需求。

面对恶劣的工作环境，现有氧枪枪头主要采用导热性良好的紫铜并通过锻造或者铸造的方式制造，同时配合枪内冷却水冷却枪头；氧枪枪身为钢质材料，要将枪头与枪身连接在一起，传统的方法是采用铜-钢异种金属焊接。由于铜和钢的导热率、热膨胀系数和熔点等物理性能相差较大，现场铜-钢焊接存在很大的困难。因此，寻找新的工艺或者方法来连接枪身与枪头成为必要。

尽管氧枪枪头采用了导热性良好的紫铜，但仍易损坏。造成氧枪损坏的因素有以下几点：(1)在氧枪出口处，枪头喷出的高速氧气和飞溅的钢液发生剧烈氧化反应，放出大量的热量，使枪头喷氧管出口段易烧蚀，影响其冶金效果；(2)枪头受高温和不断飞溅的熔渣与钢液的冲刷和浸泡，逐渐地熔损变薄；由于温度频繁地急冷急热，使得喷头端部处易产生龟裂，随着使用时间的延续，龟裂逐步扩展，直至端部渗水乃至漏水报废；(3)枪头流道设计不合理，导致枪头壁面附近水流速度不满足换热需求，出现局部“水烧开”现象，使换热系数骤降，导致枪头局部烧穿。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用寿命长、冶金效果好的氧枪枪头，以解决现有氧枪枪头现场铜-钢焊接焊缝质量难以保证，氧枪枪头端部冷却强度低、均匀性差以及枪头喷氧管出口易烧蚀的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧枪枪头，包括由内至外依次间隔设置的氧气输送管、导水板与枪头外罩，所述氧气输送管与导水板间、导水板与枪头外罩间对应留有冷却水流通通道，所述氧气输送管端头处设有若干个喷氧管，所述喷氧管穿过导水板并与枪头外罩相连通；所述导水板端头为锥面端头且锥面中心处开设有主过水孔，所述锥面 端头上绕锥面中心外围间隔设有若干个辅助过水孔或过水缝，所述辅助过水孔或过水缝开口方向与冷却水流向一致。

进一步，还包括与枪头外罩相连接的中间连接件，所述中间连接件为铜钢复合材质。

进一步，所述中间连接件采用压力铸造制成，且铜钢相接处为锯齿状。

进一步，所述中间连接件采用3D打印制成。

进一步，所述喷氧管上还设有喷氧保护段。

进一步，所述喷氧保护段为设置在喷氧管出口处且中心为直管的凸台。

进一步，所述喷氧保护段为设置在喷氧管出口处的直管段。

进一步，所述枪头外罩外端面上设有反辐射涂层。

本发明的有益效果在于：

(1)通过设置导水板端头结构，实现了对冷却水的有效导流及分流，导水板端头锥面锥度以及辅助过水孔、过水缝的个数、大小、位置以及主过水孔大小可根据情况进行选择，实现了对整个导水板端头冷却水流向及流量的控制，达到了整理枪头端部流场、控制流量的目的，提高了枪头端部冷却强度及冷却均匀性；

(2)额外增加一个中间连接件，可轻松实现枪头与枪身的现场装配，有效解决了钢铁厂现场枪头、枪身铜钢异种材质焊接难度大、焊接质量差等问题，大大降低了枪头与枪体现场焊接难度，提高了连接强度和使用寿命；另外，通过将中间连接件做成不同规格，解决了使用过程中由于更换枪头导致的枪身变短而使整个氧枪长度变短的问题；

(3)喷氧管出口处设有直管保护段，可使烧蚀首先发生在该部位，有效保护了喷氧管出口锥段免遭烧损。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，本发明中的氧枪枪头，包括由内至外依次间隔设置的氧气输送管1、导水板2与枪头外罩3，所述氧气输送管1与导水板2间、导水板2与枪头外罩3间对应留有冷却水流通通道4，所述氧气输送管1端头处设有若干个喷氧管5，所述喷氧管5穿过导水板2并与枪头外罩3相连通；所述导水板2端头为锥面端头且锥面中心处开设有主过水孔21，所述锥面端头上绕锥面中心外围间隔设有若干个辅助过水孔或过水缝22，所述辅助过水孔或过水缝22开口方向与冷却水流向一致。

具体的，通过将导水板2端头设置成锥面结构，并在锥面端头上设置主过水孔21及过水缝22，实现对冷却水的有效导流及分流，使得冷却水流在通过导水板2端头时，一部分沿着辅助过水孔或过水缝22向底部流动，另一部分通过主过水孔21向底部中心流动，提高了枪头端部冷却强度及冷却均匀性；同时在喷氧管5后部冷却水流动死区设置合适的过水孔，能进一步提高枪头端部的冷却均匀性。该导水板2可通过调整端头锥面锥度，调整辅助过水孔或过水缝22的个数、大小、位置以及主过水孔21的大小来控制整个导水板2端头的冷却水流向及流量，从而达到整理枪头端部流场、控制流量的目的，有助于提高枪头端部冷却强度及冷却均匀性。

本实施例还包括与枪头外罩3相连接的中间连接件8，所述中间连接件8为铜钢复合材质。具体的，该中间连接件8可采用压力铸造制成，采用压力铸造时铜钢相接处为锯齿状；也可采用3D打印制成。额外增加一个中间连接件8，可轻松实现枪头与枪身的现场装配，采用中间连接件8连接时，中间连接件8的铜端与枪头外罩3焊接，中间连接件8的钢端与枪身6焊接。该方式有效解决了钢铁厂现场枪头、枪身铜钢异种材质焊接难度大、焊接质量差等问题，大大降低了枪头与枪体现场焊接难度，提高了连接强度和使用寿命。另外，还可通过将中间连接件8做成不同规格，以解决使用过程中由于更换枪头导致的枪身变短而使整个氧枪长度变短的问题。

本实施例中的喷氧管5上还设有喷氧保护段7，该喷氧保护段7为设置在喷氧管5出口处且中心为直管的凸台，当然，也可为设置在喷氧管5出口处的直管段，此时直管段与氧枪枪头外罩3合为一体。当枪头喷氧管5出口锥段发生烧蚀时，由于该保护段的存在，可使烧蚀首先发生在该部位，有效保护了喷氧管5出口锥段免遭烧损；该保护段为直管段，确保了喷氧管的空气动力学性能，对保证氧枪的冶金效果有重要作用。

作为上述方案的进一步改进，所述枪头外罩3外端面上设有反辐射涂层。该涂层可有效反射钢液辐射热量，从根本上减少枪头获得的能量，降低枪头温度。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种氧枪枪头，其特征在于：包括由内至外依次间隔设置的氧气输送管、导水板与枪头外罩，所述氧气输送管与导水板间、导水板与枪头外罩间对应留有冷却水流通通道，所述氧气输送管端头处设有若干个喷氧管，所述喷氧管穿过导水板并与枪头外罩相连通；所述导水板端头为锥面端头且锥面中心处开设有主过水孔，所述锥面端头上绕锥面中心外围间隔设有若干个辅助过水孔或过水缝，所述辅助过水孔或过水缝开口方向与冷却水流向一致；所述喷氧管上还设有喷氧保护段；所述喷氧保护段为设置在喷氧管出口处且中心为直管的凸台或为设置在喷氧管出口处的直管段。

2.根据权利要求1所述的氧枪枪头，其特征在于：还包括与枪头外罩相连接的中间连接件，所述中间连接件为铜钢复合材质。

3.根据权利要求2所述的氧枪枪头，其特征在于：所述中间连接件采用压力铸造制成，且铜钢相接处为锯齿状。

4.根据权利要求2所述的氧枪枪头，其特征在于：所述中间连接件采用3D打印制成。

5.根据权利要求1所述的氧枪枪头，其特征在于：所述枪头外罩外端面上设有反辐射涂层。