CN109457079B - 一种转炉炼钢用氧枪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氧气顶吹炼钢设备技术领域，且公开了一种转炉炼钢用氧枪，包括内管，所述内管的外部设有中管，所述中管的右端设有进氧管，所述中管的底部设有进水管，所述中管的外部设有外管，所述外管的左端设有喷头，所述外管的底部设有出水管。通过填料将防护套与外管隔开，使防护套表面的温度接近转炉内部的温度，喷溅到防护套表面的金属液不会凝固，具有很好的流动性，通过防护套锥形的设置，使相邻两个圆环的外边沿相互错开，防护套表面的金属液沿圆环的斜面滴落，缩短了金属液流动的行程，金属液能够快速滑落进熔池，氧枪枪体不会变粗，吹炼全程都可以进行正常的升降和提出动作，提高转炉作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及氧气顶吹炼钢设备技术领域，具体为一种转炉炼钢用氧枪。
背景技术
氧枪是氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一，其支配着氧气射流与熔池的接触面积、氧气射流的穿透深度、熔池的搅拌状态、元素的氧化程度、熔池的升温速度、渣中氧化铁含量等重要工艺因素，对化渣、喷溅、杂质的去除、转炉炼钢终点控制以及各项炼钢技术经济指标都起着重要作用，现有氧枪主要由喷头、内管、中管、外管、进氧管、进水管、出水管等组成，如图1所示，使用时，通过进水管和出水管向氧枪内打入循环冷却水，以保护氧枪不会融化，然后将氧枪的喷头插入转炉中，使喷头位于金属液面上方一定的高度并固定，之后高压氧气通过进氧管和内管进入喷头并从喷头喷向金属液，实现氧气顶吹炼钢。但是现有的氧枪在使用过程中仍然存在以下问题：
1、吹炼过程中，氧枪高速射流和碳氧剧烈反应产生大量气体均会引起金属液喷溅，喷溅的金属液溅射到氧枪外管的表面并顺着外管向下流动，由于氧枪的内部通有循环水，使外管表面的金属液逐渐降温凝固，久而久之，外管的表面形成很厚的凝结层，枪体变粗，在烟罩水套处容易造成氧枪升降故障，甚至出现氧枪提不出去，严重影响转炉吹炼，生产不能正常进行，降低了转炉的作业率。
2、凝结在氧枪外管表面的金属液和金属皮在高温环境中与氧气剧烈反应，产生大量的热量，使外管表面金属液和金属皮所在位置的温度极速升高，导致外管壁被烧穿而漏水，造成重大安全事故。
针对上述问题，本发明提供一种转炉炼钢用氧枪。
发明内容
本发明提供了一种转炉炼钢用氧枪，该转炉炼钢用氧枪能够使喷溅到氧枪表面的金属液快速滑落并汇入熔池中，不会在氧枪的外部凝结，氧枪枪体不会变粗，能够进行正常的升降和提出动作，同时解决了氧枪表面金属皮在高温环境中与氧气剧烈反应，产生大量热量，烧坏氧枪的问题。
本发明提供如下技术方案：一种转炉炼钢用氧枪，包括内管，所述内管的外部设有中管，所述中管的右端设有进氧管，所述中管的底部设有进水管，所述中管的外部设有外管，所述外管的左端设有喷头，所述外管的底部设有出水管，所述外管的外部设有位于出水管左侧的固定法兰，所述外管的外部设有位于固定法兰左侧的防护套，所述防护套的右端设有连接法兰，所述连接法兰的侧面设有紧固螺栓，所述防护套与外管之间设有填料，所述防护套的外部设有圆环。
进一步的，所述防护套和圆环由超高温陶瓷材料制作而成。
进一步的，所述防护套呈圆锥形，所述防护套左端的外径值小于防护套右端的外径值。
进一步的，所述防护套左端呈半球状，所述防护套的右端开设有定位孔，所述定位孔的内径值小于外管的外径值。
进一步的，所述圆环的断面呈三角形，所述圆环左侧面与防护套的外表面垂直。
进一步的，所述填料为喷涂有耐高温隔热涂料的含锆纤维棉。
本发明具备以下有益效果：
1、通过填料将防护套与外管隔开，使防护套表面的温度接近转炉内部的温度，喷溅到防护套表面的金属液不会凝固，具有很好的流动性，通过防护套锥形的设置，使相邻两个圆环的外边沿相互错开，防护套表面的金属液沿圆环的斜面滴落，缩短了金属液流动的行程，金属液能够快速滑落进熔池，氧枪枪体不会变粗，吹炼全程都可以进行正常的升降和提出动作，提高转炉作业效率。
2、金属液在圆环斜面和防护套表面流动的过程中与氧气反应，所产生的热量随金属液运动，防护套表面受热的区域一直变化，通过相邻两个圆环外边沿相互错开的设置，缩短了金属液在防护套表面流动的行程，进而缩短金属液与防护套之间热传导的时间，防护套表面不会出现局部温度骤然升高太多的情况，通过填料对传导热进一步削弱，减少防护套传递给外管的热量，外管表面不会出现局部温度骤然升高太多将外管管壁烧穿的情况，确保氧枪不会漏水，安全性高。
附图说明
图1为现有氧枪的内部结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为图2的内部结构示意图；
图4为图2中A－A处的剖面结构示意图；
图5为图3中B处结构放大示意图。
图中：1、内管；2、中管；3、进氧管；4、进水管；5、外管；6、喷头；7、出水管；8、固定法兰；9、防护套；10、连接法兰；11、紧固螺栓；12、填料；13、圆环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1－5，一种转炉炼钢用氧枪，包括内管1，所述内管1的外部设有中管2，所述中管2的右端设有进氧管3，所述中管2的底部设有进水管4，所述中管2的外部设有外管5，所述外管5的左端设有喷头6，所述外管5的底部设有出水管7，所述外管5的外部设有位于出水管7左侧的固定法兰8，所述外管5的外部设有位于固定法兰8左侧的防护套9，所述防护套9的右端设有连接法兰10，所述连接法兰10的侧面设有紧固螺栓11，连接法兰10通过紧固螺栓11与固定法兰8固定连接，所述防护套9与外管5之间设有填料12，所述防护套9的外部设有多个圆环13，相邻两个圆环13之间的距离值固定，所有所述圆环13断面的形状和大小相同，圆环13表面的温度更加接近转炉内的温度，金属液不会在圆环13斜面上凝结。
进一步的，所述防护套9和圆环13由超高温陶瓷材料制作而成，利用超高温陶瓷材料耐高温的性质，使防护套9和圆环13能够在转炉中保持正常形态，确保防护套9和圆环13的功能正常发挥，同时利用超高温陶瓷材料机械强度高的性质，增加防护套9和圆环13的抗冲刷能力，氧枪损坏漏水的几率更小，安全性高。
进一步的，所述防护套9呈圆锥形，所述防护套9左端的外径值小于防护套9右端的外径值，使相邻两个圆环13的外边沿相互错开，确保防护套9表面的金属液沿圆环13斜面流动能够直接滴落进熔池，缩短了金属液流动的行程。
进一步的，所述防护套9左端呈半球状，所述防护套9的右端开设有定位孔，所述定位孔的内径值小于外管5的外径值，使防护套9与喷头6的连接处更加严密，确保金属液不会从防护套9与喷头6连接处的缝隙进入防护套9。
进一步的，所述圆环13的断面呈三角形，所述圆环13左侧面与防护套9的外表面垂直，使圆环13的右侧面为倾斜面，起导向作用，缩短圆环13表面金属液的流动行程。
进一步的，所述填料12为喷涂有耐高温隔热涂料的含锆纤维棉，填充防护套9与外管5之间的空隙，增加防护套9的受力强度，使防护套9不易破碎，同时确保防护套9与外管5之间具有良好的隔热效果。
工作时，首先氧枪枪体的温度在转炉内缓慢升高，然后氧枪枪体的温度稳定在工作温度，此时防护套9表面的温度接近转炉内空气的温度，接着通过进氧管3向氧枪内通入高压氧气，高压氧气通过喷头6极速喷向熔池中的金属液，金属液中产生剧烈的碳氧反应，金属液在氧枪高速射流和碳氧剧烈反应产生气体的作用下喷溅，溅射的金属液附着在防护套9表面，然后防护套9表面的金属液沿着圆环13的斜面向下流动，并从圆环13的边沿滑落进熔池，金属液在防护套9和圆环13表面停留的时间短，当金属液在圆环13斜面和防护套9表面流动的过程中与氧气反应，所产生的热量随金属液运动，防护套9表面受热的区域一直变化，而且金属液与防护套9之间热传导的时间短，不会使防护套9表面局部温度升高太多，然后填料12对防护套9与外管5之间的传到热进一步削弱，减少防护套9传递给外管5的热量，外管5表面不会出现局部温度升高太多将外管5管壁烧穿的情况，确保氧枪不会漏水，安全性高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种转炉炼钢用氧枪，包括内管(1)，其特征在于：所述内管(1)的外部设有中管(2)，所述中管(2)的右端设有进氧管(3)，所述中管(2)的底部设有进水管(4)，所述中管(2)的外部设有外管(5)，所述外管(5)的左端设有喷头(6)，所述外管(5)的底部设有出水管(7)，所述外管(5)的外部设有位于出水管(7)左侧的固定法兰(8)，所述外管(5)的外部设有位于固定法兰(8)左侧的防护套(9)，所述防护套(9)的右端设有连接法兰(10)，所述连接法兰(10)的侧面设有紧固螺栓(11)，所述防护套(9)与外管(5)之间设有填料(12)，所述防护套(9)的外部设有圆环(13)；所述圆环(13)的断面呈三角形，所述圆环(13)左侧面与防护套(9)的外表面垂直；所述防护套(9)左端呈半球状，所述防护套(9)呈圆锥形，所述防护套(9)左端的外径值小于防护套(9)右端的外径值。
2.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢用氧枪，其特征在于：所述防护套(9)和圆环(13)由超高温陶瓷材料制作而成。
3.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢用氧枪，其特征在于：所述防护套(9)的右端开设有定位孔，所述定位孔的内径值小于外管(5)的外径值。
4.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢用氧枪，其特征在于：所述填料(12)为喷涂有耐高温隔热涂料的含锆纤维棉。
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