CN1214120C - 可变化装入的且带可滑动的烧嘴体及喷枪体的组合喷枪 - Google Patents

可变化装入的且带可滑动的烧嘴体及喷枪体的组合喷枪 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于处理冶金炉中的液态熔融金属的喷枪,它具有一个用于输送气体且尤其是氧气的且具有一个送风的枪头喷枪口的内导管,其中喷枪为实现烧嘴功能而具有开设于第一冷却套的外周上的且用于把燃气送往成型于枪头喷枪口区内的且相对喷枪轴线倾斜的燃烧喷嘴的流道,并且应该产生防止烧嘴不受材料飞溅影响的作用。为此规定了,具有第一冷却套的内导管(11)被设计成第一喷枪体(10),具有第二冷却套(20)的燃气流道(18)被设计成第二喷枪体(17),第一喷枪体(10)在第二喷枪体(17)中可滑动地设置在一个升起的烧嘴功能位置和一个降低的送风位置之间,燃烧喷嘴(19)在降低的送风位置上被向下突出于第二喷枪体(17)端部外的第一喷枪体(10)遮盖住。

Description

可变化装入的且带可滑动的烧嘴体及 喷枪体的组合喷枪
技术领域
本发明涉及一种用于处理冶金炉中液态熔融金属且尤其是在RH炉中承受真空条件的钢以及在处理阶段前或处理阶段过程中加热RH炉的喷枪,它具有一个用于输送气体且尤其是氧气的并具有一个送风用枪头喷枪口的内导管并且它在其整个长度范围内具有第一冷却套并在底端与一个气体和冷却介质供应源相连,其中喷枪为实现烧嘴功能而具有开设于第一冷却套的外周上的且用于把燃气送往成型于枪头喷枪口区内的且相对喷枪轴线倾斜的燃烧喷嘴的流道并且所述燃气流道被第二外冷却套包围着。
背景技术
在DE4442362C1中描述了一种具有上述特征的熔融金属处理用的喷枪,由其公开的的多功能喷枪允许彼此无关地吹送含有和不含固体燃料的氧气以及产生用于加热容器的燃烧火焰。在吹送氧气时,通过具有拉瓦尔管形状的喷枪口的内导管吹送氧气,而在烧嘴工作时,给燃气流道供应燃气,从而在喷枪口区域内,在形成所需火焰的情况下,随着氧气也出现在烧嘴区内而产生了燃烧反应。
已知的多功能喷枪具有以下缺点,即在吹氧过程及随后的深度真空处理过程中,由于要处理的熔融金属有些强烈地反应,所以出现了熔渣和/或金属的飞溅,结果损耗了在多功能喷枪末端上的燃烧喷嘴并且它无法再被用于后续的燃烧工作。为避免这种现象,众所周知地在整个过程中借助通入燃气流道内的惰性气体而使燃烧喷嘴保持空闲状态,这相应地是成本高昂的。
发明内容
因而,本发明的任务是提供一种具有上述特征的喷枪,其中不仅彼此独立地实现了吹氧工作,而且获得了烧嘴工作,以及使燃烧喷嘴不受由材料飞溅引起的堵塞之苦,同时不必为此给燃烧喷嘴供应惰性气体。
上述任务的技术解决方案在于一种用于处理在RH炉中承受真空条件的钢以及用于在处理阶段前或处理阶段过程中加热RH炉的喷枪,该喷枪具有一个用于输送氧气的内导管,该内导管具有一个在其自由端的枪头喷枪口,用于送风,该喷枪在其整个长度范围内具有第一冷却套并在其上端与一个气体和水的供应源相连,其中该喷枪为实现烧嘴功能而具有开设于第一冷却套外周上的且用于把燃气送往成型于枪头喷枪口区内的且相对喷枪轴线倾斜的燃烧喷嘴的流道,并且所述燃气流道被第二外冷却套包围着,其特征在于,具有第一冷却套的内导管被设计成第一喷枪体,具有第二冷却套的燃气流道被设计成第二喷枪体,燃烧喷嘴倾斜于喷枪的纵轴安装在第二喷枪体的下端上;第一喷枪体在第二喷枪体中滑动,并在一个升起的烧嘴功能位置和一个降低的送风位置之间移动,其中位于喷枪底端的燃烧喷嘴在烧嘴功能位置上相对被升高的喷枪体的氧气出口的喷枪口有一段轴向距离,而燃烧喷嘴在降低的送风位置上被向下突出于第二喷枪体端部外的第一喷枪体遮盖住,其中第一喷枪体在第二喷枪体中的移动是无级调节的,以便调整燃烧喷嘴距氧气出口的喷枪口的距离。
本发明在其基本构想中规定了,具有第一冷却套的内导管被设计成第一喷枪体,具有第二冷却套的燃气流道被设计成第二喷枪体,燃烧喷嘴与喷枪的纵轴倾斜地设置在第二喷枪体的下端;第一喷枪体可以在第二喷枪体中滑动,确切地说,它可以在一个升起的烧嘴功能位置和一个降低的送风位置之间移动,其中位于喷枪底端的燃烧喷嘴在烧嘴功能位置上相对被升高的喷枪体的氧气出口的喷枪口有一段轴向距离,而燃烧喷嘴在降低的送风位置上被向下突出于第二喷枪体端部外的第一喷枪体遮盖住,其中第一喷枪体在第二喷枪体中的移动可以进行无级调节以便调整燃烧喷嘴距氧气出口的喷枪口的可变距离。
本发明的优点是,通过简单地在第二喷枪体中移动第一喷枪体而使喷枪从吹氧功能转入烧嘴功能,其中在吹氧工作中,具有燃烧喷嘴的第二喷枪体一直被第一喷枪体遮盖住了,从而第一喷枪体完全遮住了相对其纵轴倾斜的燃烧喷嘴并通过机械方式防止了材料飞溅的影响。因此,产生了易操作且有效的燃烧喷嘴保护。
US-A-4752330描述了具有不同结构的喷枪,该喷枪具有吹氧枪部和烧嘴部,其中在喷枪下端上形成了一个具有一出口的分开的烧嘴腔,所产生的火焰通过所述出口出现在喷枪的烧嘴功能位置上。燃气流道通入与该出口相对的烧嘴腔区域内,而在烧嘴功能位置上,通过一个其头部可移向烧嘴腔边缘的吹氧喷枪部把氧气送入烧嘴腔内。而在送风位置上,吹氧喷枪部相对烧嘴腔被抬起并进入烧嘴腔的出口中,从而烧嘴腔和燃气流道在送风位置上没有受到要出现的飞溅金属的影响。
根据本发明的一个实施例规定,第一喷枪体在第二喷枪体内的移动可以进行无级调节以便调整燃烧喷嘴距第二喷枪体的烧嘴口的可变距离。与之有关的优点是,由于变化调节燃烧喷嘴距氧气出口的喷枪口的距离,所以可以获得最佳的送入燃气的燃烧。由于在烧嘴工作时一般必须通过喷枪内导管送入1/5-1/10的氧气量,所以在喷枪口区域内形成的拉瓦尔喷嘴是没有作用的,结果在此产生了与吹氧工作相比是完全不同的氧气流动情况。在考虑了氧气与燃气的化学计量学比例的情况下,可以通过调整出燃烧喷嘴距喷枪口的最佳距离而获得上述效果。由于大部分水是随着燃气与氧气反应而出现的,所以可以通过使燃烧喷嘴距氧气出口地点的距离的最佳化来减少加热过程中必然出现的水量。作为其它的优点还有:可以对迄今只为吹氧功能而设置的现有的喷枪借助于其上可推开的第二喷枪体而附加装设,就这点而言提供了用于送风功能和喷嘴功能的组合喷枪。
另外,根据本发明的一个实施例规定了,第二喷枪体成环形包围着第一喷枪体,从而烧嘴喷枪工作和吹氧枪工作可以与RH熔炉轴线同轴地进行。
至于第一喷枪体的升降固定及其在第二喷枪体中的可移动性,可以规定第一喷枪体可以由一个与第二喷枪体相连的升降机构而移动。在这个实施例中,第二喷枪体可以被设计得相应较短。
或者可以规定,第二喷枪体分布在第一喷枪体的整个长度范围内并且为第一喷枪体和第二喷枪体设置了分开安置的升降机构。在这种情况下,这两个喷枪体可以被插入装在处理炉炉盖中的填料套中,从而相应的升降机构在此在烧嘴工作时承担了调整这两个喷枪体间距的任务。
附图说明
在图中还画出了本发明的一个实施例,以下将描述这个实施例:
图1以侧视图表示一个可变的组合喷枪,其中在吹氧工作中以放大的截面图示出了底部区域;
图2表示处于烧嘴工作时位置上的图1所示的可变的组合喷嘴。
具体实施方式
如图所示,组合喷枪首先具有第一喷枪体10,它分布在喷枪的整个长度范围内并且具有一个尤其是用于输送熔融金属处理用氧气的内导管11。一个拉瓦尔喷嘴12位于第一喷枪体10的自由端上,氧气通过所述喷嘴被吹送到液池表面上。在其上端上,第一喷枪体10具有一个氧气管接头13。
为冷却第一喷枪体10,内导管11被第一冷却套14包围住,在第一喷枪体10的上区域内,为所述冷却套配设了一个冷水进口15和冷水出口16。
在第二喷枪体17中,可滑动地设置着第一喷枪体10,其中第二喷枪体17或其冷却套20成环形地包围着第一喷枪体。在第二喷枪体17中成型有燃气流道18,它在其下端通入相对喷枪纵轴倾斜设置的燃烧喷嘴19中。第二喷枪体17具有第二外冷却套20,为第二外冷却套配设了一个进水口21和一个出水口22。燃气流道18与一个燃气供应管23相连。
这两个喷枪体10、17都被插入一个在图中未具体示出的且在RH处理炉炉盖中的填料套中,其中喷枪组件在吹氧或烧嘴工作的开始或结束时借助一个在图中未画出的升降机构而经过长大约4-5米的垂直移动路线地移入上停留位置或下工作位置。在这种情况下,第二喷枪体17与冷却套20的外管及一个在图中未详细表明的升降机构的喷枪部粘接在一起。
这两个喷枪体10、17可以相对移动并由此在第一喷枪体10的外套与第二喷枪体17的内套之间出现了环缝,从而在喷枪体17上端上形成了一个真空密闭的且包围喷枪体10的填料套28。
为了把第一喷枪体10固定在第二喷枪体17上,在第二喷枪体17上设置了一个凸缘25,两个液压缸26作用于所述凸缘,液压缸26支承着通过所述凸缘24而相连的第一喷枪体10,从而通过从液压缸26开始的驱动机构,第一喷枪体10可滑动地设置在第二喷枪体17中。处于下降状态的第一喷枪体10位于图1所示的位置上,第一喷枪体10的端部在这样的下降状态下对准了第二喷枪体17的端部,从而由内导管11或所属拉瓦尔喷嘴12形成了吹送氧气用的喷枪口27。在该位置上,燃烧喷嘴19完全被第一喷枪体10遮盖住,因而最终飞溅的部分材料不可能到达燃烧喷嘴19。
如图2所示,燃烧喷嘴19当在第二喷枪体17中升高第一喷枪体10时是空闲的,从而在又出现氧气时,产生了燃气与氧气在喷枪口27区域内的反应并由此出现了所需的火焰。通过缸26实现了对燃烧喷嘴19距氧气出口的喷枪口27的距离的无级调整,从而可以最佳地控制燃烧反应。
在以上说明书、权利要求书、摘要和附图中公开的本文主题的特征可以单独地或相互任意组合地被用于以不同实施例来实现本发明。

Claims (4)

1.一种用于处理在RH炉中承受真空条件的钢以及用于在处理阶段前或处理阶段过程中加热RH炉的喷枪,该喷枪具有一个用于输送氧气的内导管(11),该内导管具有一个在其自由端的枪头喷枪口,用于送风,该喷枪在其整个长度范围内具有第一冷却套(14)并在其上端与一个气体和水的供应源相连,其中该喷枪为实现烧嘴功能而具有开设于第一冷却套(14)外周上的且用于把燃气送往成型于枪头喷枪口区内的且相对喷枪轴线倾斜的燃烧喷嘴(19)的流道(18),并且所述燃气流道(18)被第二外冷却套(20)包围着,其特征在于,具有第一冷却套(14)的内导管(11)被设计成第一喷枪体(10),具有第二冷却套(20)的燃气流道(18)被设计成第二喷枪体(17),燃烧喷嘴倾斜于喷枪的纵轴安装在第二喷枪体的下端上;第一喷枪体(10)在第二喷枪体(17)中滑动,并在一个升起的烧嘴功能位置和一个降低的送风位置之间移动,其中位于喷枪底端的燃烧喷嘴(19)在烧嘴功能位置上相对被升高的喷枪体(10)的氧气出口的喷枪口有一段轴向距离,而燃烧喷嘴(19)在降低的送风位置上被向下突出于第二喷枪体(17)端部外的第一喷枪体(10)遮盖住,其中第一喷枪体(10)在第二喷枪体(17)中的移动是无级调节的,以便调整燃烧喷嘴(19)距氧气出口的喷枪口的距离。
2.如权利要求1所述的喷枪,其特征在于,第二喷枪体(17)成环形包围着第一喷枪体(10)。
3.如权利要求1或2所述的喷枪,其特征在于,第一喷枪体(10)通过一个与第二喷枪体(17)相连的升降机构(26)而移动。
4.如权利要求1或2所述的喷枪,其特征在于,第二喷枪体(17)分布在第一喷枪体(10)的整个长度范围内并且为第一喷枪体(10)和第二喷枪体(17)设置了分开安置的升降机构。
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