CN203238298U - 多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪，包括喷枪本体，所述喷枪本体底部设置有向两侧垂直伸出的喷口，所述喷枪本体和喷口外侧设置有耐火枪衬，所述喷口从内向外依次由直圆管喷吹段、圆台管加速段和直圆管喷嘴段连接而成，所述圆台管加速段的截面内径从直圆管喷吹段向直圆管喷嘴段方向逐渐递减，所述直圆管喷吹段的长度为喷口总长度的1/3～1/2，所述圆台管加速段的内壁母线与其轴心线的夹角α=10°～15°。本实用新型改善了鱼雷罐喷吹预处理效果和延长喷枪使用寿命。

Description

多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪

技术领域

本实用新型涉及铁水炉外脱硫领域，具体地指一种多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪。

背景技术

硫是绝大多数钢种中的有害元素，它以硫化物的形式存在于钢中，对钢的质量有相当大的影响。目前，铁水炉外脱硫已经成为低硫钢(S≤0.010%)或极低硫钢(S≤0.005%)生产中不可缺少的技术手段。在众多脱硫方式中，鱼雷罐TDS顶吹脱硫技术是日本新日铁于1971年针对鱼雷罐混铁车的具体机构状况而研制的一种铁水炉外喷吹脱硫技术，其主要是利用垂直插入鱼雷罐中铁水深处的双孔脱硫喷枪将脱硫粉剂喷入铁水深处进行铁水脱硫。该脱硫方式工艺布置紧凑顺畅，机械设备简单，铁水温降低，且能较好地适应各种不同的脱硫剂，因而特别适用于大批量的铁水预处理，虽然采用TDS顶吹脱硫可以很好地配合大型转炉的生产需求，但在实际生产中也存在着一些较为严重的问题。但由于鱼雷罐狭长的内腔形状限制，鱼雷罐喷吹脱硫实际使用中普遍存在脱硫动力学条件差引起的脱硫剂消耗高、铁水回硫比例大等问题，阻碍了脱硫生产效率的提高，限制了高附加值产品的生产。

针对上述问题，公开号为CN1595042A的中国专利，公开了一种鱼雷罐用顶喷脱硫喷枪，其在鱼雷罐用顶喷喷枪的喷粉孔至溶体表面处的不同高度上设置一层或几层压制孔，压制孔通过管道与中性搅拌气源连接。增加的压制孔可以在喷吹脱硫过程中起到压制粉剂和将粉剂带得更远的作用，同时将喷粉孔出来的气流冲散，通过压制孔喷吹中性的搅拌气体，从而向远端的熔体提供较强的搅拌能，以期达到提高脱硫剂停留时间，改善鱼雷罐喷吹脱硫的反应效果。公开号为CN101445859A的中国专利，公开了一种鱼雷罐喷吹辅助脱硫装置和工艺，它利用顶部喷吹设备的基础上，在鱼雷罐的底部或底侧部对称设置2个透气转，每个透气转通过管道与缓冲气罐相通，缓冲气罐的头部或底部通过阀门与氮气或氩气气源相通。喷吹脱硫时，在采用顶喷的同时，还采用氮气或氩气通过设置的透气转进行喷吹，从而对铁水造成强烈搅动，减小死区，缩短混匀时间，改善鱼雷罐内冶金反应的动力学条件，减少回硫和提高脱硫反应效率。公开号为CN1461812A的中国专利，为了改善TDS法中鱼雷罐内铁水流场、缩短混匀时间、减少两端死区对脱硫效果的影响，提出了利用供气砖向鱼雷罐内喷吹惰性气体从而加强铁水搅拌的技术措施，在鱼雷罐底部和侧部安装透气耐火砖，在喷枪喷吹脱硫的同时，通过上述透气砖向铁水内部喷入惰性气体。该技术通过多方位地补吹气体，增加了鱼雷罐死区的搅拌动能，从而优化了鱼雷罐内部的铁水流场，使铁水内部形成一个良好的循环，扩大了脱硫剂与铁水的反应界面，促进了脱硫剂与铁水的充分反应。

上述专利技术虽然在一定程度上可以起到改善鱼雷罐两端死区动力学条件的效果，但是，技术方案实施起来很复杂，特别是吹气元件的凝铁、堵塞与安全隐患等不适合大规模应用于实际生产。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种结构简单且便于实施的多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪。

为实现上述目的，本实用新型所设计的多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪，包括喷枪本体，所述喷枪本体底部设置有向两侧垂直伸出的喷口，所述喷枪本体和喷口外侧设置有耐火枪衬，所述喷口从内向外依次由直圆管喷吹段、圆台管加速段和直圆管喷嘴段连接而成，所述圆台管加速段的截面内径从直圆管喷吹段向直圆管喷嘴段方向逐渐递减，所述直圆管喷吹段的长度为喷口总长度的1/3～1/2，所述圆台管加速段的内壁母线与其轴心线的夹角α=10°～15°。

作为优选方案之一，所述直圆管喷吹段的长度为喷口总长度的1/3，所述圆台管加速段的内壁母线与其轴心线的夹角α=10°。

作为优选方案之二，所述直圆管喷吹段的长度为喷口总长度的1/2，所述圆台管加速段的内壁母线与其轴心线的夹角α=13°。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：提高了喷射的水平方向速度分量，减小了铁水的阻碍作用，增大了喷射载气与预处理剂的径向流动距离，延长了预处理剂上浮轨迹、铁水中的停留时间与反应时间，避免了两流股上升过程中的相互影响，提高喷吹气体搅拌动能的利用率，改善鱼雷罐喷吹脱硫动力学条件，降低预处理剂消耗与铁水预处理成本；同时，有利于端部死区附近铁水的搅拌混匀，避免喷吹气体流股上浮过程中对喷枪耐火材料耐火枪衬壁面的冲刷磨损，延长喷枪使用寿命。改善了鱼雷罐喷吹预处理效果和延长喷枪使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪的结构示意图。

图2为图1中A处放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1：

图1所示的一种多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪，包括喷枪本体1，喷枪本体1底部设置有向两侧垂直伸出的喷口2，喷枪本体1和喷口2外侧设置有耐火枪衬3，喷口2从内向外依次由直圆管喷吹段4、圆台管加速段5和直圆管喷嘴段6连接而成，圆台管加速段5的截面内径从直圆管喷吹段4向直圆管喷嘴段6方向逐渐递减，直圆管喷吹段4的长度为喷口2总长度的1/3，圆台管加速段5的内壁母线与其轴心线的夹角α=10°。

实施例2：

与实施例1的结构基本相同，不同之处仅在于：直圆管喷吹段4的长度为喷口2总长度的1/2，圆台管加速段5的内壁母线与其轴心线的夹角α=13°。

上述实施例1、2多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪的原理是这样的：

针对现有鱼雷罐TDS脱硫技术中存在的两个主要问题：①喷吹过程中，T形喷口喷出的两支流股由于铁水的阻碍作用，在上浮一定距离后在喷枪附近互相冲撞、融合并形成一支主流股，此过程会消耗部分能量，不利于搅拌动能的充分发挥，同时也会造成喷口上方1-1.5m处枪衬的磨损；②由于鱼雷罐内腔形状十分狭长，两支流股水平方向喷射距离较小，距离鱼雷罐两端距离较远，影响了对端部区域的搅拌效果。本实用新型利用加速段5开口截面直径沿喷嘴6方向逐渐缩小的结构特征，提高了喷射的水平方向速度分量，减小了铁水的阻碍作用，增大了喷射载气与预处理剂的径向流动距离，延长了预处理剂上浮轨迹、铁水中的停留时间与反应时间，避免了两流股上升过程中的相互影响，提高喷吹气体搅拌动能的利用率，改善鱼雷罐喷吹脱硫动力学条件，降低预处理剂消耗与铁水预处理成本；同时，由于水平方向喷射距离的增加，载气与粉剂形成的上升流股与两端死区距离将进一步缩短，更有利于端部死区附近铁水的搅拌混匀；由于流股距离喷枪本体距离增大，可以避免喷吹气体流股上浮过程中对喷枪耐火材料耐火枪衬壁面的冲刷磨损，延长喷枪使用寿命。

Claims (3)

1.一种多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪，包括喷枪本体（1），所述喷枪本体（1）底部设置有向两侧垂直伸出的喷口（2），所述喷枪本体（1）和喷口（2）外侧设置有耐火枪衬（3），其特征在于：所述喷口（2）从内向外依次由直圆管喷吹段（4）、圆台管加速段（5）和直圆管喷嘴段（6）连接而成，所述圆台管加速段（5）的截面内径从直圆管喷吹段（4）向直圆管喷嘴段（6）方向逐渐递减，所述直圆管喷吹段（4）的长度为喷口（2）总长度的1/3～1/2，所述圆台管加速段（5）的内壁母线与其轴心线的夹角α=10°～15°。

2.根据权利要求1所述的多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪，其特征在于：所述直圆管喷吹段（4）的长度为喷口（2）总长度的1/3，所述圆台管加速段（5）的内壁母线与其轴心线的夹角α=10°。

3.根据权利要求1所述的多段式喷口结构的鱼雷罐脱硫喷枪，其特征在于：所述直圆管喷吹段（4）的长度为喷口（2）总长度的1/2，所述圆台管加速段（5）的内壁母线与其轴心线的夹角α=13°。

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