CN209636271U - 集束射流氧枪喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集束射流氧枪喷头，用于转炉氧枪，包括喷头本体和多个内套管，所述喷头本体开设有多个安装孔，所述安装孔与喷头本体的供氧通道连通，所述内套管内壁为拉瓦尔管孔，内套管外壁沿射流方向开设有多个通槽，多个所述通槽沿内套管周向分布，每个所述内套管对应安装在一个安装孔内，所述内套管的拉瓦尔管孔和通槽均与供氧通道连通，所述拉瓦尔管孔形成主氧气通道，多个所述通槽形成集束氧气通道。本实用新型，拉瓦尔管孔和通槽均在内套管上加工形成，在喷头本体上加工安装孔，通过装配的方式将内套管安装在安装孔内形成氧枪喷头；降低了制造难度及维护成本，且便于内套管的更换。

Description

集束射流氧枪喷头

技术领域

本实用新型属于转炉炼钢技术领域，特别涉及一种集束射流氧枪喷头。

背景技术

水冷氧枪枪是转炉炼钢的主要设备，其主要作用是从转炉顶部伸入转炉，吹入超音速氧气射流对钢液进行脱碳处理。

水冷氧枪作为转炉炼钢工艺中的关键设备之一，其稳定性和可靠性直接影响着转炉的正常生产运行。在转炉正常生产过程中，氧气射流受到炉内反应生成气体卷吸的影响，发散及衰减速度很快，降低了氧气射流喷吹距离以及对钢水液面冲击强度，导致氧气利用两次降低。为了弥补此负面影响，氧枪吹炼枪位往往较低，氧枪喷头受到钢水高温热辐射及喷溅影响，寿命较短；同时，为了使氧气流达到超音速，氧枪喷头吹氧通道必须设计为拉瓦尔管结构，制造难度很大，从而提高了生产成本。虽然现有技术中有通过增设导流结构将氧气分为中心氧射流及外层环氧射流的方式，通过外层氧气射流包裹中心氧气，缓解氧气射流衰减。但在氧枪喷头中增加了导流结构，导致设备复杂程度提高，同时导流结构需要先插入氧气通道再焊接，实际操作难度极高，使得制造难度及成本大大提高。同时，外层环氧通道尺寸很小，极易被炉内粉尘堵塞，但氧气导流管又与枪体焊接在一起，无法单独更换，反而会导致氧枪喷头寿命降低。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种集束射流氧枪喷头，便于加工制造。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：

一种集束射流氧枪喷头，用于转炉氧枪，包括喷头本体和多个内套管，所述喷头本体开设有多个安装孔，所述安装孔与喷头本体的供氧通道连通，所述内套管内壁为拉瓦尔管孔，内套管外壁沿射流方向开设有多个通槽，多个所述通槽沿内套管周向分布，每个所述内套管对应安装在一个安装孔内，所述内套管的拉瓦尔管孔和通槽均与供氧通道连通，所述拉瓦尔管孔形成主氧气通道，多个所述通槽形成集束氧气通道。

本实用新型内套管中心形成主氧气通道，内套管外壁的通槽形成集束氧气通道，内套管与氧气管嵌套形成了集束氧气通道，且拉瓦尔管孔和通槽均在内套管上加工形成，在喷头本体上加工安装孔，通过装配的方式将内套管安装在安装孔内形成氧枪喷头；降低了制造难度及维护成本。氧气在进入安装孔后直接被内套管分流为外层集束射流和中心主氧射流，中心主氧气射流为超音速射流，外层集束射流速度最高可达音速。外层集束射流包裹中心主氧射流，减缓主氧气射流发散及衰减速度，提高主氧气射流喷吹距离以及对钢水液面冲击强度，从而提高冶炼生产中氧枪枪位，延长氧枪喷头寿命，降低生产成本。

可选地，所述内套管出口端面与喷头本体出口端面有间距，且所述喷头本体出口端面超出所述内套管出口端面。

可选地，所述内套管与喷头本体的安装孔为过盈配合。

可选地，所述内套管从喷头本体出口方向用压装方式插入所述安装孔内。

可选地，所述内套管外壁具有锥度，且沿射流方向内套管的外径逐渐增大。

可选地，所述安装孔为与内套管对应的锥孔，沿射流方向直径逐渐增大。

可选地，所述通槽的宽度或深度沿射流方向逐渐增大。

可选地，所述内套管由耐磨不锈钢制成。

可选地，所述喷头本体上还设置有用于通入冷却水的进水管和出水管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型内套管中心形成主氧气通道，内套管外壁的通槽形成集束氧气通道，内套管与氧气管嵌套形成了集束氧气通道，且拉瓦尔管孔和通槽均在内套管上加工形成，在喷头本体上加工安装孔，通过装配的方式将内套管安装在安装孔内形成氧枪喷头；相对于在喷头本体上开设拉瓦尔管孔和槽孔的方式，降低了制造难度及维护成本。氧气在进入安装孔后直接被内套管分流为外层集束射流和中心主氧射流，中心主氧气射流为超音速射流，外层集束射流速度最高可达音速。外层集束射流包裹中心主氧射流，减缓主氧气射流发散及衰减速度，提高主氧气射流喷吹距离以及对钢水液面冲击强度，从而提高冶炼生产中氧枪枪位，延长氧枪喷头寿命，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的集束射流氧枪喷头实施例剖视示意图。

图2为本实用新型的集束射流氧枪喷头实施例仰视示意图。

图3为本实用新型的集束射流氧枪喷头实施例内套管示意图。

零件标号说明

1-进水管；2-出水管；3-喷头本体；4-内套管；5-通槽；6-拉瓦尔管孔；7-供氧通道。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种集束射流氧枪喷头，用于转炉氧枪，包括喷头本体3和多个内套管4，所述喷头本体3开设有多个安装孔，每个安装孔的角度不同，所述安装孔与喷头本体3的供氧通道7连通，通过供氧通道7同时供氧，其中，内套管4内壁为拉瓦尔管孔6，以产生超音速射流，内套管4外壁沿射流方向开设有通槽5，通槽5沿内套管4周向均匀分布为多个，内套管4的数量与安装孔相对应，每个安装孔内对应安装一个内套管4，其中，内套管4的拉瓦尔管孔6和通槽5均与供氧通道连通，从而使拉瓦尔管孔6形成主氧气通道，多个所述通槽5形成集束氧气通道。氧气在进入安装孔后直接被内套管4分流为外层集束射流和中心主氧射流，中心主氧气射流为超音速射流，外层集束射流速度最高可达音速。

本实用新型，拉瓦尔管孔6和通槽5均在内套管4上加工形成，在喷头本体3上加工安装孔，再通过装配的方式将内套管4嵌入安装孔内形成氧枪喷头；相对于在喷头本体3上开设拉瓦尔管孔6和槽孔等方式，降低了制造难度及维护成本。外层集束射流包裹中心主氧射流，减缓主氧气射流发散及衰减速度，提高主氧气射流喷吹距离以及对钢水液面冲击强度，从而提高冶炼生产中氧枪枪位，延长氧枪喷头寿命，降低生产成本。

在一个实施方式中，所述内套管4出口端面与喷头本体3出口端面有一定距离D，具体是喷头本体3出口端面超出所述内套管4出口端面。以使得由通槽5喷出的多束气流在这段空间内扩散为环形集束气流，达到对中心主氧射流的裹挟作用。

在一个实施方式中，所述内套管4与喷头本体3的安装孔为过盈配合。

在一个实施方式中，所述内套管4从喷头本体3出口方向用压装方式插入所述安装孔内，该结构便于装配，并且当内套管4损坏后可单独拆卸，更换方便，降低了成本。

在一个实施方式中，所述内套管4外壁具有锥度，且沿射流方向内套管4的外径逐渐增大。该结构便于内套管4装入安装孔时的导向和压紧。

在一个实施方式中，所述安装孔为锥孔，与内套管4外轮廓匹配，安装孔沿射流方向直径逐渐增大，即具有一定锥度。喷头本体3结构简单，安装孔为锥孔，无需加工为拉瓦尔管结构，便于加工和内套管4的安装。

在一个实施方式中，所述通槽5的宽度或深度沿射流方向逐渐增大，以便于在氧气进入通槽5后加速气流。通槽5的尺寸及数量可根据对集束射流的强度和流量要求设计不同的数值；图3所示为通槽5宽度沿射流方向(即图中从上到下)逐渐增大的结构示意。

在一个实施方式中，所述内套管4由耐磨不锈钢制成。内套管4采用耐磨不锈钢材质，与喷头本身的无氧紫铜硬度不同，便于采用压装的方式紧配连接，采用耐磨不锈钢材质的内套管4车削难度低，易于生产，相比现有集束氧枪喷头降低了制造及维护成本。

在一个实施方式中，所述喷头本体3上还设置有用于通入冷却水的进水管1和出水管2。

集束射流氧枪喷头直接分流氧气，实现了外层集束射流包裹中心主氧气射流的作用，减缓了主氧气射流发散及衰减速度，提高了主氧气射流喷吹距离以及对钢水液面冲击强度，从而提高了冶炼生产中氧枪枪位，延长氧枪喷头寿命，降低生产成本。同时，喷头设备结构简单，喷头本身的氧气管为直孔或锥孔，无需加工为拉瓦尔管结构，材质采用耐磨不锈钢的内套管4内壁加工为拉瓦尔管结构后，用压装方式从喷头出口方向直接插入氧气管，更换方便，易于生产，相比现有集束氧枪喷头降低了制造及维护成本。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种集束射流氧枪喷头，用于转炉氧枪，其特征在于：包括喷头本体和多个内套管，所述喷头本体开设有多个安装孔，所述安装孔与喷头本体的供氧通道连通，所述内套管内壁为拉瓦尔管孔，内套管外壁沿射流方向开设有通槽，所述通槽沿内套管周向分布，每个所述内套管对应安装在一个安装孔内，所述内套管的拉瓦尔管孔和通槽均与供氧通道连通，所述拉瓦尔管孔形成主氧气通道，所述通槽形成集束氧气通道。

2.根据权利要求1所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述内套管出口端面与喷头本体出口端面有间距，且所述喷头本体出口端面超出所述内套管出口端面。

3.根据权利要求1所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述内套管与喷头本体的安装孔为过盈配合。

4.根据权利要求1所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述内套管从喷头本体出口方向用压装方式插入所述安装孔内。

5.根据权利要求1所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述内套管外壁具有锥度，且沿射流方向内套管的外径逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述安装孔为与内套管匹配的锥孔，沿射流方向直径逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述通槽的宽度或深度沿射流方向逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述内套管由耐磨不锈钢制成，与所述喷头本体材料不同。

9.根据权利要求1所述的集束射流氧枪喷头，其特征在于：所述喷头本体上还设置有用于通入冷却水的进水管和出水管。