CN209960983U - 一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，属于冶炼设备领域，本实用新型包括喷枪喷头本体和冷却腔；冷却腔上设有冷却介质进口管和冷却介质出口管，冷却腔底部与喷头底端齐平，且顶部外侧面为内高外低的倾斜面，外壁设有挂料器。本实用新型通过冷却介质的冷却，使喷枪腔外壁形成一层固态金属物料保护层，防止了喷枪喷头被腐蚀、磨损，不仅提高了熔炼的生产效率、降低熔炼生产成本还降低了生产过程中的安全隐患，具有较强的实用价值。

Description

一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头

技术领域

本实用新型属于冶炼设备领域，具体的说，涉及一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头。

背景技术

在金属熔炼中，“顶吹浸没熔池熔炼技术”在作业时，将喷枪由炉子顶部垂直插入炉膛内的熔体之中，用于将粉煤等燃料、空气或富氧空气等助燃物喷入熔融的金属熔炼池内。以达到为炉内熔炼金属物料输送热能和氧化还原反应的各类物料及让炉内熔池产生剧烈翻腾的作用。

为强化熔炼效果，喷枪喷头底部需浸没在熔融态的金属内，由于与高温熔融金属接触、且由于熔融态金属的冲刷、腐蚀作用，枪头的使用寿命较短。在金属熔炼中，目前枪头常用不锈钢材质，不锈钢材质在高温条件下极易与炉渣中的金属或其他杂质发生物理化学反应而受到严重腐蚀。以锡熔炼为例，在连续生产情况下，每月需更换喷枪枪头70-90次，每次更换时，需要将新的喷头焊接在喷枪上，一个熟练工人的更换时间约为20-30分钟，每月更换喷枪时间为1400～2700分钟，这不仅严重制约了锡冶炼的生产效率，且增加了喷枪和人工成本，还增加了生产的安全隐患。

现有喷枪虽然具有套筒，且可以通过向套筒内吹扫套通风来降低喷枪的温度，但是套筒风只能冷却喷枪，不能对喷头有效冷却，解决不了枪头被熔断、冲刷磨损或腐蚀的问题。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，通过在喷头上设置冷却腔、且在冷却腔外壁上设置挂料器，通过冷却介质的冷却，使喷枪腔外壁形成一层固态金属物料保护层，防止了喷枪喷头被腐蚀、磨损，不仅提高了熔炼的生产效率、降低熔炼生产成本还降低了生产过程中的安全隐患，具有较强的实用价值。

为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

所述的冶炼顶吹浸没式喷枪喷头包括喷枪喷头本体和冷却腔；所述冷却腔上设有冷却介质进口管和冷却介质出口管。

作为优选，所述的冷却腔底部与喷头底端齐平。

作为优选，所述冷却腔顶部外侧面为内高外低的倾斜面。

作为优选，所述冷却腔的外壁设有挂料器。

作为优选，所述的挂料器为锥状、柱状或倒锥状等凸起结构。

作为优选，所述冷却腔由与喷枪喷头本体为同心圆的冷却套筒和喷枪喷头本体形成，冷却套筒的内壁上设有翅片。

作为优选，所述冷却介质进口管管径小于冷却介质出口管管径。

作为优选，所述冷却介质进口管在冷却腔内呈蛇管式，且蛇管上设有多个孔洞。

作为优选，所述冷却介质进口管与蒸汽管连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型根据冶炼喷枪喷头易磨损、烧损、腐蚀的特点，通过在喷枪喷头外设置冷却腔，利用外界冷却介质对喷头进行冷却降温，使喷枪外周熔融态金属固化，形成固态保护层粘附在冷却腔外壁上，有效避免了高温熔融金属对喷枪喷头的烧损；同时固态保护层的形成，避免了喷枪喷头直接接触熔融金属而发生腐蚀，也避免了熔融金属对喷枪喷头的冲刷磨损，有效延长了喷头使用寿命。

2、本实用新型通过在冷却腔外壁设置刮料器，可使冷却腔外熔融态金属流速降低、在冷却腔的冷却作用下加快固态保护层的形成，且保证固态保护层的稳固，更有利于喷头的保护。

3、冷却腔顶部外侧面的倾斜设置，可有效降低顶部的挂渣量，避免喷枪喷头顶部挂渣量过大而增加喷枪喷头负重。

4、冷却腔内设有加速冷却措施，可强化冷却效果，使冷却介质与喷枪喷头的换热效率提高，可起到强化冷却效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式1的剖视图；

图3是图2的A-A面剖视图；

图4是本实用新型的实施方式2的剖视图；

图中，1-喷枪喷头本体、2-冷却腔、3-冷却介质进口管、4-冷却介质出口管、5-挂料器、6-冷却套筒、7-翅片、8-蛇形管孔洞。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

如图1-4所示，所述的冶炼顶吹浸没式喷枪喷头包括喷枪喷头本体1和冷却腔2；冷却腔2上设有冷却介质进口管3和冷却介质出口管4，冷却介质进口管3直径大于冷却介质出口管4直径，冷却介质进口管3与经过稳压的蒸汽管连通，用蒸汽作为冷却介质通入冷却腔。冷却腔2由与喷枪喷头本体1为同心圆的冷却套筒6和喷枪喷头本体1形成。冷却介质进口管3管径小于冷却介质出口管4管径。经过发明人反复试验，分别选用氮气、液氨、水、空气等作为冷却介质对喷枪喷头进行冷却，最终从冷却效果、生产成本、安全性和环保角度考虑，最终选择蒸汽作为冷却介质，为了保证蒸汽的冷却效果，同时考虑蒸汽在冷却腔内的膨胀作用，最终选择使用温度为：100-120℃、压力为 0.6～1.0Mpa的蒸汽，选择进口管3与出口管4管径比为1：2—1:4，以在保证换热效果的同时，在此温度下能将冷却腔外壁挂料厚度控制在15-20mm之间。

作为优选，所述的冷却腔2底部与喷枪喷头本体1底端齐平，以将整个喷枪喷头本体1进行冷却保护。冷却腔2顶部外侧面为内高外低的锥形倾斜面，该倾斜面设计可以有效避免冷却过程中，冷却渣在冷却腔2上方堆积过厚，使喷枪喷头承重过大。冷却腔的外壁设有挂料器5。挂料器5为锥状、柱状或倒锥状等凸起结构。挂料器5可使冷却腔外熔融态金属流速降低、在冷却腔的冷却作用下加快固态保护层的形成，同时保证已形成的固态保护层的稳固，避免已形成的保护层被熔融态金属冲刷。

如图2和3所示，作为一种优选技术方案，冷却套筒6的内壁上设有翅片7，翅片7的设置可增大冷却夹套的换热面积、强化制冷，增强冷却腔的冷却效果。同时翅片7对冷却腔的外壁起到加强作用，有效防止冷却腔变形。

如图4所示，作为另一种优选技术方案，冷却介质进口管3插入冷却腔2内，且在冷却腔2内呈蛇状盘绕，且蛇状管上设有多个孔洞8，该结构的设计同样也可以起到增强冷却效果的作用。

本实用新型实施后，可使喷头的使用寿命由原来的12～20小时延长至240～300小时，大大延长了喷头的使用寿命，节约了更换喷头的材料成本和时间消耗，提高了冶炼效率。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，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，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述的冶炼顶吹浸没式喷枪喷头包括喷枪喷头本体和冷却腔；所述冷却腔上设有冷却介质进口管和冷却介质出口管。

2.根据权利要求1所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述的冷却腔底部与喷头底端齐平。

3.根据权利要求1所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述冷却腔顶部外侧面为内高外低的倾斜面。

4.根据权利要求1所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述冷却腔的外壁设有挂料器。

5.根据权利要求4所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述的挂料器为锥状、柱状或倒锥状等凸起结构。

6.根据权利要求1所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述冷却腔由与喷枪喷头本体为同心圆的冷却套筒和喷枪喷头本体形成，冷却套筒的内壁上设有翅片。

7.根据权利要求1所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述冷却介质进口管管径小于冷却介质出口管管径。

8.根据权利要求1所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述冷却介质进口管在冷却腔内呈蛇管式，且蛇管上设有多个孔洞。

9.根据权利要求1所述的一种冶炼顶吹浸没式喷枪喷头，其特征在于：所述冷却介质进口管与蒸汽管连接。

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