CN212270150U - 低热应力风冷式脱硫喷枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属铁水预处理脱硫技术领域，尤其涉及一种低热应力风冷式脱硫喷枪，喷枪本体（1）包括主管（2）及喷口组件（3）；在主管（2）内固定设有芯管（4）；喷口组件（3）包括分配机构（301）及尾喷管（302）；尾喷管（302）的外部套有外护管（303）；镁剂入口（6）与芯管（4）的上端口相通；冷却气体入口（7）与冷却气体腔体（8）相通；芯管（4）的下端口经镁剂通道（304）与尾喷管（302）的上端口相通；冷却气体腔体（8）底部经冷却气体通道（305）与冷却气体喷吹腔体（9）相通。本实用新型结构稳定，可有效避免渣铁堵塞喷吹口，颗粒镁利用率高，寿命长。

Description

低热应力风冷式脱硫喷枪

技术领域

本实用新型属铁水预处理脱硫技术领域，尤其涉及一种低热应力风冷式脱硫喷枪。

背景技术

对铁水进行脱硫预处理是现代钢铁行业优化工艺流程、提升冶炼品质的重要手段。目前，主流的脱硫方式分为喷吹法和KR脱硫法两种。喷吹法设备复杂，相比于KR工艺，一次性投入大，同时，由于喷吹采用镁粉加钙粉工艺，喷吹工艺的脱硫熔剂成本远高于KR工艺。 KR搅拌脱硫法优势明显，因为动力学条件好，脱硫剂单耗低，脱硫效果和成本均较理想，但新建投入较高。喷吹法铁水脱硫工艺用一定压力和流量的载气，通过喷枪将脱硫粉剂喷入到铁水中，脱硫粉剂在上浮过程中与铁水实现瞬间反应。同时，在载气和脱硫粉剂上浮过程中，能够带动铁水在反应容器中作对流运动。

喷枪是喷吹脱硫设备的重要组成部分，其工作条件恶劣，在 1350～1400℃°的铁水中频繁承受热冲击。喷枪的喷吹管与枪体耐火材料物性参数差异过大，在高温状态下，因不同温度梯度造成的热应力经常会导致喷枪枪体产生裂纹甚至发生穿孔等现象。普遍存在枪体寿命短和成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构稳定，可有效避免渣铁堵塞喷吹口，颗粒镁利用率高，寿命长的复合旋转喷吹脱硫喷枪。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

低热应力风冷式脱硫喷枪，包括喷枪本体；所述喷枪本体包括主管及喷口组件；在所述主管内固定设有芯管；所述喷口组件包括分配机构及尾喷管；所述尾喷管的外部套有外护管；在所述喷枪本体端部法兰的上部固定设有镁剂入口及冷却气体入口；所述镁剂入口与芯管的上端口相通；所述冷却气体入口与芯管外壁及主管内壁形成的冷却气体腔体相通；所述芯管的下端口经分配机构的镁剂通道与尾喷管的上端口相通；所述冷却气体腔体底部经分配机构的冷却气体通道与尾喷管外壁及外护管内壁形成的冷却气体喷吹腔体相通；在所述主管下部区域外部固定设有耐火材料防护层。

作为一种优选方案，本实用新型在所述冷却气体腔体内，于芯管的外壁周向均匀固定设有应力调节管；所述应力调节管外壁与主管内壁之间固定设有加强筋。

进一步地，本实用新型所述尾喷管为三个。

进一步地，本实用新型所述应力调节管为三个。

本实用新型通过颗粒镁和冷却气体分别输送，在喷吹时冷却气体对颗粒镁形成保护屏障，避免颗粒镁熔化发生堵塞。这些措施使得颗粒镁喷吹脱硫的反应环境得到极大改善，增加了镁剂与铁水接触面积显著提高脱硫效果，降低了脱硫成本。另外，在冷却气体腔体中的冷却气体可以有效改善芯管的作业环境，对延长枪体的使用寿命具有一定的积极作用。在芯管的外壁固定设有的应力调节管可进一步调节枪体的应力分布。本实用新型所采用的主管所承受的温度比芯管高，能有效降低芯管的热应力，从而延长了芯管的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型喷口组件结构示意图；

图3为本实用新型图1A-A向剖视图。

图中：1、喷枪本体；2、主管；3、喷口组件；301、分配机构； 302、尾喷管；4、芯管；5、法兰；6、镁剂入口；7、冷却气体入口； 8、冷却气体腔体；9、冷却气体喷吹腔体；11、应力调节管；12、加强筋。

具体实施方式

如图所示，低热应力风冷式脱硫喷枪，包括喷枪本体1；所述喷枪本体1包括主管2及喷口组件3；在所述主管2内固定设有芯管4；所述喷口组件3包括分配机构301及尾喷管302；所述尾喷管302的外部套有外护管303；在所述喷枪本体1端部法兰5的上部固定设有镁剂入口6及冷却气体入口7；所述镁剂入口6与芯管4的上端口相通；所述冷却气体入口7与芯管4外壁及主管2内壁形成的冷却气体腔体8相通；参见图2所示，所述芯管4的下端口经分配机构301的镁剂通道304与尾喷管302的上端口相通；所述冷却气体腔体8底部经分配机构301的冷却气体通道305与尾喷管302外壁及外护管303 内壁形成的冷却气体喷吹腔体9相通；在所述主管2下部区域外部固定设有耐火材料防护层。

本实用新型在所述冷却气体腔体8内，于芯管4的外壁周向均匀固定设有应力调节管11；所述应力调节管11外壁与主管2内壁之间固定设有加强筋12。本实用新型所述尾喷管302为三个。参见图3 所示，本实用新型所述应力调节管11为三个。

本实用新型在喷枪本体1端部法兰5的上部固定设有镁剂入口6 及冷却气体入口7。喷枪本体纵向设有相互独立的芯管4和冷却气体腔体8。芯管4固定嵌套于主管2内，形成两条独立通道。镁剂入口 6及芯管4连通用于输送颗粒镁及其载气。冷却气体入口7与冷却气体腔体8连通用于输送惰性保护气体。喷口组件3包括分配机构301 及尾喷管302。三个尾喷管302周向均匀固定设于分配机构301下部。在每个尾喷管302的外部固定套装外护管303。镁剂通过三个尾喷管 302均匀分散喷撒到铁水中。尾喷管302外壁与外护管303内壁之间形成环状冷却气体喷吹腔体9。冷却气体喷吹腔体9经分配机构301 中的冷却气体通道305与冷却气体腔体8相通。冷却气体从冷却气体喷吹腔体9喷出，对从尾喷管302喷出的颗粒镁形成环形气体屏障，避免颗粒镁粘附在喷吹口上堵塞喷吹口。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.低热应力风冷式脱硫喷枪，包括喷枪本体(1)；其特征在于，所述喷枪本体(1)包括主管(2)及喷口组件(3)；在所述主管(2)内固定设有芯管(4)；所述喷口组件(3)包括分配机构(301)及尾喷管(302)；所述尾喷管(302)的外部套有外护管(303)；在所述喷枪本体(1)端部法兰(5)的上部固定设有镁剂入口(6)及冷却气体入口(7)；所述镁剂入口(6)与芯管(4)的上端口相通；所述冷却气体入口(7)与芯管(4)外壁及主管(2)内壁形成的冷却气体腔体(8)相通；所述芯管(4)的下端口经分配机构(301)的镁剂通道(304)与尾喷管(302)的上端口相通；所述冷却气体腔体(8)底部经分配机构(301)的冷却气体通道(305)与尾喷管(302)外壁及外护管(303)内壁形成的冷却气体喷吹腔体(9)相通；在所述主管(2)下部区域外部固定设有耐火材料防护层。

2.根据权利要求1所述的低热应力风冷式脱硫喷枪，其特征在于：在所述冷却气体腔体(8)内，于芯管(4)的外壁周向均匀固定设有应力调节管(11)；所述应力调节管(11)外壁与主管(2)内壁之间固定设有加强筋(12)。

3.根据权利要求2所述的低热应力风冷式脱硫喷枪，其特征在于：所述尾喷管(302)为三个。

4.根据权利要求3所述的低热应力风冷式脱硫喷枪，其特征在于：所述应力调节管(11)为三个。

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