專利名稱：倒v字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬黑色冶金領(lǐng)域，即在鐵水包內(nèi)對(duì)鐵水做爐外脫硫處理領(lǐng)域，
尤其涉及一種倒v字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍。
背景技術(shù)：
已知的用鎂為鐵水脫硫采用的噴槍結(jié)構(gòu)，要么在潛入式噴槍通道出口 處帶汽化室，要么不帶汽化室，但采用粉末狀的鎂與鈍化劑(石灰、碳化 鈣、白云石等)的混合物。上述噴槍均有一些固有的缺點(diǎn)，諸如物料耗量 大，脫硫劑吸收率低，機(jī)械設(shè)備和噴槍裝置復(fù)雜而苯重，其結(jié)果便是使工
藝復(fù)雜化，脫硫成本高。帶汽化室的噴槍在鐵水包裝容量不大(70 90t 鐵水)情況下成功的解決了在車載式包中單吹鎂粒脫硫的課題。但在大容 量鐵水包中(160t鐵水以上)脫硫時(shí)，噴槍潛入深度大於2m，汽化室便 不再履行使鎂汽化的主要職能，因?yàn)楫?dāng)壓力高於0.4Mpa、鐵水溫度1300 C時(shí)(相當(dāng)於大容量鐵水包處理鐵水時(shí)的參數(shù))鎂呈液態(tài)。同時(shí)，有汽化 室的存在會(huì)妨礙鎂在金屬熔池全范圍的分布，這也會(huì)負(fù)面的體現(xiàn)在脫硫劑 的吸收率上。在這種條件下必須采用不帶汽化室的噴槍。
取已知的大容量鐵水包脫硫用的噴槍作為原型。這種噴槍的通道出口 是豎直的。噴槍出口處通道裝備一個(gè)可更換的耐火套管，它保護(hù)通道使之 不與鐵水接觸。必須注意的是，當(dāng)通道出口為豎直狀態(tài)時(shí)，從噴槍出來的兩相流的射流呈氣泡狀，在通道切口處折返向上。熔體中形成的洞穴有利 於鐵水涌向通道口，鐵水距通道口很近，便會(huì)時(shí)常接觸。這些接觸會(huì)造成 兩相流的流速瞬間變慢甚或停止，這會(huì)促成噴槍通道堵塞。
采用大容量鐵水包脫硫以獲取低硫鐵水時(shí)，必須把大量(100公斤及
以上)鎂劑、導(dǎo)入鐵水，這會(huì)導(dǎo)致處理時(shí)間延長(zhǎng)，因?yàn)楣╂V強(qiáng)度視過程的
激烈程度而被限制在8 10kg/min范圍內(nèi)。在這種清況下鎂的利用率下降 了。拉長(zhǎng)了處理時(shí)間會(huì)減少噴槍使用壽命和增加維護(hù)勞動(dòng)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種顆粒鎂料向鐵水中 的供料強(qiáng)度高，處理周期短，能有效保證易汽化鎂料氣動(dòng)輸送的可靠性， 保證過程進(jìn)行符合工藝要求，簡(jiǎn)化噴槍維修作業(yè)，保證鐵水包脫硫具有很 高指標(biāo)的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，包括槍本體；所述槍本體包括配有耐火 襯的骨架、置于槍本體內(nèi)的通道、料流分配器及彎管；所述料流分配器的 入料端口與通道的出料端口配接；所述料流分配器的出料端口與彎管入料 端口配接。
另外，本發(fā)明所述彎管的端部可配有噴咀。本發(fā)明所述噴咀的外部可 配有耐火套管。
為強(qiáng)化使用功能，本發(fā)明所述料流分配器的出料端口與彎管入料端口 可拆卸配接；所述彎管的端部與噴咀可拆卸配接。
本發(fā)明所述料流分配器中兩相射流對(duì)槍本體縱軸線的布料角度a《15度。
本發(fā)明所述彎管對(duì)槍本體縱軸線的彎曲角度35°《0《50° 。 本發(fā)明所述料流分配器、彎管和噴咀的孔眼之公稱通徑沿兩相射流朝
噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。
本發(fā)明所述各彎管內(nèi)截面面積總和等于槍本體內(nèi)的通道公稱通徑的
內(nèi)截面積。
本發(fā)明所述噴咀和彎管的內(nèi)截面面積比為0. 6 0.9。 本發(fā)明槍本體內(nèi)的通道在出口處補(bǔ)充裝備一個(gè)料流分配器，若干彎管 和可更換的噴咀，都做成各自獨(dú)立的部件；料流分配器中兩相射流對(duì)槍本 體縱軸的分布角度不大于15° ;彎管對(duì)槍本體縱軸的彎曲角度為35 50 ° ，料流分配器、彎管和可更換的噴咀的孔眼之公稱通徑沿兩相射流朝噴 槍口推進(jìn)的方向逐次縮??；各彎管內(nèi)截面面積的總和與噴槍通道的公稱通 徑截面積相等；可更換的噴咀與彎管的內(nèi)截面面積比為0.6 0.9。
本發(fā)明把鎂劑導(dǎo)入鐵水的供料強(qiáng)度提高50 100%，整個(gè)處理周期縮 短15 20%;保證使易汽化的鎂料穩(wěn)定的進(jìn)入鐵水；處理用鐵水包的鐵水 盛裝量可達(dá)到其容積的95 97%;簡(jiǎn)化噴槍維護(hù)和修理；鎂吸收率高(90% 以上)。
將本發(fā)明的噴槍結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)加以對(duì)比表明槍本體內(nèi)的通道出口 處補(bǔ)充裝備了料流分配器、彎管和可更換的噴咀，都做成了各自獨(dú)立的部 件。料流分配器中兩相射流對(duì)槍本體縱軸線的分布角度不大于15。。彎 管對(duì)槍本體縱軸線的彎曲角度為35 50° ;料流分配器、彎管和可更換內(nèi)截面面積總和等于槍本體內(nèi)的通道公稱通徑的內(nèi)截面積。可更換的噴咀
和彎管的內(nèi)截面面積比為0. 6 0. 9。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù) 范圍將不僅局限于下列內(nèi)容的表述。
圖1為本發(fā)明噴槍下部結(jié)構(gòu)縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖所示，倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，包括槍本體；所述槍本體包 括配有耐火襯2的骨架1、置于槍本體內(nèi)的通道3、料流分配器4及彎管5; 所述料流分配器4的入料端口與通道3的出料端口配接;所述料流分配器4 的出料端口與彎管5入料端口配接。所述彎管5的端部配有噴咀6。所述噴 咀6的外部配有耐火套管7。所述料流分配器4的出料端口與彎管5入料端 口可拆卸配接；所述彎管5的端部與噴咀6可拆卸配接。所述料流分配器4 中兩相射流對(duì)槍本體縱軸線的布料角度a《15'。所述彎管5對(duì)槍本體縱 軸線的彎曲角度35?！秂《50° 。所述料流分配器4、彎管5和噴咀6的 孔眼之公稱通徑dl、 d2、 d3沿兩相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。 所述各彎管5內(nèi)截面面積總和等于槍本體內(nèi)的通道3公稱通徑的內(nèi)截面積。 所述噴咀6和彎管5的內(nèi)截面面積比為0. 6 0. 9。
本發(fā)明噴槍包括配有耐火襯2的骨架1。噴槍的槍本體內(nèi)部有通道3， 料流分配器4的入料端口與通道3的出料端口配接，料流分配器4的出料 端口與彎管5入料端口配接。彎管5的端部以螺紋連接方式固定有可更換 的噴咀6。可更換的噴咀6的外部用可更換的耐火套管7加以保護(hù)。本申請(qǐng)裝置的工作方式如下打開載氣供氣閥，把噴槍潛入鐵水中到 必要的深度。接通給料器(圖上未示出)，顆粒鎂通過噴注系統(tǒng)(圖上未
示出)進(jìn)入槍本體內(nèi)的通道3，并繼而通過料流分配器4、彎管5和可更 換的噴咀6進(jìn)入到鐵水中。在導(dǎo)入必需量的脫硫劑后，停止供鎂，提槍， 停供載氣。
本申請(qǐng)裝置的實(shí)質(zhì)如下
槍本體內(nèi)的通道在出口處補(bǔ)充裝備了料流分配器、彎管和可更換的噴 咀，都做成各自獨(dú)立的部件，這樣就可以把氣粉射流分成為兩個(gè)及兩個(gè)以 上料流，由于向熔池內(nèi)導(dǎo)料點(diǎn)分散開來，因而提高了向鐵水中的供料強(qiáng)度， 保證了過程更符合工藝要求及噴咀切口可靠的工作而不會(huì)有鐵水涌入。此 外，噴料系統(tǒng)出口的一段被做成各自獨(dú)立的部件，也提高了噴槍的便于修 理性能。
料流分配器偏離槍本體縱軸線的角度a不大于15°時(shí)(也就是說， 這一段落的阻力增大很是微不足道的)，使噴吹系統(tǒng)產(chǎn)生的脈動(dòng)、波動(dòng)趨 于最小。
彎管對(duì)槍本體縱軸線的彎角P為30 50° ，使鐵水處理過程中鎂蒸 汽和載氣形成的氣泡流遠(yuǎn)離噴咀口 ，氣泡在上浮時(shí)很少可能與噴槍的噴咀 末端接觸，也就是說，鐵水的鼓泡區(qū)被移開到噴咀口的側(cè)旁。這樣以來， 噴咀與鐵水接觸的時(shí)間和頻度就相當(dāng)少。這定會(huì)有益的體現(xiàn)在可更換的噴 咀和耐火套管的壽命延長(zhǎng)上，大大減少了槍本體內(nèi)的通道被堵塞的幾率。
料流分配器、彎管和可更換的噴咀的孔眼之公稱通徑dl， d2, d3沿兩 相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小，這樣就提高了噴槍出口處兩相流的速度，因而避免了鐵水涌入噴咀。
各彎管內(nèi)截面的總面積等于槍本體內(nèi)的通道公稱通徑的內(nèi)截面積，這 樣就使兩相射流在槍本體內(nèi)的通道內(nèi)和在其每一個(gè)彎管中的運(yùn)動(dòng)速度以 及固相在氣流中的濃度基本上保持不變，這是保證噴吹系統(tǒng)工作可靠性的 非常重要的因素。
可更換的噴咀與彎管的內(nèi)截面面積比小于0. 6時(shí)，在采用粒狀脫硫劑 脫硫情況下，會(huì)因?yàn)楣滔嘣诠艿纼?nèi)"棚料"而使通道干線內(nèi)局部阻力升高， 繼而使噴咀堵塞。
彎管與可更換的噴咀的內(nèi)截面面積比大于0.9時(shí)，則噴咀切口處兩相 流的速度只有些微的提高，因而也不合理。
噴咀做成可更換的，且以螺紋接頭與彎管連接起來，就能使磨損的噴
咀快速拆卸和換新。噴咀拆卸和換新的方法如下向已磨損的噴咀中打入
一個(gè)帶把柄的有棱的錐狀專用棒，噴咀便可從彎管上擰脫下來，再把新噴 咀擰入彎管中。這樣就不必拆卸整個(gè)噴槍進(jìn)行修理，也不必更換帶有料流
分配器和彎管的整個(gè)通道。修理作業(yè)可在工位上進(jìn)行，只占用5 10分鐘。
實(shí)驗(yàn)室研究和實(shí)踐均表明彎管對(duì)槍本體縱軸線的彎曲角度小于30
°效果不好，因?yàn)殍F水鼓泡區(qū)離開噴咀口的距離不夠遠(yuǎn)，仍然容易堵塞槍
本體內(nèi)的通道。而當(dāng)這一彎曲角度大于50°時(shí)，這段彎管的阻力會(huì)明顯 增大，因?yàn)閺澒艿膹澢霃绞鞘車姌尠霃街萍s的。增大的阻力對(duì)兩相射流 有"遏止"作用，在載氣流量受限情況下(載氣流量值取決于導(dǎo)入脫硫劑 過程的猛烈程度)，保證不了噴槍出口處所必需的能夠克服射流區(qū)阻力的 速度。從以上敘述可見，本申請(qǐng)的裝置在大容量鐵水包條件下可以保證穩(wěn)定 的把粒狀鎂導(dǎo)入鐵水，同時(shí)在脫硫劑耗量很大情況下，也能保證鐵水熔池 均勻鼓泡。該裝置加快和簡(jiǎn)化了噴槍的維護(hù)修理作業(yè)。同時(shí)，包內(nèi)鐵水裝
容率可達(dá)到95 97%，鎂劑吸收率在90%以上，因而解決了提出的課題， 達(dá)到了預(yù)期的技術(shù)效果。
權(quán)利要求
1、倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，包括槍本體，其特征在于所述槍本體包括配有耐火襯(2)的骨架(1)、置于槍本體內(nèi)的通道(3)、料流分配器(4)及彎管(5)；所述料流分配器(4)的入料端口與通道(3)的出料端口配接；所述料流分配器(4)的出料端口與彎管(5)入料端口配接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在于 所述彎管(5)的端部配有噴咀(6)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在于 所述噴咀(6)的外部配有耐火套管(7)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在 于所述料流分配器(4)的出料端口與彎管(5)入料端口可拆卸配接； 所述彎管(5)的端部與噴咀(6)可拆卸配接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 3之任一所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其 特征在于所述料流分配器(4)中兩相射流對(duì)槍本體縱軸線的布料角度a 《15° 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在于 所述彎管(5)對(duì)槍本體縱軸線的彎曲角度35?！?《50° 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在于 所述料流分配器(4)、彎管(5)和噴咀(6)的孔眼之公稱通徑(dl、 d2、 d3)沿兩相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在于所述各彎管(5)內(nèi)截面面積總和等于槍本體內(nèi)的通道(3)公稱通徑的內(nèi) 截面積。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在于: 所述噴咀(6)和彎管(5)的內(nèi)截面面積比為0.6~0.9。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，其特征在于: 所述料流分配器(4)、彎管(5)和噴咀(6)的孔眼之公稱通徑(dl、 d2、 d3)沿兩相射流朝噴槍出口的推進(jìn)方向逐次縮小。
全文摘要
本發(fā)明屬黑色冶金領(lǐng)域，即在鐵水包內(nèi)對(duì)鐵水做爐外脫硫處理領(lǐng)域，尤其涉及一種倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍，包括槍本體；所述槍本體包括配有耐火襯(2)的骨架(1)、置于槍本體內(nèi)的通道(3)、料流分配器(4)及彎管(5)；所述料流分配器(4)的入料端口與通道(3)的出料端口配接；所述料流分配器(4)的出料端口與彎管(5)入料端口配接；所述彎管(5)的端部配有噴咀(6)；所述噴咀(6)的外部配有耐火套管(7)；所述料流分配器(4)的出料端口與彎管(5)入料端口可拆卸配接；所述彎管(5)的端部與噴咀(6)可拆卸配接。本發(fā)明供料強(qiáng)度高，處理周期短，能有效保證鎂料氣動(dòng)輸送的可靠性，保證工藝要求。
文檔編號(hào)C21C7/064GK101469357SQ200710159359
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月30日
發(fā)明者亞力山德羅夫B.A., 劉東業(yè), 基斯里亞科夫в.г., 奧斯塔頻柯A.B., 巴什馬可夫A.M., 德沃斯金Б.B., 波利沙科夫в.и., 舍甫欽克A.Ф., 舍甫欽克C.A., 舍甫欽克в.н. 申請(qǐng)人:劉東業(yè)