一種rh真空精煉用噴粉頂槍的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種RH真空精煉用噴粉頂槍，包括拉瓦爾管、芯管、頂槍中心管、頂槍輸粉管、頂槍內(nèi)管、頂槍外管和頂槍隔水管；拉瓦爾管和芯管之間形成環(huán)形收縮管段和環(huán)形擴(kuò)張管段。本發(fā)明中環(huán)形收縮管段和環(huán)形擴(kuò)張管段可將氣流加速至超音速，進(jìn)而能提高工作槍位，減少飛濺鋼液粘槍，頂槍噴頭壽命更長(zhǎng)；同時(shí)拉瓦爾管與芯管之間喉口為環(huán)形喉口，因此能夠增大吹氧流量，提高吹氧脫碳和吹氧加鋁升溫效率；氧氣、燃?xì)?、脫硫粉劑在各自不同的通道?nèi)輸送至RH真空室，脫硫粉劑能在周圍的保護(hù)氣體包圍下到達(dá)鋼液表面，被真空抽氣吸走的粉劑量減少，脫硫粉劑收得率提高；并且與現(xiàn)有的頂槍相比，其無需采用精密鑄造，制造難度明顯降低。
【專利說明】一種RH真空精煉用噴粉頂槍

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冶金行業(yè)中用于爐外精煉的真空脫氣裝置，特別涉及一種RH真 空精煉用噴粉頂槍。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼水真空循環(huán)脫氣（RH)技術(shù)是一種鋼水二次精煉工藝，是生產(chǎn)高質(zhì)量品種鋼必 備的爐外精煉手段。RH真空精煉設(shè)備最初用于鋼水脫氣，其冶金原理是依靠壓差將鋼水提 升至真空室，并通過吹氬氣使鋼水循環(huán)流動(dòng)，利用真空環(huán)境達(dá)到脫氣（N2、H2、02)的目的， 其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快、真空度高、冶金效果好。近年來，由川崎公司開發(fā)的KTB(Kawasaki Top Blowing)頂置氧槍，使RH真空精煉具備了高效的吹氧強(qiáng)制脫碳、C0二次燃燒加熱等更 多功能，使得RH技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。隨著用戶對(duì)超低硫鋼（[S] < 0.0030%)需求量 日益增加，一些高級(jí)別鋼甚至要求硫含量低于5至15PPM，因此噴吹粉劑脫硫技術(shù)被引入真 空精煉，出現(xiàn)了具有噴粉功能的頂槍。
[0003] 但無論是RH-KTB頂槍，還是以后開發(fā)的RH-MFB頂槍、RH-MESID頂槍、RH-PB頂 槍以及中國(guó)專利 200420027046. 4、200610076151· 0、200820174977· 5、200820174973· 7、 200820174973. 7、201110000083· 0、201210346652· U201310431081. 6 所涉及的頂槍或噴 頭，其拉瓦爾管一般在中心位置，燃?xì)馔ǖ婪植荚诶郀柟芡鈧?cè)，個(gè)別槍頭燃?xì)馔ǖ涝谥行?位置，而拉瓦爾管采用多孔外置傾斜分布，均存在制造難度大、使用壽命低、吹氧流量有限、 使用中容易堵槍等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種RH真空精煉用噴粉頂槍，以克服現(xiàn)有頂槍存 在的制造難度高，易堵槍，使用壽命低等缺點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明RH真空精煉用噴粉頂槍，包括拉瓦爾管、芯管、與芯管連接的頂槍中心管、 設(shè)置在頂槍中心管內(nèi)的頂槍輸粉管、與拉瓦爾管后端連接的頂槍內(nèi)管、與拉瓦爾管前端連 接的頂槍外管和設(shè)置在頂槍內(nèi)管與頂槍外管之間的頂槍隔水管；所述芯管同軸設(shè)置在拉瓦 爾管內(nèi)，拉瓦爾管和芯管之間形成橫截面沿軸向逐漸變小的環(huán)形收縮管段和橫截面沿軸向 逐漸變大的環(huán)形擴(kuò)張管段，所述環(huán)形收縮管段和環(huán)形擴(kuò)張管段的連接部為環(huán)形喉口；所述 頂槍隔水管將頂槍內(nèi)管和頂槍外管之間的空腔分隔成相互連通的進(jìn)水通道和出水通道。
[0006] 進(jìn)一步，所述拉瓦爾管與同軸設(shè)置在拉瓦爾管內(nèi)的芯管焊接連接。
[0007] 進(jìn)一步，所述頂槍輸粉管與頂槍中心管同軸焊接連接。
[0008] 進(jìn)一步，所述頂槍中心管插接在芯管中，且頂槍中心管和芯管之間設(shè)置有第一 0 型密封圈。
[0009] 進(jìn)一步，所述拉瓦爾管的后端插接在頂槍內(nèi)管中，且拉瓦爾管和頂槍內(nèi)管之間設(shè) 置有第二〇形密封圈。
[0010] 進(jìn)一步，所述拉瓦爾管的前端形成有向管外側(cè)和管后端折彎的環(huán)形管狀接頭，所 述頂槍外管與環(huán)形管狀接頭焊接連接。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：
[0012] 1、本發(fā)明RH真空精煉用噴粉頂槍，采用水冷保護(hù)，其環(huán)形收縮管段和環(huán)形擴(kuò)張管 段可將氣流加速至超音速，進(jìn)而能提高工作槍位，減少飛濺鋼液粘槍，降低冷卻水耗量，且 環(huán)形收縮管段和環(huán)形擴(kuò)張管段連接部的環(huán)形喉口比圓形喉口更能有效防止堵槍，因此頂槍 嗔頭壽命更長(zhǎng)。
[0013] 2、本發(fā)明RH真空精煉用噴粉頂槍，其通過相互連接的環(huán)形收縮管段和環(huán)形擴(kuò)張 管段對(duì)氧氣流進(jìn)行加速至超音速，并且環(huán)狀喉口（喉口指氣流速度達(dá)到音速的管道最小截 面處）能夠在保持氧氣壓力與傳統(tǒng)RH真空精煉裝置相同的條件下，增大吹氧流量，能進(jìn)一 步提1?吹氧脫碳和吹氧加錯(cuò)升溫的效率。
[0014] 3、本發(fā)明RH真空精煉用噴粉頂槍，氧氣或其它氣體在內(nèi)管頂槍內(nèi)管與頂槍中心 管之間的通道輸送，燃?xì)庠陧敇屩行墓芘c頂槍輸粉管之間的通道內(nèi)輸送，脫硫粉劑在頂槍 輸粉管內(nèi)輸送，從而使氧氣、燃?xì)狻⒚摿蚍蹌┰诟髯圆煌耐ǖ纼?nèi)輸送至RH真空室；因而能 夠在噴粉脫硫時(shí)期，在氧氣通道通入保護(hù)氣體，使脫硫粉劑在被周圍的保護(hù)氣體包圍下到 達(dá)鋼液表面，從而能減少被真空抽氣吸走的粉劑量，提高脫硫粉劑的收得率；并能夠在烘烤 真空室或除冷鋼時(shí)期，實(shí)現(xiàn)純氧或富氧助燃煤氣或天然氣，可明顯提高加熱效率。
[0015] 4、本發(fā)明RH真空精煉用噴粉頂槍，與現(xiàn)有的頂槍相比，其無需采用精密鑄造，制 造難度得到明顯降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明RH真空精煉用噴粉頂槍的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為拉瓦爾管和芯管的立體結(jié)構(gòu)剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0019] 如圖所示，本實(shí)施例RH真空精煉用噴粉頂槍，包括拉瓦爾管1，芯管2、與芯管2連 接的頂槍中心管3、設(shè)置在頂槍中心管3內(nèi)的頂槍輸粉管4、與拉瓦爾管1后端連接的頂槍 內(nèi)管5、與拉瓦爾管1前端連接的頂槍外管6和設(shè)置在頂槍內(nèi)管5與頂槍外管6之間的頂槍 隔水管7 ;所述芯管2同軸設(shè)置在拉瓦爾管1內(nèi)，拉瓦爾管1和芯管2之間形成橫截面沿軸 向逐漸變小的環(huán)形收縮管段8和橫截面沿軸向逐漸變大的環(huán)形擴(kuò)張管段9,所述環(huán)形收縮 管段8和環(huán)形擴(kuò)張管段9的連接部為環(huán)形喉口 10 ;所述頂槍隔水管7將頂槍內(nèi)管5和頂槍 外管6之間的空腔分隔成相互連通的進(jìn)水通道11和出水通道12,本實(shí)施例中所述進(jìn)水通 道11和出水通道12的連通部靠近拉瓦爾管1的前端，可使冷卻水沿拉瓦爾管1整個(gè)管身 長(zhǎng)度流動(dòng)，冷卻效果更好。
[0020] 工作時(shí)，RH真空精煉噴粉頂槍通過真空室頂部的頂槍密封通道進(jìn)入真空室，并在 頂槍冷卻水通道持續(xù)通入冷卻水，以對(duì)頂槍進(jìn)行冷卻，鋼液由真空室底部的浸漬管進(jìn)入真 空室，氧氣、燃?xì)狻⒚摿蚍蹌┰陧敇寖?nèi)各自不同的通道內(nèi)輸送至RH真空室。
[0021] 在吹氧脫碳冶煉期和吹氧加鋁升溫期，在頂槍氧氣通道（頂槍內(nèi)管5和頂槍中心 管3之間的管道）通入壓力為IMPa的氧氣，頂槍中心管3中通入惰性保護(hù)氣體，吹煉結(jié)束 后，氧氣通道用惰性氣體吹掃，并繼續(xù)吹入保護(hù)性惰性氣體；由于氧氣在經(jīng)過環(huán)形收縮管段 9、環(huán)形喉口 10和環(huán)形擴(kuò)張管段9后可被加速至超音速，其氣流的音速位置為環(huán)形喉口，因 此在保持氧氣壓力與傳統(tǒng)RH真空精煉裝置相同的條件下，本實(shí)施例RH真空精煉用噴粉頂 槍能增大吹氧流量，提高吹氧脫碳和吹氧加鋁升溫的效率。
[0022] 在噴粉脫硫期，頂槍輸粉管4內(nèi)通入被惰性氣體輸送的脫硫粉劑，氧氣通道通入 惰性保護(hù)氣；噴粉結(jié)束后，頂槍輸粉管4用惰性氣體吹掃，氧氣通道、頂槍中心管3繼續(xù)吹入 保護(hù)性惰性氣體；由于脫硫粉劑在被周圍的保護(hù)氣體包圍下到達(dá)鋼液表面，從而能減少被 真空抽氣吸走的粉劑量，提1?脫硫粉劑的收得率。
[0023] 在加熱升溫或除冷鋼期，頂槍中心管3內(nèi)通入燃?xì)?，氧氣通道通入富氧空氣或?氧助燃，處理結(jié)束后，均需吹掃并通入惰性保護(hù)氣；由于實(shí)現(xiàn)了純氧或富氧助燃煤氣或天然 氣，因此可明顯提商加熱效率。
[0024] 本實(shí)施例中，所述頂槍中心管3插接在芯管2中，且頂槍中心管3和芯管2之間設(shè) 置有第一 〇型密封圈13 ;所述拉瓦爾管1的后端插接在頂槍內(nèi)管5中，且拉瓦爾管1和頂 槍內(nèi)管5之間設(shè)置有第二0形密封圈14 ;所述拉瓦爾管1的前端形成有向管外側(cè)和管后端 折彎的環(huán)形管狀接頭15,所述頂槍外管6與環(huán)形管狀接頭15焊接連接；所述芯管2的外管 壁上設(shè)置有支撐筋板16,所述芯管2通過支撐筋板16和拉瓦爾管1的內(nèi)管壁同軸焊接連 接；所述頂槍輸粉管4與頂槍中心管3同軸焊接連接；由于各組成部件形狀、以及各部件之 間連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需采用精密鑄造，因此與現(xiàn)有的頂槍相比，制造難度得到明顯降低。
[0025] 最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種RH真空精煉用噴粉頂槍，其特征在于：包括拉瓦爾管、芯管、與芯管連接的頂 槍中心管、設(shè)置在頂槍中心管內(nèi)的頂槍輸粉管、與拉瓦爾管后端連接的頂槍內(nèi)管、與拉瓦爾 管前端連接的頂槍外管和設(shè)置在頂槍內(nèi)管與頂槍外管之間的頂槍隔水管；所述芯管同軸設(shè) 置在拉瓦爾管內(nèi)，拉瓦爾管和芯管之間形成橫截面沿軸向逐漸變小的環(huán)形收縮管段和橫截 面沿軸向逐漸變大的環(huán)形擴(kuò)張管段，所述環(huán)形收縮管段和環(huán)形擴(kuò)張管段的連接部為環(huán)形喉 口；所述頂槍隔水管將頂槍內(nèi)管和頂槍外管之間的空腔分隔成相互連通的進(jìn)水通道和出水 通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH真空精煉用噴粉頂槍，其特征在于：所述拉瓦爾管與同軸 設(shè)置在拉瓦爾管內(nèi)的芯管焊接連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH真空精煉用噴粉頂槍，其特征在于：所述頂槍輸粉管與頂 槍中心管同軸焊接連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH真空精煉用噴粉頂槍，其特征在于：所述頂槍中心管插接 在芯管中，且頂槍中心管和芯管之間設(shè)置有第一0型密封圈。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH真空精煉用噴粉頂槍，其特征在于：所述拉瓦爾管的后端 插接在頂槍內(nèi)管中，且拉瓦爾管和頂槍內(nèi)管之間設(shè)置有第二〇形密封圈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RH真空精煉用噴粉頂槍，其特征在于：所述拉瓦爾管的前端 形成有向管外側(cè)和管后端折彎的環(huán)形管狀接頭，所述頂槍外管與環(huán)形管狀接頭焊接連接。
【文檔編號(hào)】C21C7/04GK104120215SQ201410386880
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】劉向東, 王翔, 艾磊, 任鯤先 申請(qǐng)人:中冶賽迪上海工程技術(shù)有限公司, 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司