專利名稱：一種電弧爐水冷氧槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電弧爐煉鋼的吹氧設(shè)備。
在煉鋼工藝中，為降低電能消耗和縮短冶煉時(shí)間采用了吹氧技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)電弧爐煉鋼采用傳統(tǒng)的直管吹氧，由工人手持操作。這種消耗式吹氧管氧氣利用率低，頻繁更換吹氧管不利于縮短冶煉時(shí)間，增加了成本且工人的工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大。據(jù)我所對(duì)本項(xiàng)技術(shù)的跟蹤并經(jīng)專利檢索，有一件申請(qǐng)?zhí)枮?0208188.8名稱為電爐廢鋼切割氧槍的中國(guó)專利。設(shè)計(jì)上采用二層鋼管組合，進(jìn)出水在同層兩側(cè)，外層鋼管為壁厚僅2毫米的異型鋼管，剛性差，制造困難；槍頭與槍體間的焊接因壁薄而易于變形、發(fā)生滲水引起爆炸或影響鋼水質(zhì)量等安全質(zhì)量事故；冷卻效果差；功能單一，只用以切割廢鋼。因此這件專利實(shí)施困難。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于電弧爐煉鋼高效、多功能的非消耗式水冷氧槍。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于所提供的水冷氧槍，其噴嘴為可卸式，可從噴槍的嘴部卸出、更換。
本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
它與現(xiàn)有技術(shù)一樣，包括槍體和拉瓦爾型槍頭，本實(shí)用新型的特征在于槍體由三個(gè)鋼管套裝構(gòu)成，其外層鋼管與中間鋼管之間的通道構(gòu)成了冷卻水的出水通道，中間鋼管與中心鋼管之間的通道是冷卻水的進(jìn)水通道，中心鋼管的管道是氧氣通道，外層鋼管的管壁裝有二個(gè)接頭，其中一個(gè)接頭是冷卻水出水管的接頭，另一個(gè)是冷卻水進(jìn)水管的接頭。外層鋼管有二段，由連接法蘭固定連接，中層鋼管穿過(guò)連接法蘭的中心軸孔，槍體末端固定有蓋板法蘭，蓋板法蘭固定有連接氧氣軟管的接頭。槍體的前端接噴頭，噴頭的噴口中心軸線與槍體中心軸線之間的下傾角α＝10-90度。
下面以附圖和實(shí)施例對(duì)技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1A-A向的剖視圖。
圖3是噴嘴為可卸式的噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1和圖2示出了本實(shí)用新型的槍體由三個(gè)鋼管套合組成，外層鋼管(1)與中間鋼管(2)之間的通道是冷卻水的出水通道，中間鋼管(2)與中心鋼管(3)之間的通道作為進(jìn)水通道，中心鋼管(3)管內(nèi)通道作為氧氣通道，外層鋼管(1)管壁上的接頭(6)是冷卻水出水管接頭，接頭(5)是冷卻水進(jìn)水管的接頭。蓋板法蘭(9)固定的接頭(7)是氧氣接頭。
外層鋼管(1)的二段由連接法蘭(8)固定連接，它的設(shè)置能使槍體鋼管因內(nèi)外受熱不同而得以自由伸展，防止其變形被破壞。法蘭(8)、(9)按常規(guī)均裝有密封件(10)。外層鋼管(1)的前端鑲焊400-700毫米長(zhǎng)的紫銅冷卻管(4)。噴頭由高純度紫銅澆鑄成型，噴嘴需精細(xì)加工。噴嘴可分固定式和可卸式。噴頭為拉瓦爾型，(11)是可卸式噴嘴，(12)是噴嘴出口，(13)為喉口，噴嘴(11)與噴頭嘴部為螺紋連接(見(jiàn)圖3、圖4)。噴嘴出口中心軸線與槍體中心軸線之間的下傾角α為30度。
槍體與噴頭的連接方式是噴頭外層管(14)與槍體外層鋼管(1)、噴頭中心管(16)與槍體中心管(3)采用焊接連接，噴頭中間管(15)與槍體中間管(2)采用楔形配合。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是它是一種高能量多功能的電弧爐水冷氧槍。用于熔化廢鋼，其切割能力、助熔效率高；用于脫碳，其脫碳速率高且穩(wěn)定；用于與噴碳槍相結(jié)合的泡沫渣冶煉，可發(fā)揮泡沫渣強(qiáng)化冶煉最佳效果。本水冷氧槍的出口氧氣射流為超音速流，充分利用了氧氣在電弧爐煉鋼中的節(jié)能作用，更大程度的降低電能消耗，縮短冶煉時(shí)間。它是非消耗式氧槍，減少了吹氧操作中的材料消耗，節(jié)省了更換吹氧管的時(shí)間。噴嘴可裝卸，更換，冷卻效果好。經(jīng)計(jì)算，其回水速度高于進(jìn)水速度，帶走熱量快。本水冷氧槍與噴粉槍安裝在可旋轉(zhuǎn)的氧氣支承機(jī)構(gòu)即機(jī)械手上，既可支承又可變換氧槍槍口方向，再連接控制裝置，可遙控或電控，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。
本高速水冷氧槍用于某廠5噸電弧爐，出鋼量15-17噸，變壓器容量5000千伏安，氧槍出口馬赫數(shù)M＝1.6，用于切割助熔，熔化電耗平均358千瓦小時(shí)/噸鋼，比常規(guī)生產(chǎn)熔化電耗404千瓦小時(shí)/噸鋼降低46千瓦小時(shí)/噸鋼；熔化時(shí)間平均87分鐘，比常規(guī)生產(chǎn)110分鐘縮短23分鐘，用于脫碳，其脫碳速度0.06％[碳]/分鐘，且氧壓恒定，槍位不變，脫碳速度穩(wěn)定；用于泡沫渣冶煉，升溫速度13-16℃/分鐘，比一般泡沫渣工藝升溫速度5-6℃/分鐘更快。由此可看出本水冷氧槍用于中、大容量電弧爐煉鋼效果尤佳。
權(quán)利要求1.一種電弧爐水冷氧槍，包括槍體和拉瓦爾型噴頭，其特征在于(1)槍體由三個(gè)鋼管套裝形成了外層鋼管(1)與中間鋼管(2)之間的冷卻水出水通道、中間鋼管(2)與中心鋼管(3)之間的冷卻水進(jìn)水通道和中心鋼管(3)管內(nèi)的氧氣通道，外層鋼管(1)的管壁裝有冷卻水出水管的接頭(6)和冷卻水進(jìn)水管的接頭(5)；(2)外層鋼管(1)有二段、由連接法蘭(8)固定連接，中層鋼管(2)穿過(guò)法蘭(8)的中心軸孔，槍體末端固定有蓋板法蘭(9)，蓋板法蘭(9)裝有連接氧氣軟管的接頭(7)；(3)噴嘴出口中心軸線與槍體中心軸線之間的下傾角α＝10-90度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電弧爐水冷氧槍，其特征在于噴頭外層管(14)與槍體外層鋼管(1)、噴頭中心管(16)與槍體中心管(3)為焊接，噴頭中間管(15)與槍體中間管(2)采用楔形套合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電弧爐水冷氧槍，其特征在于噴嘴(11)與噴頭為螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電弧爐水冷氧槍，其特征在于外層鋼管(1)的前端鑲接一段紫銅冷卻管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電弧爐水冷氧槍，其特征在于外層鋼管(1)的前端鑲接一段紫銅冷卻管。
專利摘要本水冷氧槍涉及電弧爐煉鋼的吹氧設(shè)備?，F(xiàn)所設(shè)計(jì)的氧槍冷卻效果差，功能單一，制造困難，不安全。本氧槍由三個(gè)鋼管套裝形成氧氣通道和冷卻水進(jìn)、出通道，外層鋼管裝有連接法蘭，噴嘴出口中心軸線與槍體中心軸線之間的下傾角α＝10-90度，噴嘴為可卸式拉瓦爾型結(jié)構(gòu)。這種高能量多功能的氧槍，可用于切割助熔、脫碳、泡沫渣冶煉等，出口氧氣射流為超音速、冷卻效果好、節(jié)約電能、縮短冶煉時(shí)間，用于中、大容量電弧爐煉鋼效果尤佳。
文檔編號(hào)C21C7/068GK2237644SQ95244380
公開(kāi)日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月14日
發(fā)明者朱文龍, 鮑忠豪 申請(qǐng)人:上海鋼鐵工藝技術(shù)研究所