專利名稱：倒v字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍的制作方法
技術領域：
本發明屬黑色冶金領域，即在鐵水包內對鐵水做爐外脫硫處理領域，
尤其涉及一種倒v字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍。
背景技術：
已知的用鎂為鐵水脫硫采用的噴槍結構，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，諸如物料耗量 大，脫硫劑吸收率低，機械設備和噴槍裝置復雜而苯重，其結果便是使工
藝復雜化，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，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，因為當壓力高於0.4Mpa、鐵水溫度1300 C時(相當於大容量鐵水包處理鐵水時的參數)鎂呈液態。同時，有汽化 室的存在會妨礙鎂在金屬熔池全范圍的分布，這也會負面的體現在脫硫劑 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可更換的耐火套管，它保護通道使之 不與鐵水接觸。必須注意的是，當通道出口為豎直狀態時，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，便會時常接觸。這些接觸會造成 兩相流的流速瞬間變慢甚或停止，這會促成噴槍通道堵塞。
采用大容量鐵水包脫硫以獲取低硫鐵水時，必須把大量(100公斤及
以上)鎂劑、導入鐵水，這會導致處理時間延長，因為供鎂強度視過程的
激烈程度而被限制在8 10kg/min范圍內。在這種清況下鎂的利用率下降 了。拉長了處理時間會減少噴槍使用壽命和增加維護勞動量。
發明內容
本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種顆粒鎂料向鐵水中 的供料強度高，處理周期短，能有效保證易汽化鎂料氣動輸送的可靠性， 保證過程進行符合工藝要求，簡化噴槍維修作業，保證鐵水包脫硫具有很 高指標的倒V字顆粒鎂鐵水脫硫噴槍。
為達到上述目的，本發明是這樣實現的
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，本發明所述彎管的端部可配有噴咀。本發明所述噴咀的外部可 配有耐火套管。
為強化使用功能，本發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。
本發明所述料流分配器中兩相射流對槍本體縱軸線的布料角度a《15度。
本發明所述彎管對槍本體縱軸線的彎曲角度35°《0《50° 。 本發明所述料流分配器、彎管和噴咀的孔眼之公稱通徑沿兩相射流朝
噴槍出口的推進方向逐次縮小。
本發明所述各彎管內截面面積總和等于槍本體內的通道公稱通徑的
內截面積。
本發明所述噴咀和彎管的內截面面積比為0. 6 0.9。 本發明槍本體內的通道在出口處補充裝備一個料流分配器，若干彎管 和可更換的噴咀，都做成各自獨立的部件；料流分配器中兩相射流對槍本 體縱軸的分布角度不大于15° ;彎管對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 槍口推進的方向逐次縮小；各彎管內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截面面積比為0.6 0.9。
本發明把鎂劑導入鐵水的供料強度提高50 100%，整個處理周期縮 短15 20%;保證使易汽化的鎂料穩定的進入鐵水；處理用鐵水包的鐵水 盛裝量可達到其容積的95 97%;簡化噴槍維護和修理；鎂吸收率高(90% 以上)。
將本發明的噴槍結構與現有技術加以對比表明槍本體內的通道出口 處補充裝備了料流分配器、彎管和可更換的噴咀，都做成了各自獨立的部 件。料流分配器中兩相射流對槍本體縱軸線的分布角度不大于15。。彎 管對槍本體縱軸線的彎曲角度為35 50° ;料流分配器、彎管和可更換內截面面積總和等于槍本體內的通道公稱通徑的內截面積。可更換的噴咀
和彎管的內截面面積比為0. 6 0. 9。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。本發明的保護 范圍將不僅局限于下列內容的表述。
圖1為本發明噴槍下部結構縱剖面圖。
具體實施例方式
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 中兩相射流對槍本體縱軸線的布料角度a《15'。所述彎管5對槍本體縱 軸線的彎曲角度35。《e《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方向逐次縮小。 所述各彎管5內截面面積總和等于槍本體內的通道3公稱通徑的內截面積。 所述噴咀6和彎管5的內截面面積比為0. 6 0. 9。
本發明噴槍包括配有耐火襯2的骨架1。噴槍的槍本體內部有通道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。本申請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(圖上未
示出)進入槍本體內的通道3，并繼而通過料流分配器4、彎管5和可更 換的噴咀6進入到鐵水中。在導入必需量的脫硫劑后，停止供鎂，提槍， 停供載氣。
本申請裝置的實質如下
槍本體內的通道在出口處補充裝備了料流分配器、彎管和可更換的噴 咀，都做成各自獨立的部件，這樣就可以把氣粉射流分成為兩個及兩個以 上料流，由于向熔池內導料點分散開來，因而提高了向鐵水中的供料強度， 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有鐵水涌入。此 外，噴料系統出口的一段被做成各自獨立的部件，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(也就是說， 這一段落的阻力增大很是微不足道的)，使噴吹系統產生的脈動、波動趨 于最小。
彎管對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離噴咀口 ，氣泡在上浮時很少可能與噴槍的噴咀 末端接觸，也就是說，鐵水的鼓泡區被移開到噴咀口的側旁。這樣以來， 噴咀與鐵水接觸的時間和頻度就相當少。這定會有益的體現在可更換的噴 咀和耐火套管的壽命延長上，大大減少了槍本體內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。
各彎管內截面的總面積等于槍本體內的通道公稱通徑的內截面積，這 樣就使兩相射流在槍本體內的通道內和在其每一個彎管中的運動速度以 及固相在氣流中的濃度基本上保持不變，這是保證噴吹系統工作可靠性的 非常重要的因素。
可更換的噴咀與彎管的內截面面積比小于0. 6時，在采用粒狀脫硫劑 脫硫情況下，會因為固相在管道內"棚料"而使通道干線內局部阻力升高， 繼而使噴咀堵塞。
彎管與可更換的噴咀的內截面面積比大于0.9時，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噴槍進行修理，也不必更換帶有料流
分配器和彎管的整個通道。修理作業可在工位上進行，只占用5 10分鐘。
實驗室研究和實踐均表明彎管對槍本體縱軸線的彎曲角度小于30
°效果不好，因為鐵水鼓泡區離開噴咀口的距離不夠遠，仍然容易堵塞槍
本體內的通道。而當這一彎曲角度大于50°時，這段彎管的阻力會明顯 增大，因為彎管的彎曲半徑是受噴槍半徑制約的。增大的阻力對兩相射流 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阻力的 速度。從以上敘述可見，本申請的裝置在大容量鐵水包條件下可以保證穩定 的把粒狀鎂導入鐵水，同時在脫硫劑耗量很大情況下，也能保證鐵水熔池 均勻鼓泡。該裝置加快和簡化了噴槍的維護修理作業。同時，包內鐵水裝
容率可達到95 97%，鎂劑吸收率在90%以上，因而解決了提出的課題， 達到了預期的技術效果。
權利要求
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、 根據權利要求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、 根據權利要求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、 根據權利要求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、 根據權利要求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)中兩相射流對槍本體縱軸線的布料角度a 《15° 。
6、 根據權利要求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)對槍本體縱軸線的彎曲角度35。《0《50° 。
7、 根據權利要求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方向逐次縮小。
8、根據權利要求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)內截面面積總和等于槍本體內的通道(3)公稱通徑的內 截面積。
9、 根據權利要求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)的內截面面積比為0.6~0.9。
10、 根據權利要求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方向逐次縮小。
全文摘要
本發明屬黑色冶金領域，即在鐵水包內對鐵水做爐外脫硫處理領域，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。本發明供料強度高，處理周期短，能有效保證鎂料氣動輸送的可靠性，保證工藝要求。
文檔編號C21C7/064GK101469357SQ200710159359
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月30日 優先權日2007年12月30日
發明者亞力山德羅夫B.A., 劉東業, 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. 申請人:劉東業