一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法及喷枪与流程

本发明涉及铁水预处理中的脱硫喷枪，更具体的说是涉及一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法及喷枪。

背景技术：

1、铁水预处理技术随着炼钢工艺的连续性和钢材质量的要求越来越高。铁水预处理技术的方法有多种，其中喷吹法由于操作灵活、处理铁水量大、费用低、效果好等优点得到广泛应用。喷吹法工作原理是通过脱硫喷枪，以高压的惰性气体(氩气或氮气)为载体，将钝化石灰粉、钝化镁粉等脱硫剂喷吹至铁水包中，使铁水剧烈搅拌，达到铁水预脱硫的目的。

2、在铁水脱硫过程中，由于脱硫喷枪不断承受高温下铁水的冲刷，高压喷吹铁水搅动使枪体摆动和震颤，脱硫喷枪是间歇式工作，这种反复间歇式工作条件，使枪体受到急冷、急热的热震破坏，造成枪体疲劳弯曲，枪体弯曲一方面使喷吹不能在铁水包的中心位置而无法使用，另一方面枪体弯曲会导致附着在枪体外面的耐材脱落而无法继续使用，急冷急热使钢结构遇热膨胀遇冷收缩导致耐材出现横纵裂纹，铁水沿着裂纹渗入加速钢结构变形；这种工况条件还会使枪头内的喷吹管弯曲，无法透枪造成堵枪现象(现有技术中，每次使用完，间歇时钢厂都用电钻透一下喷枪枪头，因为脱硫剂都是低熔物以及脱硫剂表面有钝化膜，钝化膜有粘性，附着积累很容易造成堵枪)，导致脱硫喷枪无法继续使用。

3、脱硫喷枪枪体弯曲和堵枪原理如下：

4、1、脱硫喷枪枪体弯曲是由于高压喷吹和高温下铁水的搅动作用，枪体高频次震颤摆动，很容易造成枪体变形，疲劳到一定程度成为永久变形而弯曲。枪体变形导致附着在外层的耐火材料产生裂纹，铁水渗入裂纹加剧枪体变形，形成恶性循环。急冷急热间歇式工作，钢结构也因冷热应力变化导致变形，耐材因钢结构急冷急热导致的横纵向膨胀收缩也会产生裂纹。

5、2、金属镁的熔点为651℃，沸点为1107℃，在脱硫过程熔化状态的镁或镁蒸汽与喷吹氮气发生反应：3mg+n2＝mg3n2；形成的mg3n2微粒在界面力的作用下向金属喷口(喷吹管)内表面不断沉积，此外金属颗粒镁的杂质及其钝化膜(含钝化石灰粉的钝化膜和杂物，钝化膜是一种有机粘结剂硅油)形成的杂物残留，也会向金属喷口内表面不断沉积，最终形成高温半熔融态和冷却后形成强度大的粘渣而堵塞；另外由于喷吹系统压力剧烈喘动或脱硫剂受潮条件下也存在喷口堵塞现象而终止使用。为防止堵枪，钢厂在脱硫喷枪工作的间歇用电钻透枪，如果枪头的喷管因高温变形导致电钻插不进去而不能透枪。

6、上述的脱硫喷枪主要是起骨架作用的钢结构组成，具体结构如下：参见附图2，现有的的脱硫喷枪，整体结构从内到外分为三层(即下部包裹耐材的部分：内堂无缝圆管61、套在内堂外层的无缝方管62、无缝方管外层包裹浇注料63)：内堂无缝圆管61是脱硫剂通道，连接和保护内堂无缝圆管61的是无缝方管62，无缝方管62套在内堂无缝圆管61外层，无缝方管62底部与内堂无缝圆管61靠近枪头(喷吹管5)的上方堵死焊接，内堂无缝圆管61和喷吹管5呈十字形型，即一个主管(即上述的内堂无缝圆管61)和垂直主管并在主管下端横向的两个喷吹管5(喷吹管是另一规格的无缝圆管)焊接构成，无缝方管62上部与内堂无缝圆管61是敞开方式，无缝方管62上部的外壁焊接托板7，此托板7是与喷枪升降装置配合的钢结构，无缝方管62下部外层即插入铁水包的部分是耐火浇注料63。

7、基于以上脱硫喷枪使用时的不足和问题，如何提供一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法及喷枪，能够改变脱硫喷枪在使用过程出现的枪体弯曲、枪喷吹管弯曲现象导致无法透枪而堵枪现象，减少耐材裂纹，提高喷枪使用寿命，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明的一个目的在于提出一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法，改善脱硫喷枪在使用过程出现的枪体和枪喷吹管弯曲现象，针对枪体的不同位置，采用不同的设计方案，针对性的提高其使用效果，提高产品使用寿命。

2、本发明的另一个目的在于提供一种铁水预处理脱硫喷枪。

3、本发明提供的一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法，将枪体的方管下部外壁面上先包裹一层具有一定厚度的耐高温且隔热的材料层，再套设有螺纹钢，并在螺纹钢外壁面上固定锚爪；螺纹钢和锚爪用于共同抓合浇注料，形成被耐材包裹的下部钢结构；下部钢结构中将枪体的内管连接喷管处的外径加粗，喷管的外径也加粗，并在内管和喷管加粗位置固定筋板，增加喷管的强度。

4、进一步地，将方管上部外壁面上固定加固钢板；方管顶端覆盖有定位圈，并在定位圈的中心开设有大于内管外径的中心孔。

5、进一步地，浇筑料采取莫来石、红柱石、碳化硅微粉复配，并增加不锈钢纤维比例，以提高抗拉能力。

6、本发明提供的一种铁水预处理脱硫喷枪，包括：内管和套设在内管外部的方管，所述内管作为脱硫剂通道，其末端连接喷管，所述方管下部外壁上具有浇注料；

7、所述方管下部外壁面上包裹有隔热层，所述隔热层外壁上套设有螺纹钢层，所述螺纹钢层外壁面上连接有锚爪；所述锚爪和所述螺纹钢层与所述浇注料爪合；

8、所述内管连接所述喷管处的外径增粗，所述喷管外径增粗，并在所述内管和所述喷管外径增粗位置设置有筋板。

9、进一步地，所述方管上部靠近所述浇注料顶部的外壁面上连接加固钢板。

10、进一步地，所述隔热层为棉质材料。

11、进一步地，所述锚爪倾斜固定。

12、进一步地，所述方管顶部连接有定位圈，所述定位圈中心开设有大于所述内管外径的中心孔。

13、进一步地，所述筋板处设置有所述锚爪。

14、进一步地，所述浇注料以碳化硅为主，增大浇注料内的钢纤维加入比例。

15、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、本发明方法制作的脱硫喷枪整体强度大大提高，提高了脱硫喷枪使用寿命。相比与现有的脱硫喷枪，方管管壁加厚，增加了强度、方管上部外壁面焊接加固钢板，下部外壁面增加螺纹钢，进一步增加强度，喷管处及对应的内管管壁均加厚，并在周围焊拉筋板增加了喷管强度，喷管不变形，能顺利透枪，使枪不堵；

17、本发明将原有下部钢结构直接浇筑浇注料的方式，改为先在下部钢结构外壁包裹一定厚度的耐高温且隔热的材料，用以保护下部钢结构不受急冷急热影响，以防止喷枪使用时受到急冷急热影响而导致钢结构反复膨胀收缩，进而浇注料产生横纵裂纹；

18、本发明浇注料采用碳化硅为主，加大浇注料钢纤维加入比例，提高耐材浇注料抗拉作用，进一步减少耐材浇注料横纵裂纹的产生；

19、随枪体强度增大，枪体变形减少，进而防止了耐材浇注料的开裂、脱落风险；因此，进一步提高了喷枪的使用寿命。

技术特征：

1.一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法，其特征在于，将方管上部外壁面上固定加固钢板；方管顶端覆盖有定位圈，并在定位圈的中心开设有大于内管外径的中心孔。

3.根据权利要求1所述的一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法，其特征在于，浇筑料采取莫来石、红柱石、碳化硅微粉复配，并增加不锈钢纤维比例，以提高抗拉能力。

4.一种铁水预处理脱硫喷枪，包括：内管(101)和套设在内管(101)外部的方管(102)，所述内管(101)作为脱硫剂通道，其末端连接喷管(105)，所述方管(102)下部外壁上具有浇注料(106)；其特征在于，

5.根据权利要求4所述的一种铁水预处理脱硫喷枪，其特征在于，所述方管(102)上部靠近所述浇注料(106)顶部的外壁面上连接加固钢板(110)。

6.根据权利要求4所述的一种铁水预处理脱硫喷枪，其特征在于，所述隔热层(111)为棉质材料。

7.根据权利要求4所述的一种铁水预处理脱硫喷枪，其特征在于，所述锚爪(104)倾斜固定。

8.根据权利要求4所述的一种铁水预处理脱硫喷枪，其特征在于，所述方管(102)顶部连接有定位圈(109)，所述定位圈(109)中心开设有大于所述内管(101)外径的中心孔。

9.根据权利要求4所述的一种铁水预处理脱硫喷枪，其特征在于，所述筋板(113)处设置有所述锚爪(104)。

10.根据权利要求4所述的一种铁水预处理脱硫喷枪，其特征在于，所述浇注料(106)以碳化硅为主，增大浇注料内的钢纤维加入比例。

技术总结本发明涉及一种铁水预处理脱硫喷枪枪体不弯的制作方法及喷枪，方法为将枪体的方管下部外壁面上先包裹一层具有一定厚度的耐高温且隔热的材料层，再套设有螺纹钢，并在螺纹钢外壁面上固定锚爪；螺纹钢和锚爪用于共同抓合浇注料；下部钢结构中将枪体的内管连接喷管处的外径加粗，喷管的外径也加粗，并在内管和喷管加粗位置固定筋板，增加喷管的强度。本发明方法制作的脱硫喷枪整体强度大大提高，提高了脱硫喷枪使用寿命。相比与现有的脱硫喷枪，方管管壁加厚，增加了强度、方管上部外壁面焊接加固钢板，下部外壁面增加螺纹钢，进一步增加强度，喷管处及对应的内管管壁均加厚，并在周围焊拉筋板增加了喷管强度，喷管不变形，能顺利透枪，使枪不堵。技术研发人员：周文鑫,付凤超,刘习胜,张东风,李旭,孙铭,李勇,王鹏受保护的技术使用者：鞍山市和丰耐火材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13