斜插式鐵水預處理噴槍及其製造方法

2023-05-15 03:01:16 2

專利名稱：斜插式鐵水預處理噴槍及其製造方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼設備，具體地指一種用於魚雷罐混鐵車上的斜插式鐵水預處理噴
槍及其製造方法。
背景技術：
目前，噴槍斜插式鐵水噴吹預處理工藝已被廣泛應用在魚雷罐混鐵車上。在進行 噴吹預處理時，將噴槍與水平方向成60。角斜插入魚雷罐混鐵車內，通過載氣將固體預處 理劑噴入鐵水深處，完成鐵水預處理。在實際應用中，鐵水預處理噴槍存在破損嚴重、使用 壽命短的問題，這一問題使得煉鋼成本大大增加，並且由於噴槍重量大，更換十分不便。在 這種情況下，各種方法被設計出來以延長噴槍的使用壽命。 現有的大多數斜插式鐵水預處理噴槍主要通過緩解鋼管和耐火材料之間的熱應 力來延緩噴槍破損，從而延長噴槍的使用壽命。其中，申請號為200810048586. 3的中國發 明專利提供了一種斜插式鐵水預處理噴槍，該噴槍為圓柱形結構，其一端彎折形成槍頭，槍 芯是一鋼管，鋼管外壁焊接V型錨固件，外裹耐火材料槍襯。通過槍芯鋼管表面塗刷燒失塗 層以及噴槍烘烤、使用過程中塗層燒失殘留的細小間隙，緩衝槍芯鋼管與耐火材料槍襯之 間熱膨脹不匹配問題，降低噴槍複合體結構應力的危害，並通過細小間隙的保溫隔熱作用， 降低使用條件下槍芯鋼管的綜合溫度，提高槍芯鋼管的強度與剛度；通過不同材質與結構 錨固件的合理布置以及槍頭結構的合理設計，提高噴槍複合體的結合強度、整體性與抗衝 刷磨損能力，達到延緩噴槍破損進程與延長使用壽命的目的。 然而，在影響噴槍的使用壽命的另一主要方面，即噴槍的彎曲破損以及由此帶來 的槍襯拉伸開裂、滲透、燒損與剝落等問題方面，這種噴槍並沒有得到有效改善。因此，亟需 一種改進的斜插式鐵水預處理噴槍以克服前述缺陷。

發明內容
本發明的目的就是要提供一種抗彎曲效果好、使用壽命長且噴吹預處理效果好的 斜插式鐵水預處理噴槍及其製造方法。 為實現上述目的，本發明所設計的斜插式鐵水預處理噴槍包括槍芯鋼管、耐火材 料槍襯和若干錨固件，所述槍芯鋼管一端彎曲形成槍頭，所述耐火材料槍襯覆蓋於所述槍 芯鋼管的外表面，所述錨固件固定於所述槍芯鋼管的外表面且位於所述耐火材料槍襯內。 所述槍芯鋼管的外表面上位於所述槍頭彎曲方向的軸截面兩側各設置有一條軸向加強筋， 所述軸向加強筋也被覆蓋在所述耐火材料槍襯之內。 本發明還提供了前述斜插式鐵水預處理噴槍的製造方法，包括如下步驟
1)剪裁好普通無縫碳鋼管，製備成槍芯鋼管；
2)將槍芯鋼管的一端彎曲形成槍頭； 3)裁剪好普通碳鋼板，將其兩側打磨成易焊接的斜面，製備成軸向加強筋；
4)在槍芯鋼管的外表面上位於槍頭彎曲方向的軸截面兩側各焊接一條軸向加強筋； 5)在槍芯鋼管的外表面和軸向加強筋上焊接錨固件； 6)在焊接好軸向加強筋和錨固件的槍芯鋼管外表面包裹耐火材料，形成耐火材料 槍襯。 本發明的優點在於所設計的斜插式鐵水預處理噴槍的外表面上位於所述槍頭彎 曲方向的軸截面兩側各設置有一條軸向加強筋，從而提高了槍芯鋼管的強度與剛度，最終 提高了噴槍的抗彎曲能力，延長了噴槍的使用壽命。此外，槍頭的彎曲結構誘導鐵水的迴旋 渦流以及噴吹載氣與脫硫劑的上浮，減緩了槍頭端面衝刷磨損進程；將槍頭設置為中心線 呈水平彎曲的結構，增大了噴吹射流的作用距離和攪拌區域，提高了噴吹載氣與粉劑和鐵 水的混合效果。


圖1為本發明斜插式鐵水預處理噴槍的第一實施例的結構示意圖；
圖2為圖1所示斜插式鐵水預處理噴槍沿A-A面的截面放大結構示意圖；
圖3為本發明斜插式鐵水預處理噴槍的第二實施例的截面結構示意圖；
圖4為本發明斜插式鐵水預處理噴槍的製造方法的一個實施例的流程圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。 如圖1所示，本發明斜插式鐵水預處理噴槍的第一實施例包括槍芯鋼管1、耐火材 料槍襯2和若干錨固件，所述槍芯鋼管1 一端彎曲形成槍頭3，所述耐火材料槍襯2覆蓋於 所述槍芯鋼管1的外表面，所述錨固件固定於所述槍芯鋼管1的外表面且位於所述耐火材 料槍襯2內。所述槍芯鋼管1的外表面上位於所述槍頭3彎曲方向的軸截面兩側各設置有 一條軸向加強筋6，所述軸向加強筋6也被覆蓋在所述耐火材料槍襯2之內。作為本發明的 優選實施例，所述軸向加強筋6從所述槍芯鋼管1的上部受熱端一直延伸到所述槍頭3的 下部噴射端。 在本實施例中，所述耐火材料槍襯2的橫截面外輪廓呈橢圓形結構，所述軸向加 強筋6位於所述橢圓形結構的長軸上，該橢圓形結構可以避免不規則截面熱應力集中導致 的槍襯剝落與龜裂並且可以有效減輕噴槍的重量。該耐火材料槍襯2可以採用"名稱為脫 硫噴槍用耐火澆注料，專利號為ZL03118869. 9"的專利產品進行立式整體澆注成型，以提高 噴槍截面耐火材料槍襯的性能均勻性與抗破損能力。 在本實施例中，所述錨固件包括V形錨固件4和雙V蝶形錨固件5，所述V形錨固 件4的高度為耐火材料槍襯2厚度的1/2 2/3，所述雙V蝶形錨固件5的高度為耐火材料 槍襯2厚度的1/2 2/3，所述V形錨固件4和雙V蝶形錨固件5沿軸向與周向間隔固定 在所述槍芯鋼管1和所述軸向加強筋6的外表面上。進一步地，所述V形錨固件4和雙V 蝶形錨固件5按軸向間距40 80mm、周向夾角6(T的間隔布置。所述V形錨固件4和雙 V蝶形錨固件5可以由直徑為2 4mm的耐熱合金絲構成。具體地，所述V形錨固件4的V 形角為60° ，所述雙V蝶形錨固件5是將兩個V形錨固件4的尖角焊接在一起形成，兩個V 形錨固件的V形面的夾角為60。。採用不同結構的V形錨固件4和雙V蝶形錨固件5可以強化槍芯鋼管1和耐火材料槍襯2之間的結合強度，提高噴槍的綜合強度與剛度，進一步防 止噴槍彎曲變形。 所述槍芯鋼管1為普通無縫碳鋼管。優選地，所述槍芯鋼管1的厚度可以為3mm 5mm。所述槍頭3與所述槍芯鋼管1的直線段的夾角a為120° 140° ，該夾角的大小由 噴槍與水平方向的斜插角決定，以使所述槍頭3的中心線能保持水平為準，以增大噴吹射 流的作用距離和攪拌區域，提高噴吹載氣與粉劑和鐵水的混合效果。此外，槍頭3的彎曲結 構誘導鐵水的迴旋渦流以及噴吹載氣與脫硫劑的上浮，減緩了槍頭3端面衝刷磨損進程。
圖3為本發明斜插式鐵水預處理噴槍的另一實施例的截面結構示意圖，本實施例 與第一實施例的差別僅在於本實施例的所述耐火材料槍襯2'的橫截面外輪廓呈鼓形結構， 所述鼓形結構由左右平行線段和上下弧形線段構成，所述軸向加強筋6位於所述鼓形結構 的左右平行線段的中垂線上。 如圖4所示，本發明的製造前述斜插式預處理噴槍的方法包括以下步驟 Sl :剪裁好普通無縫碳鋼管，製備成槍芯鋼管1。具體地，可以按照具體尺寸，剪裁
厚壁普通無縫碳鋼管制備槍芯鋼管。 S2 :將所述槍芯鋼管1的一端彎曲形成槍頭3。具體地，可以採用彎管機完成槍芯 鋼管1的彎折。 S3 :裁剪好普通碳鋼板，將其兩側打磨成易焊接的斜面，製備成軸向加強筋6。可 以採用手砂輪進行打磨，所述普通碳鋼板的厚度可以為2 4mm。 S4 :在槍芯鋼管1的外表面上位於槍頭3彎曲方向的軸截面兩側各焊接一條軸向 加強筋6。進一步地，該步驟包括按照每段焊縫長度為20 50mm、相鄰焊縫段間距為20 50mm的分段焊接方式將軸向加強筋6焊接固定在槍芯鋼管1上。 S5 :在槍芯鋼管1的外表面和軸向加強筋6上焊接錨固件。具體地，可以將V形錨 固件和雙V蝶形錨固件按軸向間距40 80mm、周向夾角60°的間隔布置。
S6:在焊接好軸向加強筋6和錨固件的槍芯鋼管l外表面包裹耐火材料，形成耐火 材料槍襯2。具體地，可以使所述V形錨固件的高度為耐火材料槍襯的厚度的1/2 2/3， 所述雙V蝶形錨固件的高度為耐火材料槍襯的厚度的1/2 2/3。 此後，按照常規噴槍的製備工藝進行養護、烘烤與包裝。需要說明的是，前述步驟 Sl S3可以不分先後順序。 較佳地，上述步驟S2中，還包括對槍芯鋼管1的外表面進行鋼刷除鏽和/或塗覆 燒蝕塗層的處理。可以採用申請號為200810048586. 3、名稱為一種斜插式鐵水預處理噴槍 的專利提供的燒蝕塗料塗刷槍芯鋼管表面形成燒蝕塗層，塗層厚度0. 2 0. 3mm。
權利要求
一種斜插式鐵水預處理噴槍，包括槍芯鋼管(1)、耐火材料槍襯(2)和若干錨固件，所述槍芯鋼管(1)一端彎曲形成槍頭(3)，所述耐火材料槍襯(2)覆蓋於所述槍芯鋼管(1)的外表面，所述錨固件固定於所述槍芯鋼管(1)的外表面且位於所述耐火材料槍襯(2)內，其特徵在於所述槍芯鋼管(1)的外表面上位於所述槍頭(3)彎曲方向的軸截面兩側各設置有一條軸向加強筋(6)，所述軸向加強筋(6)也被覆蓋在所述耐火材料槍襯(2)之內。
2. 根據權利要求l所述的斜插式鐵水預處理噴槍，其特徵在於所述軸向加強筋(6)從所述槍芯鋼管(1)的上部受熱端一直延伸到所述槍頭(3)的下部噴射端。
3. 根據權利要求1或2所述的斜插式鐵水預處理噴槍，其特徵在於所述耐火材料槍襯(2)的橫截面外輪廓呈橢圓形結構，所述軸向加強筋(6)位於所述橢圓形結構的長軸上。
4. 根據權利要求1或2所述的斜插式鐵水預處理噴槍，其特徵在於所述耐火材料槍襯(2)的橫截面外輪廓呈鼓形結構，所述鼓形結構由左右平行線段和上下弧形線段構成，所述軸向加強筋(6)位於所述鼓形結構的左右平行線段的中垂線上。
5. 根據權利要求1或2所述的斜插式鐵水預處理噴槍，其特徵在於所述錨固件包括V形錨固件(4)和雙V蝶形錨固件(5)，所述V形錨固件(4)的高度為耐火材料槍襯(2)厚度的1/2 2/3，所述雙V蝶形錨固件(5)的高度為耐火材料槍襯(2)厚度的1/2 2/3，所述V形錨固件(4)和雙V蝶形錨固件(5)沿軸向與周向間隔固定在所述槍芯鋼管(1)和所述軸向加強筋(6)的外表面上。
6. 根據權利要求5所述的斜插式鐵水預處理噴槍，其特徵在於所述V形錨固件(4)和雙V蝶形錨固件(5)按軸向間距40 80mm、周向夾角60°的間隔布置。
7. 根據權利要求1或2所述的斜插式鐵水預處理噴槍，其特徵在於所述槍頭(3)與所述槍芯鋼管(1)的直線段的夾角a為120 140° 。
8. —種權利要求1所述斜插式鐵水預處理噴槍的製造方法，包括如下步驟1) 剪裁好普通無縫碳鋼管，製備成槍芯鋼管(1);2) 將槍芯鋼管(1)的一端彎曲形成槍頭(3);3) 裁剪好普通碳鋼板，將其兩側打磨成易焊接的斜面，製備成軸向加強筋(6);4) 在槍芯鋼管(1)的外表面上位於槍頭(3)彎曲方向的軸截面兩側各焊接一條軸向加強筋(6);5) 在槍芯鋼管(1)的外表面和軸向加強筋(6)上焊接錨固件；6) 在焊接好軸向加強筋(6)和錨固件的槍芯鋼管(1)外表面包裹耐火材料，形成耐火材料槍襯(2)。
9. 根據權利要求8所述的斜插式鐵水預處理噴槍的製造方法，其特徵在於上述步驟4)中，按照每段焊縫長度為20 50mm、相鄰焊縫段間距為20 50mm的分段焊接方式將軸向加強筋(6)焊接固定在槍芯鋼管(1)上。
10. 根據權利要求8或9所述的斜插式鐵水預處理噴槍的製造方法，其特徵在於上述步驟2)中，還包括對槍芯鋼管(1)的外表面進行鋼刷除鏽和/或塗覆燒蝕塗層的處理。
全文摘要
本發明公開了一種斜插式鐵水預處理噴槍及其製造方法，該噴槍包括槍芯鋼管、耐火材料槍襯和若干錨固件，所述槍芯鋼管一端彎曲形成槍頭，所述耐火材料槍襯覆蓋於所述槍芯鋼管的外表面，所述錨固件固定於所述槍芯鋼管的外表面且位於所述耐火材料槍襯內。所述槍芯鋼管的外表面上位於所述槍頭彎曲方向的軸截面兩側各設置有一條軸向加強筋，所述軸向加強筋也被覆蓋在所述耐火材料槍襯之內。其製造方法相應地增加了以下步驟裁剪好普通碳鋼板，將其兩側打磨成易焊接的斜面，製備成軸向加強筋；以及在槍芯鋼管的外表面上位於槍頭彎曲方向的軸截面兩側各焊接一條軸向加強筋。該噴槍的抗彎曲效果好、使用壽命長、噴吹預處理效果好且製造過程簡單。
文檔編號B05B7/14GK101786159SQ20101013707
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者歐陽德剛, 羅安智, 胡清明 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司;武漢紅地節能材料有限公司