專利名稱：一種斜插式鐵水預(yù)處理噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斜插式鐵水預(yù)處理噴槍，具體地說是一種用于魚雷罐混鐵 車上鐵水噴吹預(yù)處理用噴槍。
背景技術(shù)：
1970年原西德蒂森公司研究成功并投入應(yīng)用了 ATH法，它將一支外襯耐 火材料的噴槍與水平方向成60°角斜插入魚雷罐混鐵車內(nèi)，每分鐘吹入108 公斤CaC系復(fù)合脫硫劑，處理時間約為8分鐘，輸送氣體壓力為6atm,粉劑 濃度為40-60kg/Nm3 。我國寶鋼在魚雷罐混鐵車上也采用了這種噴槍斜插式 鐵水噴吹預(yù)處理工藝。
在噴槍斜插式鐵水噴吹預(yù)處理系統(tǒng)上，早期設(shè)計(jì)的噴槍為圓柱形直槍結(jié) 構(gòu)，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。在噴吹 預(yù)處理時，噴槍與水平方向成60。角斜插入魚雷罐混鐵車內(nèi)，通過載氣將固體 預(yù)處理劑噴入鐵水深處，完成鐵水預(yù)處理。在實(shí)際應(yīng)用中，噴槍存在破損嚴(yán)重、 使用壽命短的問題，主要表現(xiàn)為噴槍彎曲、槍襯磨損、槍襯熱震龜裂剝落、噴 槍燒穿、槍頭磨損、鋼管噴口燒蝕等。針對上述不足，中國專利"鐵水預(yù)處 理噴槍，專利號ZL99227640.3"提供了一種鐵水預(yù)處理噴槍，由鋼管外裹耐 火材料層而構(gòu)成，其特征在于噴槍的橫截面是凸多邊形。鋼管與耐火材料層之 間裹扎一層鋼絲網(wǎng)。噴吹端呈彎折狀，噴吹端與噴槍的彎折角的取值范圍為 100 145度。噴吹口為扁平橢圓形結(jié)構(gòu)，該專利通過噴槍橫截面采用凸多邊形，
可實(shí)行臥式澆注成型，大幅度降低了圓柱形噴槍立式澆注的制作難度與成本； 通過凸多邊形噴槍截面的設(shè)計(jì)，通過噴槍強(qiáng)磨損區(qū)域槍襯局部厚度的增大，提 高噴槍的抗沖刷磨損能力，減少噴槍重量(重量只有80公斤)，達(dá)到降低噴槍 耐火材料消耗的目的；通過V形鉚固件的取消和鋼管外布置一層鋼絲網(wǎng)的方 式，避免了 V形鉚固件膨脹對耐火材料槍襯的危害，強(qiáng)化了耐火材料槍襯的附 著，并通過鋼管與鋼絲網(wǎng)之間的相對移動，減輕了鋼管膨脹對耐火材料槍襯的 破壞作用；噴吹端呈彎折狀的結(jié)構(gòu)，便于鐵水回旋渦流的形成，使噴入的粉劑 與鐵水混合充分且均勻。通過扁平橢圓形結(jié)構(gòu)噴吹口的設(shè)計(jì)，防止了小噴吹量 條件下鐵水倒灌引起的鋼管噴口燒損。因而，該專利與原設(shè)計(jì)噴槍相比具有減 輕噴槍重量、降低制作成本、延長使用壽命、提高預(yù)處理效果的優(yōu)點(diǎn)。此外， 中國專利"渣線彈性墊環(huán)鐵水預(yù)處理吹氧噴槍，專利號ZL200620048341.7" 提出一種渣線彈性墊環(huán)鐵水預(yù)處理吹氧噴槍，以克服現(xiàn)有噴槍的渣線部位易出 現(xiàn)耐材環(huán)狀裂紋，耐材熔損、開裂和噴槍槍芯鋼管穿孔的缺點(diǎn)。其技術(shù)方案是 在上述專利的基礎(chǔ)上，增厚渣線部位的耐火材料層，并在鋼管槍芯外的渣線部 位及其兩側(cè)延長部位的鋼管和鐵絲包網(wǎng)之間布置一段彈性鐵絲墊環(huán)，該鐵絲墊 環(huán)內(nèi)徑略大于鋼管直徑。彈性鐵絲墊環(huán)的鐵絲直徑為2 . 5 3.5mm，圈數(shù)為8 15圈，寬度為500 1000mm。通過增厚渣線部位的耐火材料層，提高渣線抗 融損能力，通過彈性鐵絲墊環(huán)的設(shè)置，緩解鋼管和耐材之間的熱應(yīng)力，最終達(dá) 到延長噴槍使用壽命的目的。
針對魚雷罐混鐵車鐵水噴吹預(yù)處理用斜插式噴槍噴槍間歇式工作的實(shí)際 工藝條件與破損狀況，上述兩項(xiàng)實(shí)用新型專利噴吹端呈彎折狀結(jié)構(gòu)起到了改善 預(yù)處理粉劑與鐵水混合效果的效果；鋼絲網(wǎng)包裹層和彈性鐵絲墊環(huán)--定程度上
緩解了鋼管和耐材之間的熱應(yīng)力，起到了延緩噴槍破損的一定作用；渣線部位 耐火材料層的增厚，提高渣線抗熔損能力。但關(guān)于噴槍的彎曲、槍頭磨損、噴 槍磨損、熱震龜裂與剝落等問題未提出具體有效的技術(shù)措施，同時，噴槍橫截 面的凸多邊形結(jié)構(gòu)將引起耐火材料槍襯的局部熱應(yīng)力集中，導(dǎo)致槍襯熱應(yīng)力破 損與剝落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決噴槍使用壽命低、噴吹預(yù)處理效果不好 的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種斜插式鐵水 預(yù)處理噴槍，包括槍芯鋼管、耐火材料槍襯和若干鉚固件，槍芯鋼管的下端傾 斜且與槍芯鋼管的縱向軸線夾角呈120 140度，所述耐火材料槍襯覆蓋在槍 芯鋼管的外表面上，所述槍芯鋼管的外表面上涂覆有由機(jī)械潤滑油和聚丙烯粉 組成的燒失涂層，其中，機(jī)械潤滑油的重量百分比為卯 99%，聚丙烯粉的重 量百分比為1 10%。
上述方案中，所述鉚固件由V形鉚固件、雙V蝶形鉚固件和圓環(huán)鉚固件 組成，V形鉚固件的高度比耐火材料槍襯的厚度小3 4mm，雙V蝶形鉚固件 的高度為耐火材料槍襯的厚度的1/2 2/3， V形鉚固件和雙V蝶形鉚固件分別 沿槍芯鋼管的周向與軸向間隔設(shè)置在耐火材料工作襯中且與槍芯鋼管的外圓 周面焊接，圓環(huán)鉚固件內(nèi)徑比耐火材料槍襯的厚度小3 4mm且焊接在V形 鉚固件的外端。
所述V形鉚固件、雙V蝶形鉚固件和圓環(huán)鉚固件的材料為耐熱合金絲。 所述V形鉚固件、雙V蝶形鉚固件按槍芯鋼管軸向間距40 80mm、周向
夾角60°間隔焊接在槍芯鋼管的外表面上。
所述槍芯鋼管為圓管，材料為普通碳鋼無縫管。
本發(fā)明根據(jù)噴槍金屬材料與耐火澆注料復(fù)合體結(jié)構(gòu)和噴槍間歇式使用的 特點(diǎn)，從降低結(jié)構(gòu)應(yīng)力的危害、延長噴槍使用壽命的角度出發(fā)，對噴槍使用條 件下的熱狀態(tài)與熱應(yīng)力交變過程、復(fù)合體結(jié)構(gòu)應(yīng)力的形成、槍芯重復(fù)利用的噴 槍制備工藝等多方面進(jìn)行研究，認(rèn)為噴槍復(fù)合體結(jié)構(gòu)應(yīng)力是引起噴槍裂紋剝 落、燒穿、斷裂的主要原因；槍襯耐火材料熱震穩(wěn)定性能是引起槍襯龜裂剝落 的主要原因；槍芯鉚固件的結(jié)構(gòu)與布置方式是引起噴槍耐火澆注料槍襯結(jié)構(gòu)剝 落的主要原因；噴槍的綜合強(qiáng)度與剛度是引起噴槍彎曲、折斷的主要原因。槍 頭的外形結(jié)構(gòu)是引起槍頭耐火材料槍襯磨損、剝落與鋼管噴口燒損的主要原 因。為此，本發(fā)明采取了在槍芯鋼管表面涂刷燒失涂層的措施，通過噴槍烘烤 過程中涂層燒失殘留的細(xì)小間隙，緩沖槍芯鋼管與耐火材料槍襯之間的熱膨脹 不同步，降低噴槍復(fù)合體結(jié)構(gòu)應(yīng)力的危害，并通過細(xì)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(qiáng)度與剛度。由機(jī)械潤 滑油與聚丙烯粉組成的燒失涂層，便于涂層的均勻涂刷和在噴槍正常烘烤溫度 下的燒失。采取高度不同的V形與雙V蝶形鉚固件，強(qiáng)化槍芯鋼管與耐火材 料槍襯之間的結(jié)合強(qiáng)度，提高噴槍的綜合強(qiáng)度與剛度，防止噴槍彎曲變形；采 取圓環(huán)形鉚固件，強(qiáng)化槍襯的整體性，提高槍襯表層的抗磨損性，并通過圓環(huán) 形鉚固件的裂紋誘導(dǎo)與分散作用，改善槍襯的熱震穩(wěn)定性；通過采取耐熱合金 絲制作不同結(jié)構(gòu)形式的鉚固件，增強(qiáng)了鉚固件的耐熱性能與高溫抗氧化性能， 延長了鉚固件增強(qiáng)的作用時間，為耐火材料槍襯由外向內(nèi)的燒結(jié)進(jìn)程提供了足 夠的時間，強(qiáng)化了槍襯耐火材料組織結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與抗破損能力。圓形噴槍截面
避免了不規(guī)則截面熱應(yīng)力集中導(dǎo)致的槍襯剝落與龜裂。噴槍下端的傾斜部分與 噴槍的垂直部分的外表面圓滑過渡，誘導(dǎo)鐵水的回旋渦流以及噴吹載氣與粉劑
上浮，減緩了槍頭端面沖刷磨損進(jìn)程；槍頭中心線為水平的彎曲結(jié)構(gòu)，增大了 噴吹射流的作用距離和攪拌區(qū)域，提高了噴吹載氣與粉劑和鐵水的混合效果。 噴槍槍襯采取"脫硫噴槍用耐火澆注料，專利號ZL03118869.9"專利產(chǎn)品立 式整體澆注成型方式，提高了噴槍橫截面耐火材料槍襯的性能均勻性與抗破損 能力。通過上述措施，最終達(dá)到延長噴槍使用壽命、改善噴吹預(yù)處理效果的目 的。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A部放大圖； 圖3為雙V蝶形鉚固件立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作出詳細(xì)的說明。 實(shí)施例一 、
如圖l、圖2所示，本發(fā)明包括槍芯鋼管l、耐火材料槍襯6和若干鉚固 件，槍芯鋼管1為無縫圓管，材料為普通碳鋼，其下端傾斜且與槍芯鋼管1的 縱向軸線夾角a為120度，所述耐火材料槍襯6覆蓋在槍芯鋼管1的外表面上, 所述槍芯鋼管1的外表面上涂覆有由重量百分比為98%機(jī)械潤滑油和2%聚丙 烯粉組成的燒失涂層2。所述鉚固件由V形鉚固件3、雙V蝶形鉚固件4和圓 環(huán)鉚固件5組成，V形鉚固件3的高度比耐火材料槍襯6的厚度小4mm，雙V 蝶形鉚固件4的高度為耐火材料槍襯6的厚度的2/3，圓環(huán)鉚固件5內(nèi)徑比耐
火材料槍襯6的厚度小3.5mm， V形鉚固件3、雙V蝶形鉚固件4按槍芯鋼管 軸向間距40mm、 60mm或80mm、周向夾角60。間隔焊接在槍芯鋼管的外表 面上，圓環(huán)鉚固件5焊接在V形鉚固件3的外端。V形鉚固件3、雙V蝶形鉚 固件4和圓環(huán)鉚固件5的材料為耐熱合金絲，直徑為3mm。噴槍下端的傾斜 部分與噴槍的垂直部分的外表面圓滑過渡。噴槍耐火材料槍襯6采取"脫硫噴 槍用耐火澆注料，專利號ZL03118869.9"專利產(chǎn)品立式整體澆注成型，噴槍 截面為圓形結(jié)構(gòu)。
其中，雙V蝶形鉚固件4是由兩個位于相互垂直的平面內(nèi)的V形鉚固件 的V字形頂點(diǎn)相互焊接而成的。 實(shí)施例二、
本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，槍芯鋼管1下端傾斜部分與槍芯鋼管1 的縱向軸線夾角a為140度；所述燒失涂層2由重量百分比為92%的機(jī)械潤滑 油和8%聚丙烯粉組成;V形鉚固件3的高度比耐火材料槍襯6的厚度小3mm， 雙V蝶形鉚固件4的高度為耐火材料槍襯6的厚度的1/2，圓環(huán)鉚固件5內(nèi)徑 比耐火材料槍襯6的厚度小3mm， V形鉚固件3、雙V蝶形鉚固件4和圓環(huán)鉚 固件5的直徑為2.5mm ， V形鉚固件3、雙V蝶形鉚固件4按槍芯鋼管軸向 間距40mm、 60mm或80mm焊接在槍芯鋼管1的外壁上。
本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作 出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種斜插式鐵水預(yù)處理噴槍，包括槍芯鋼管(1)、耐火材料槍襯(6)和若干鉚固件，槍芯鋼管(1)的下端傾斜且與槍芯鋼管(1)的縱向軸線夾角呈120～140度，所述耐火材料槍襯(6)覆蓋在槍芯鋼管(1)的外表面上，其特征在于所述槍芯鋼管(1)的外表面上涂覆有由機(jī)械潤滑油和聚丙烯粉組成的燒失涂層(2)，其中，機(jī)械潤滑油的重量百分比為90～99％，聚丙烯粉的重量百分比為1～10％。
2、 如權(quán)利要求1所述的斜插式鐵水預(yù)處理噴槍，其特征在于所述鉚固件 由V形鉚固件(3)、雙V蝶形鉚固件(4)和圓環(huán)鉚固件(5)組成，V形鉚 固件(3)的高度比耐火材料槍襯(6)的厚度小3 4mm，雙V蝶形鉚固件(4) 的高度為耐火材料槍襯(6)的厚度的1/2 2/3， V形鉚固件(3)和雙V蝶形 鉚固件分別沿槍芯鋼管(1)的周向與軸向間隔設(shè)置在耐火材料工作襯(7)中 且與槍芯鋼管(1)的外圓周面焊接，圓環(huán)鉚固件(5)內(nèi)徑比耐火材料槍襯(6) 的厚度小2 4mm且焊接在V形鉚固件(3)的外端。
3、 如權(quán)利要求2所述的斜插式鐵水預(yù)處理噴槍，其特征在于V形鉚固件 (3)、雙V蝶形鉚固件(4)和圓環(huán)鉚固件(5)的材料為耐熱合金絲。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的斜插式鐵水預(yù)處理噴槍，其特征在于所述V 形鉚固件(3)、雙V蝶形鉚固件(4)按槍芯鋼管(1)軸向間距40 80mm、 周向夾角60。間隔焊接在槍芯鋼管(1)的外表面上。
5、 如權(quán)利要求1所述的斜插式鐵水預(yù)處理噴槍，其特征在于所述槍芯鋼 管(1)為圓管，材料為普通碳鋼無縫管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種斜插式鐵水預(yù)處理噴槍，用于魚雷罐混鐵車上鐵水噴吹預(yù)處理，包括槍芯鋼管、耐火材料槍襯和若干鉚固件，槍芯鋼管的下端傾斜且與槍芯鋼管的縱向軸線夾角呈120～140度，耐火材料槍襯覆蓋在槍芯鋼管的外表面上，鉚固件由V形鉚固件、雙V蝶形鉚固件和圓環(huán)鉚固件組成，其中，V形鉚固件、雙V蝶形鉚固件分別沿槍芯鋼管的周向與軸向間隔設(shè)置在耐火材料工作襯中且與槍芯鋼管的外圓周面焊接，圓環(huán)鉚固件焊接在V形鉚固件的外端，槍芯鋼管的外表面上涂覆有由機(jī)械潤滑油和聚丙烯粉組成的燒失涂層，其中，機(jī)械潤滑油的重量百分比為90～99％，聚丙烯粉的重量百分比為1～10％。最終達(dá)到延長噴槍使用壽命、改善噴槍使用性能的目的。
文檔編號B05B7/14GK101337210SQ20081004858
公開日2009年1月7日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者杰 吳, 彤 曾, 李具中, 歐陽德剛, 羅安智, 胡清明, 蔣揚(yáng)虎, 鄒繼新 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司;武漢紅地節(jié)能材料有限公司