[發明專利]氣體旋流冷卻式喂絲槍

無效

• 申請號: 201110067986.0
• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN102168162A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 熊烈強
• 申請（專利權）人: 熊烈強
• 主分類號: C21C7/04
• 分類號: C21C7/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及煉鋼或煉鐵工藝中的喂絲設備，具體地指一種氣體旋流冷卻式喂絲槍。

背景技術

在煉鋼工藝中，為了得到高品質的合金鋼，須向鋼液中添加精煉劑；在煉鐵和鑄造工藝中，對鐵水進行脫硫處理和球化處理，須向鐵液中添加脫硫球化劑。目前，上述添加劑的加入方式是將易氧化、比重輕的合金元素或稀土元素置于圓形截面的低碳鋼包芯線中，通過喂絲機碾壓后為癟平形，并在導絲管的引導下送入鋼液或鐵液內部。在喂送芯材熔點和沸點較低的包芯線時，導絲管出口距鋼液或鐵液表面的距離直接影響合金元素或稀土元素的收得率。在液面上方距離過大，會出現包芯線因保護渣阻擋而在液面上方盤旋，達不到理想的喂入深度，導致大量的合金元素或稀土元素提前汽化擴散到空氣中，不僅收得率低，而且造成環境污染。在液面上方距離較近，會出現導絲管出口粘渣現象，甚至出口堵死，不能喂絲。

為了解決上述問題，公開號為CN1394966A的中國發明專利申請公開說明書介紹了一種鋼液喂合金線的氣體保護工藝及裝置，其在固定導絲管中充入保護氣體，在合金線和鋼包液面的周圍形成特定的氣體保護區域，但添加劑的收得率仍然較低，且軸向運動的癟平包芯線與固定導絲管之間的密封較為困難，直噴鋼液面的氣體也容易造成液渣飛濺。授權公告號為CN201288206Y的中國實用新型專利說明書公開了一種鋼包喂線槍，其在活動導絲管中充入保護氣體，以在鋼液面上方冷卻保護包芯線，但它不能使包芯線進入鋼液面下方的預定深度，仍然存在活動導絲管與固定導絲管之間的密封和直噴鋼液面的氣體造成液渣飛濺的問題。授權公告號為CN201501903U的中國實用新型專利說明書公開了一種新型煉鋼喂絲機水冷導絲裝置，其在活動導絲管外壁加設冷卻水道來對包芯線進行冷卻，但其冷卻原理以導熱為主，導絲管和包芯線之間是空氣，而以空氣為導熱體的導熱速率遠低于熱輻射和熱對流。因此，該水冷導絲裝置對包芯線的冷卻效果有限。

為了盡可能提高喂絲時合金或稀土的收得率，理想喂入深度一般為鋼液或鐵液深度的0.6～0.75倍，要達到這一深度，導絲管出口需進入液體內部。然而，現有的氣冷導絲管和水冷導絲管都不能進入液體內部，如果進入很容易導致液渣和液體進入包芯線通道，遇冷凝固堵塞通道。

發明內容

本發明旨在提供一種既可對易熔包芯線進行有效冷卻保護、又可在鋼液或鐵液中形成具有一定壓力的旋轉氣囊、并可使包芯線進入鋼液或鐵液的預定深度、從而大幅提高芯材收得率的氣體旋流冷卻式喂絲槍。

為實現上述目的，本發明所設計的氣體旋流冷卻式喂絲槍，包括套裝在喂絲機的導絲管外周的內管和外管，所述內管與外管形成的環形通道頂部入口與氣流穩壓箱相連，所述氣流穩壓箱上設置有進氣管接頭；所述內管與外管形成的環形通道底部出口與中空結構的旋流噴氣頭相連，所述旋流噴氣頭的中空內腔與內管相連，所述外管的外壁和旋流噴氣頭的外壁均覆蓋有耐火材料層。

進一步地，所述旋流噴氣頭由呈旋轉陀螺體形的噴頭內芯和與其形狀相匹配的噴頭外套組合而成，所述噴頭內芯固定連接在內管的底部，所述噴頭內芯上開設有與內管相連的中空內腔；所述噴頭外套固定連接在外管的底部，所述噴頭內芯與噴頭外套的配合面之間開設有若干條沿周向均勻分布的螺旋噴氣通道。

進一步地，所述螺旋噴氣通道開設在所述噴頭內芯的旋轉曲面上，其數量為3～6條，最優選的數量為4條。

再進一步地，所述噴頭內芯下端與所述螺旋噴氣通道出口相交的外圓被切除的弧長占其圓周長的30～100％，最好控制在70～90％的范圍內。

更進一步地，所述內管和外管采用螺紋管。

本發明的工作原理是這樣的：在向鋼液或鐵液中喂送含有添加劑的包芯線時，一方面整個槍體根據喂絲需要沿著固定的導絲管作上下移動，以便插入到鋼液或鐵液的內部或離開液面；另一方面冷卻氣體從進氣管接頭進入氣流穩壓箱，通過內管與外管形成的環形通道進入底部旋流噴氣頭，所噴出的氣體旋流在鋼液或鐵液中形成具有一定壓力的氣囊，氣囊外層氣體切向發散沿耐火材料層向上溢出，氣囊內層氣體則通過旋流噴氣頭的中空內腔進入內管和導絲管中，并圍繞包芯線外壁向上溢出；與此同時，含有添加劑的包芯線穿過氣囊進入鋼液或鐵液中熔化。

與現有技術相比，本發明的優點體現在如下幾方面：

其一，從旋流噴氣頭噴出的氣流在鋼液或鐵液表面形成漩渦，可帶動與其臨近的保護渣、鋼液或鐵液也作旋轉運動，從而避免了保護渣、鋼液或鐵液飛濺堵塞包芯線通道。