[發明專利]一種兩段式單通道熔池熔煉氧槍

有效

• 申請號: 201710537774.1
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107326144B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 閆紅杰;金俊偉;肖俊兵;甘雪萍;崔志祥;王智;崔文釗;王海濱
• 申請（專利權）人: 中南大學;東營方圓有色金屬有限公司
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46;C22B9/05
• 代理公司: 11340 北京天奇智新知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳介雨

本發明提供一種兩段式單通道熔池熔煉氧槍，屬于有色金屬熔池熔煉技術領域和鋼鐵冶煉吹煉技術領域，包括氧槍底座、槍體和槍頭，所述槍頭的一端為連接端，另一端為出氣端，所述槍體的A端與槍頭的連接端連接，槍體的B端與氧槍底座連接；所述槍體與槍頭的中心軸線在一條直線，且槍體與槍頭的外徑、內徑均相同。本熔池熔煉氧槍采用兩段式結構，可提高氧槍使用壽命，簡化氧槍更換操作流程，降低氧槍成本，槍頭結構可以提升氧氣利用率，提高生產效率。

技術領域

本發明提供一種兩段式單通道熔池熔煉氧槍，屬于有色金屬熔池熔煉技術領域和鋼鐵冶煉吹煉技術領域。

背景技術

氣體噴吹技術廣泛應用于冶金領域，在諸多冶金過程中，需要通過氧槍將富氧空氣或純凈氧氣從冶金反應器底部或側面噴吹進入冶金熔池，以實現熔池熔煉過程的高效進行。因此，氧槍是熔池熔煉過程中的關鍵設備，對其結構進行優化設計，可達到提高熔煉效率、優化熔煉過程的目的。

熔池熔煉過程中使用的氧槍經歷了從單管到套管、再到帶有槽縫等復雜結構的多層套管氧槍的發展和革新過程。目前，熔池熔煉工業生產中普遍使用槽縫式多層套管氧槍，該氧槍由不同直徑的不銹鋼套管組裝而成，主要包括槍頭、槍體以及氧槍底座。其中，槍體由兩根或多根同軸圓管組成，通常由無縫鋼管加工制成，內層通道輸送純凈氧氣或富氧空氣，外層通道輸送水、氮氣、空氣等保護性介質(或冷卻介質)；槍頭是在內層套管的外壁沿氣體輸運方向加工一定長度的槽縫而形成；槍體與氧槍底座的連接通常使用法蘭螺栓固定連接、〇型橡膠圈滑動連接或焊接等方式實現。

從大量的氧槍相關文獻和現場生產數據發現，槽縫式多層套管氧槍現有技術存在的主要問題包括以下幾點：

(1)在生產過程中，需要保護性氣體或冷卻裝置對氧槍進行冷卻，氧槍結構復雜，對熔池熔煉爐及其配套設備的設計與運行有較高要求，且冷卻效果直接影響氧槍使用壽命。

(2)耐高溫性能較差的金屬材質氧槍槍頭部分與高溫熔體直接接觸，高溫環境使氧槍槍頭易出現燒損、侵蝕等問題，進而導致倒灌和堵槍現象的發生，阻礙生產過程的順利進行，這需要不定時地疏通或更換氧槍，影響生產效率。

(3)在檢修氧槍時，如遇到氧槍嚴重堵塞或燒損情況，現場操作人員必須采用劇烈地擊打或者抽拉等操作方式才能將槍芯從外層套管內抽出，操作難度較大。

(4)該類氧槍需要控制富氧空氣或純凈氧氣與保護性氣體的比例，需要較大的供氣壓力才能保證足量反應氣體進入熔池內。

(5)在槍頭部分沿氣體輸運方向存在一定長度的槽縫結構，對氣體輸運產生一定的阻力，供氣系統的運行成本上升。

發明內容

為了克服現有技術中槽縫式多層套管氧槍使用過程中耐高溫性能較差，更換氧槍操作難度較高，使用壽命較短，影響生產效率等缺陷，本發明提供一種兩段式單通道熔池熔煉氧槍，簡化氧槍設備的總體結構，提升耐高溫、耐磨損性能，降低更換氧槍操作難度，延長氧槍使用壽命。

本發明解決其技術問題所采用的的技術方案是：一種兩段式單通道熔池熔煉氧槍，包括氧槍底座、槍體和槍頭，所述槍頭的一端為連接端，另一端為出氣端，所述槍體的A端與槍頭的連接端連接，槍體的B端與氧槍底座連接；所述槍體與槍頭的中心軸線在一條直線，且槍體與槍頭的外徑、內徑均相同。

優選地，所述槍頭由氮化硅制成。

優選地，所述槍體由金屬材質制成。

優選地，所述槍頭的長度為氧槍總長度的1/4-1/3。

優選地，所述槍頭出氣端的截面為帶齒結構。

優選地，所述帶齒結構沿槍頭軸線方向的長度為30mm-50mm。

優選地，所述槍頭出氣端的中空結構面積占槍頭出氣端端面總面積的50％-70％。