[發明專利]集束射流氧槍噴頭

在審

• 申請號: 201910142356.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109628686A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 任鯤先;劉向東;張燕彤;房曉亮
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪技術研究中心有限公司
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 尹麗云

本發明公開了一種集束射流氧槍噴頭，用于轉爐氧槍，包括噴頭本體和多個內套管，所述噴頭本體開設有多個安裝孔，所述安裝孔與噴頭本體的供氧通道連通，所述內套管內壁為拉瓦爾管孔，內套管外壁沿射流方向開設有多個通槽，多個所述通槽沿內套管周向分布，每個所述內套管對應安裝在一個安裝孔內，所述內套管的拉瓦爾管孔和通槽均與供氧通道連通，所述拉瓦爾管孔形成主氧氣通道，多個所述通槽形成集束氧氣通道。本發明，拉瓦爾管孔和通槽均在內套管上加工形成，在噴頭本體上加工安裝孔，通過裝配的方式將內套管安裝在安裝孔內形成氧槍噴頭；降低了制造難度及維護成本，且便于內套管的更換。

技術領域

本發明屬于轉爐煉鋼技術領域，特別涉及一種集束射流氧槍噴頭。

背景技術

水冷氧槍槍是轉爐煉鋼的主要設備，其主要作用是從轉爐頂部伸入轉爐，吹入超音速氧氣射流對鋼液進行脫碳處理。

水冷氧槍作為轉爐煉鋼工藝中的關鍵設備之一，其穩定性和可靠性直接影響著轉爐的正常生產運行。在轉爐正常生產過程中，氧氣射流受到爐內反應生成氣體卷吸的影響，發散及衰減速度很快，降低了氧氣射流噴吹距離以及對鋼水液面沖擊強度，導致氧氣利用兩次降低。為了彌補此負面影響，氧槍吹煉槍位往往較低，氧槍噴頭受到鋼水高溫熱輻射及噴濺影響，壽命較短；同時，為了使氧氣流達到超音速，氧槍噴頭吹氧通道必須設計為拉瓦爾管結構，制造難度很大，從而提高了生產成本。雖然現有技術中有通過增設導流結構將氧氣分為中心氧射流及外層環氧射流的方式，通過外層氧氣射流包裹中心氧氣，緩解氧氣射流衰減。但在氧槍噴頭中增加了導流結構，導致設備復雜程度提高，同時導流結構需要先插入氧氣通道再焊接，實際操作難度極高，使得制造難度及成本大大提高。同時，外層環氧通道尺寸很小，極易被爐內粉塵堵塞，但氧氣導流管又與槍體焊接在一起，無法單獨更換，反而會導致氧槍噴頭壽命降低。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種集束射流氧槍噴頭，便于加工制造。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明技術方案如下：

一種集束射流氧槍噴頭，用于轉爐氧槍，包括噴頭本體和多個內套管，所述噴頭本體開設有多個安裝孔，所述安裝孔與噴頭本體的供氧通道連通，所述內套管內壁為拉瓦爾管孔，內套管外壁沿射流方向開設有多個通槽，多個所述通槽沿內套管周向分布，每個所述內套管對應安裝在一個安裝孔內，所述內套管的拉瓦爾管孔和通槽均與供氧通道連通，所述拉瓦爾管孔形成主氧氣通道，多個所述通槽形成集束氧氣通道。

本發明內套管中心形成主氧氣通道，內套管外壁的通槽形成集束氧氣通道，內套管與氧氣管嵌套形成了集束氧氣通道，且拉瓦爾管孔和通槽均在內套管上加工形成，在噴頭本體上加工安裝孔，通過裝配的方式將內套管安裝在安裝孔內形成氧槍噴頭；降低了制造難度及維護成本。氧氣在進入安裝孔后直接被內套管分流為外層集束射流和中心主氧射流，中心主氧氣射流為超音速射流，外層集束射流速度最高可達音速。外層集束射流包裹中心主氧射流，減緩主氧氣射流發散及衰減速度，提高主氧氣射流噴吹距離以及對鋼水液面沖擊強度，從而提高冶煉生產中氧槍槍位，延長氧槍噴頭壽命，降低生產成本。

可選地，所述內套管出口端面與噴頭本體出口端面有間距，且所述噴頭本體出口端面超出所述內套管出口端面。

可選地，所述內套管與噴頭本體的安裝孔為過盈配合。

可選地，所述內套管從噴頭本體出口方向用壓裝方式插入所述安裝孔內。

可選地，所述內套管外壁具有錐度，且沿射流方向內套管的外徑逐漸增大。

可選地，所述安裝孔為與內套管對應的錐孔，沿射流方向直徑逐漸增大。

可選地，所述通槽的寬度或深度沿射流方向逐漸增大。

可選地，所述內套管由耐磨不銹鋼制成。

可選地，所述噴頭本體上還設置有用于通入冷卻水的進水管和出水管。