免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410373978.2

申请日:

2014.07.30

公开号:

CN104152633A

公开日:

2014.11.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):C21C 7/064登记生效日:20170726变更事项:专利权人变更前权利人:武汉钢铁(集团)公司变更后权利人:武汉钢铁有限公司变更事项:地址变更前权利人:430080 湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层变更后权利人:430083 湖北省武汉市青山区厂前2号门股份公司机关|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C21C 7/064申请日:20140730|||公开

IPC分类号:

C21C7/064

主分类号:

C21C7/064

申请人:

武汉钢铁(集团)公司

发明人:

欧阳德刚; 罗安智

地址:

430080 湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层

优先权:

专利代理机构:

武汉开元知识产权代理有限公司 42104

代理人:

胡镇西

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内容摘要

本发明公开了一种免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法,该喷枪包括复合材料枪芯、覆盖在复合材料枪芯外周的耐火材料枪衬和设置复合材料枪芯上方的连接法兰,所述复合材料枪芯包括内层枪芯骨架,所述枪芯骨架内填充有耐火可塑料。该方法首先制备得到枪芯骨架,在枪芯骨架内填充有耐火可塑料,制备得到复合材料枪芯,再将V形锚固件和双V形锚固件在枪芯骨架表面上错位焊接,在V形锚固件顶端焊接圆环锚固件,然后枪芯骨架表面覆盖耐火材料枪衬;将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内烘烤;即得到喷枪。本发明制备的喷枪,保证的本发明喷枪的制作质量,简化喷枪制作工艺与质量控制,降低制作材料消耗与人力消耗,进一步降低喷枪综合制作成本。

权利要求书

1.  一种免维护低成本铁水预处理喷枪,包括复合材料枪芯(1)、覆盖在复合材料枪芯(1)外周的耐火材料枪衬(4)和设置复合材料枪芯(1)上方的连接法兰(5),所述复合材料枪芯(1)包括内层枪芯骨架(7),所述枪芯骨架(7)外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件(2)和双V形锚固件(10),所述V形锚固件(2)顶端焊接有圆环锚固件(3),所述枪芯骨架(7)下端侧壁上设置有下封头(7.4),其特征在于:所述枪芯骨架(7)包括内部的薄壁内衬管(7.1)和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环(7.3),多圈周向钢环(7.3)沿轴向均匀分布,所述薄壁内衬管(7.1)外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用于连接周向钢环(7.3)的轴向钢条(7.2),所述枪芯骨架(7)内填充有耐火可塑料(9)。

2.
  根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于:所述耐火可塑料(9)为磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。

3.
  根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于:所述耐火材料枪衬(4)包括在枪芯骨架(7)外壁上涂有隔热衬(4.1),所述隔热衬(4.1)外侧还覆盖有浇注料衬(4.2),所述浇注料衬(4.2)以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬(4.21)和下部潜入段枪衬(4.22),所述上部外露段枪衬(4.21)以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成枪衬,下部潜入段枪衬(4.22)为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。

4.
  根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于:所述连接法兰(5)下端内表面设置有若干个加强筋板(6),所述枪芯骨架(7)顶端与连接法兰(5)和加强筋板(6)焊接固定。

5.
  根据权利要求1所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特 征在于:所述下封头(7.4)上方设置有与薄壁内衬管(7.1)相通的喷吹口(8),所述喷吹口(8)水平设置或者喷吹口(8)的轴线与薄壁内衬管(7.1)轴线夹角小于90°。

6.
  根据权利要求1所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于:所述复合材料枪芯(1)底部设置有与薄壁内衬管(7.1)相通的喷吹口(8)。

7.
  根据权利要求5或6所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于:所述喷吹口(8)为钢管(8.1)或金属座(8.2)与碳素管(8.3)制备复合的复合管,所述钢管(8.1)焊接固定于枪芯骨架(7)和耐火材料枪衬(4)内,所述金属座焊接固定于枪芯骨架(7),所述碳素管(8.3)一端通过碳泥浆固定于金属座内,另一端通过碳泥浆固定于耐火材料枪衬(4)内。

8.
  一种免维护低成本铁水预处理喷枪的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)选择上述部件需要的金属材料,根据制备上述喷枪的结构参数,加工制作喷枪各金属部件并除锈备用;
2)选取轴向钢条(7.2),并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管(7.1)外壁上均匀焊接固定,选取周向钢环,沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面,若薄壁内衬管(7.1)下端口未与喷吹口(8)同轴连通,则需焊接下封头(7.4)封堵;即制备得到枪芯骨架(7);
3)在薄壁内衬管(7.1)的下端加工与喷吹口(8)配套的连接口,并焊接连通喷吹口钢管(8.1)或金属座(8.2);
4)将连接法兰(1)与枪芯骨架(7)上端头焊接相通,并焊接多块加强筋板(6)用于连接加固;
5)清理焊渣和浮渣,完毕后,在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性,将磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平,密实填 充于枪芯骨架(7)焊接件空隙内,并确保捣打料面高度与金属钢环(7.3)相同,即制备得到耐火可塑料(9),再自然阴干养护(1)天,即得到复合材料枪芯(1);
6)阴干养护(1)天后,选取V形锚固件(2)、双V形锚固件(10)和圆环锚固件(3),并将这两种锚固件在枪芯骨架(7)表面上错位焊接,在V形锚固件(2)顶端焊接圆环锚固件(3);
7)清理焊渣后,复合材料枪芯(1)表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为3~10mm的隔热衬(4.1);阴干后,装入浇注模具内,为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜入段枪衬(4.22),再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬(4.21),模内氧化(1)天后脱模,即制备得到浇注料衬(4.2),再自然养护4~6天,即制备得到耐火材料枪衬(4);
8)将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300~400℃的条件下烘烤3~5天;
9)若喷吹口(8)为钢管(8.1)的喷枪,喷枪烘烤出炉后,即为喷枪成品并直接包装入库;若喷吹口为由金属座(8.2)与碳素管(8.3)的复合管用含碳泥浆将碳素管(8.3)与金属座(8.2)和耐火材料枪衬(4)粘接,并局部烘烤固化,保持喷吹通道畅通,即得到喷枪成品并包装入库。

说明书

免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法
技术领域
本发明涉及转炉炼钢前铁水炉外预处理的喷吹预处理领域,具体地指一种用于鱼雷罐或铁水罐喷吹脱硫的免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法。
背景技术
目前,在冶金行业转炉炼钢前铁水炉外喷吹预处理所使用的喷枪,主要是由金属枪芯和耐火材料枪衬组成,其中,金属枪芯由主管、增强管、加强筋、铆固件和喷吹口组成,耐火材料枪衬是采用浇注料整体浇注成型,不足之处在于喷枪寿命短与喷枪制作材料价格高,导致铁水喷吹脱硫预处理喷枪消耗成本居高不下,严重制约了铁水喷吹预处理工序的生产经营效益。为此,国内外学者先后从延长喷枪使用寿命与降低喷枪制作成本的角度开展了系列研究工作,如:中国专利《铁水预处理喷枪》(专利号ZL200320115797.7)、《长寿命单喷口钝化镁脱硫喷枪》(专利号ZL03254739.0)、《铁水喷吹脱硫喷枪》(专利号为ZL200710051992.0)、《自冷式铁水预处理喷枪》(专利号ZL200610018623.7)、《脱硫喷枪用耐火浇注料》(专利号ZL03118869.9)等,通过枪芯结构的合理设计、耐火浇注料原材料的优化选择与性能改进、金属枪芯与耐火材料枪衬间热膨胀缓冲等,有效地遏制了喷枪破损的发展进程,并明显降低枪衬耐火材料成本,并在实际生产应用中取得了大幅度延长喷枪使用寿命、降低喷枪消耗成本的优良效果。但从国内外资料报道,虽然目前喷枪使用寿命水平取得了大幅度进步,却出现再度延长乏力的现象,制约了铁水喷吹脱硫工序喷枪消耗成本的进一步降低。
为此,国内外学者逐渐关注喷枪制作成本的降低,尤其是钢铁形 势严峻与市场竞争激励的国内,已开展了喷枪低成本化的研究,如:中国专利《分段式铁水预处理喷枪》(专利号ZL201020183502.X)、《低成本铁水预处理喷枪》(专利号ZL200920086152.2)、《整体式铁水预处理喷枪》(专利号ZL201220139735.9),通过喷枪结构整体结构改进、金属材料的优化选择、耐火再生料的利用、金属枪芯的修复利用以及枪芯结构优化与轻量化等,达到降低喷枪制作材料消耗与成本的目的,但受喷枪苛刻使用条件的限制以及服役期内力学强度要求的制约,喷枪重量与材料消耗减少轻微、耐火再生料使用区域受限;同时,对于金属枪芯的修复利用,由于用后喷枪运输与仓储费用昂贵,并在拆除修复过程中人力消耗大,致使喷枪综合成本下降不明显;此外,在喷枪的实际应用过程中,喷枪耐火材料枪衬频繁破损导致在线修补维护量大,不仅影响了脱硫设备的作业率,同时大量的修补料与维护人力消耗进一步提高了铁水脱硫成本。由此可见,在目前喷枪寿命与制作成本的进一步改进困难的条件下,喷枪频繁破损的在线修补维护是影响铁水喷吹脱硫预处理技术经济指标的关键因素之一,因而有必要进一步开展喷枪轻量化、低成本化、喷枪经济性寿命以及服役期内的免维护技术研究,达到降低铁水喷吹脱硫工序成本、提高生产能力的目的。
发明内容
本发明的目的是是提供一种免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法。
本领域铁水喷吹脱硫预处理常规喷枪的结构分析:
喷枪实质上是由金属枪芯和耐火材料枪衬两大部分构成,其它部件为辅助的连接部件或喷吹通道部件,其中,金属枪芯重量约为喷枪总重量的一半左右,成本略高于喷枪总成本的一半。通过常规喷枪各组成部件的功能分析,金属枪芯主要提供喷枪的强度与刚度,防止喷枪的弯曲与断裂,但金属枪芯耐高温性能差,温度超过500℃后力学性能急剧下降;耐火材料枪衬主要提供喷枪的抗高温与抗铁水、熔渣 侵蚀的功能,满足铁水喷吹脱硫恶劣的高温反应工况的使用性能要求,并通过其隔热性能,在喷枪使用过程中防止金属枪芯超温而影响其功能的发挥,但耐火材料为典型的脆性材料,其抗拉与抗剪性能远低于抗压性能,因导热性能低、弹性模量高,抗热震性能较差,在间歇式铁水喷吹脱硫的温度剧烈变化条件下易形成热应力裂纹破损。
通过喷枪使用过程的跟踪调研、用后喷枪解剖及其破损机理分析,喷枪破损起源耐火材料枪衬,通过枪衬裂纹萌发(起裂)、裂纹发展、裂纹贯穿枪衬的过程,最终高温铁水或熔渣渗透裂纹而熔蚀枪芯断裂,其中,枪衬裂纹萌发起源于枪衬外表面和与枪芯的结合面(内表面)。
分析认为,引起枪衬表面裂纹萌发的原因在于间歇式工作方式下的交变热应力,而枪衬内表面的裂纹萌发原因在于枪芯与枪衬热膨胀差异带来的结构应力。
基于上述常规搅拌器结构、功能与破损机理分析,为常规搅拌器的缺陷,本发明提供的一种免维护低成本铁水预处理喷枪,包括复合材料枪芯、覆盖在复合材料枪芯外周的耐火材料枪衬和设置复合材料枪芯上方的连接法兰,所述复合材料枪芯包括内层枪芯骨架,所述枪芯骨架外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件和双V形锚固件,所述V形锚固件顶端焊接有圆环锚固件,所述枪芯骨架下端侧壁上设置有下封头,所述枪芯骨架包括内部的薄壁内衬管和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环,多圈周向钢环沿轴向均匀分布,所述薄壁内衬管外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用于连接周向钢环的轴向钢条,所述枪芯骨架内填充有耐火可塑料。
优选地,所述耐火可塑料为市售磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。
本发明通过复合材料枪芯的枪芯骨架结构设计,降低枪芯金属材料用量1/2以上,从而降低了枪芯金属材料的热膨胀量,缓解了复合材料枪芯与耐火材料枪衬结合面上的热膨胀结构应力,同时,采用低 品质金属材料和简便的焊接制备工艺,大幅度降低枪芯枪芯骨架的制作成本;通过复合材料枪芯的耐火可塑料的采用,不仅保证了复合材料枪芯的力学强度与刚度,同时强化了复合材料枪芯的隔热性能,提高了复合材料枪芯的抗高温性能,并在喷枪烘烤与使用过程中,通过耐火可塑料的干燥收缩,在复合材料枪芯与耐火材料枪衬结合面上形成收缩缝,进一步缓解了结合面的热膨胀结构应力,遏制耐火材料枪衬内表面裂纹的萌发,并通过收缩缝的隔热作用,强化复合材料枪芯的隔热保护,增大了耐火材料枪衬向复合材料枪芯的径向传热热阻,降低了耐火材料枪衬的径向温差热应力,减缓了裂纹的萌发与发展速度。
在一些实施方案中,所述耐火材料枪衬包括在枪芯骨架外壁上涂有隔热衬,所述隔热衬外侧还覆盖有浇注料衬,所述浇注料衬以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬和下部潜入段枪衬,所述上部外露段枪衬以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成枪衬,下部潜入段枪衬为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。
本发明通过耐火材料枪衬的隔热衬和浇注料衬双层结构设计,增强了耐火材料枪衬对复合材料枪芯隔热保护作用,进一步提高了复合材料枪芯的抗高温性能,同时,采用耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用(申请公布号:CN102924099A)公开的喷涂料制备隔热衬,不仅保证了隔热衬使用温度≥1550℃,而且,通过喷枪烘烤与使用过程中隔热衬的干燥收缩及其自身的受力变形能力,缓解了结合面的热膨胀结构应力,遏制耐火材料枪衬内表面裂纹的萌发,并通过收缩缝的隔热作用,强化复合材料枪芯的隔热保护,增大了耐火材料枪衬向复合材料枪芯的径向传热热阻,降低了浇注料衬的径向温差热应力,减缓了浇注料衬裂纹的萌发与发展速度;通过浇注料衬的上部外露段枪衬和下部潜入段枪衬的两段式结构设计以及不同品质耐火浇注料的选择,保证了喷枪的综合使用性能,并大幅度降低了喷枪浇注料衬的制作成本。
在另一些实施方案中,因为连接法兰与枪芯骨架连接时,由于工作强度过大,会影响它们之间的稳定性,所以本发明中,为了加强它们之间的稳定性,所述连接法兰下端内表面设置有若干个加强筋板,所述枪芯骨架顶端与连接法兰和加强筋板焊接固定。
优选地,所述下封头上方设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口,所述喷吹口水平设置或者喷吹口的轴线与薄壁内衬管轴线夹角小于90°。
优选地,所述复合材料枪芯底部设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口。
优选地,所述喷吹口为钢管或金属座与碳素管制备复合的复合管,所述钢管焊接固定于枪芯骨架和耐火材料枪衬内,所述金属座焊接固定于枪芯骨架,所述碳素管一端通过碳泥浆固定于金属座内,另一端通过碳泥浆固定于耐火材料枪衬内。
本发明还提供了一种免维护低成本铁水预处理喷枪的制备方法,包括以下步骤:
1)选择上述部件需要的金属材料,根据制备上述喷枪的结构参数,加工制作喷枪各金属部件并除锈备用;
2)选取轴向钢条,并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管外壁上均匀焊接固定,选取周向钢环,沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面,若薄壁内衬管下端口未与喷吹口同轴连通,则需焊接下封头封堵;即制备得到枪芯骨架;
3)在薄壁内衬管的下端加工与喷吹口配套的连接口,并焊接连通喷吹口钢管或金属座;
4)将连接法兰与枪芯骨架上端头焊接相通,并焊接多块加强筋板用于连接加固;
5)清理焊渣和浮渣,完毕后,在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性,将磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平,密实填充于枪芯骨架焊接件空隙内,并确保捣打料面高度与金属钢环相同, 即制备得到耐火可塑料,再自然阴干养护一天,即得到复合材料枪芯;
6)阴干养护一天后,选取V形锚固件、双V形锚固件和圆环锚固件,并将这两种锚固件在枪芯骨架表面上错位焊接,在V形锚固件顶端焊接圆环锚固件;
7)清理焊渣后,复合枪芯表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为3~10mm的隔热衬;阴干后,装入浇注模具内,为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜入段枪衬,再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬,模内氧化一天后脱模,即制备得到浇注料衬,再自然养护4~6天,即制备得到耐火材料枪衬;
8)将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300~400℃的条件下烘烤3~5天;
9)若喷吹口为钢管的喷枪,喷枪烘烤出炉后,即为喷枪成品并直接包装入库;若喷吹口为由金属座与碳素管的复合管用含碳泥浆将碳素管与金属座和耐火材料枪衬粘接,并局部烘烤固化,保持喷吹通道畅通,即得到喷枪成品并包装入库。
本发明的有益效果在于:
1、本发明通过喷枪制备方法的优化,保证的本发明喷枪的制作质量,而且制作工艺简便、质量控制简单、工艺成本低廉。
2、本发明通过大幅度降低喷枪综合制作成本,用后喷枪的回收再利用价值降低为负,达到了喷枪的低成本消耗型目的。通过复合材料枪芯的金属材料与耐火材料复合以及耐火材料枪衬的隔热衬和浇注料衬双层结构的设计,降低耐火材料枪衬与复合材料枪芯结合面热膨胀结构应力以及耐火材料枪衬内表面裂纹的萌发,强化复合材料枪芯的隔热保护及其抗高温性能,提高耐火材料枪衬径向导热热阻,降低了浇注料衬的径向温差热应力,减缓了浇注料衬裂纹的萌发与发展速度,达到经济寿命条件下免维护的目的。通过本发明的喷枪制备方法的实施,保证的本发明喷枪的制作质量,简化喷枪制作工艺与质量 控制,降低制作材料消耗与人力消耗,进一步降低喷枪综合制作成本。通过上述综合措施,最终实现喷枪的低成本、消耗型、免维护目标。
附图说明
图1为本发明倒T形双喷口铁水预处理喷枪结构示意图
图2为本发明倒T形双喷口铁水预处理喷枪B-B剖面图
图3为本发明铁水预处理喷枪1-1局部放大图
图4为本发明铁水预处理喷枪金属喷口2-2局部放大图
图5为本发明铁水预处理喷枪复合喷口结构2-2局部放大图
图6为本发明底部直吹铁水预处理喷枪结构示意图
图7为本发明倒Y形三喷口铁水预处理喷枪结构示意图
图中,复合材料枪芯1、V形锚固件2、圆环锚固件3、耐火材料枪衬4、隔热衬4.1、浇注料衬4.2、上部外露段枪衬4.21、下部潜入段枪衬4.22、连接法兰5、加强筋板6、枪芯骨架7、薄壁内衬管7.1、轴向钢条7.2、周向钢环7.3、下封头7.4、喷吹口8、钢管8.1、金属座8.2、碳素管8.3、耐火可塑料9、双V形锚固件10。
具体实施方式
为了更好地解释本发明,以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容,但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1:
如图1~4所示:一种倒T形双喷口铁水预处理喷枪,包括复合材料枪芯1、覆盖在复合材料枪芯1外周的耐火材料枪衬4和设置复合材料枪芯1上方焊接固定有连接法兰5,所述连接法兰5下端内表面设置有若干个加强筋板6,所述枪芯骨架7顶端与加强筋板6焊接固定用于加固复合材料枪芯1和连接法兰5的连接。
耐火材料枪衬4包括在枪芯骨架7外壁上涂有隔热衬4.1,所述隔热衬4.1外侧还覆盖有浇注料衬4.2,所述浇注料衬4.2以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬4.21和下部潜入段枪衬4.22,所述上部外露段枪衬4.21以耐火再生料为主要原材料的浇注料 浇注成枪衬,下部潜入段枪衬4.22为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。
所述复合材料枪芯1包括内层枪芯骨架7,所述枪芯骨架7外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件2和双V形锚固件10,所述V形锚固件2顶端焊接有圆环锚固件3,
所述枪芯骨架7下端侧壁上设置有下封头7.4,所述枪芯骨架7包括内部的薄壁内衬管7.1和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环7.3,多圈周向钢环7.3沿轴向均匀分布,轴向间距分别为40~200mm与10~100mm分布。
所述薄壁内衬管7.1外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用于连接周向钢环7.3的轴向钢条7.2,
薄壁内衬管7.1为普通碳钢薄壁直缝焊管或螺旋焊管,壁厚为3~5mm,内径与常规喷枪金属枪芯主管相等。
轴向钢条7.2采用钢板剪切或市售扁铁制备或制备,其厚度为3~8mm,高度为5~15mm,轴向钢条7.2采用普碳钢螺纹钢筋、盘条、冷拔丝制备;其外径为4~15mm,长度与薄壁内衬管7.1相同。
周向钢环7.3采用厚度为3~10mm钢板制作,轴向高度为20~50mm,也可采用普碳钢盘条、冷拔丝制备,其外径为3~6mm;
所述枪芯骨架7内填充有耐火可塑料9。其中,耐火可塑料9为磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。
所述下封头7.4上方水平设置有两个与薄壁内衬管7.1相通的喷吹口8,喷吹口8为钢管8.1,钢管8.1焊接固定于枪芯骨架7和耐火材料枪衬4内。
倒T形双喷口铁水预处理喷枪包括以下步骤:
1)选择上述部件需要的金属材料,根据制备上述喷枪的结构参数,加工制作喷枪各金属部件并除锈备用;
2)选取轴向钢条7.2,并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管7.1外壁上均匀焊接固定,选取周向钢环,沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面,若薄壁内衬管7.1下端口未与喷吹口8同轴连通,则需焊接下封头7.4封堵;即制备得到枪芯骨架7;
3)在薄壁内衬管7.1的下端加工两个与喷吹口8配套的连接口,并焊接连通喷吹口钢管8.1;
4)将连接法兰1与枪芯骨架7上端头焊接相通,并焊接多块加强筋板6用于连接加固;
5)清理焊渣和浮渣,完毕后,在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性,将磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平,密实填充于枪芯骨架7焊接件空隙内,并确保捣打料面高度与金属钢环7.3相同,即制备得到耐火可塑料9,再自然阴干养护一天,即得到复合材料枪芯1;
6)阴干养护一天后,选取V形锚固件2、双V形锚固件10和圆环锚固件3,并将这两种锚固件在枪芯骨架7表面上错位焊接,在V形锚固件2顶端焊接圆环锚固件3;
7)清理焊渣后,枪芯骨架7表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为3~10mm的隔热衬4.1;阴干后,装入浇注模具内,为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜入段枪衬4.22,再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬4.21,模内氧化一天后脱模,即制备得到浇注料衬4.2,再自然养护4~6天,即制备得到耐火材料枪衬4;
8)将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300~400℃的条件下烘烤3~5天;
9)若喷吹口8为钢管8.1的喷枪,喷枪烘烤出炉后,即为喷枪成品并直接包装入库。
在制备倒T形双喷口铁水预处理喷枪的重要步骤和原料都有详 细描述,其它的步骤与原料属于现有技术。
实施例2
如图1、2、3和5所示:本实施例与实施例1的结构基本相同,不同之处在于:
所述喷吹口8为金属座8.2与碳素管8.3制备复合的复合管,金属座焊接固定于枪芯骨架7,所述碳素管8.3一端通过碳泥浆固定于金属座内,另一端通过碳泥浆固定于耐火材料枪衬4内。
实施例3
如图2、3和6所示:一种底部直吹铁水预处理喷枪,本实施例与实施例1的结构基本相同,不同之处在于:所述复合材料枪芯1底部设置单个有与薄壁内衬管7.1相通的喷吹口8。
实施例4
如图2、3和6所示:一种倒Y形三喷口铁水预处理喷枪,本实施例与实施例1的结构基本相同,不同之处在于:喷吹口8为三个和喷吹口8,喷吹口8的轴线与薄壁内衬管7.1轴线夹角小于90°。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

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1、10申请公布号CN104152633A43申请公布日20141119CN104152633A21申请号201410373978222申请日20140730C21C7/06420060171申请人武汉钢铁(集团)公司地址430080湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层72发明人欧阳德刚罗安智74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人胡镇西54发明名称免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法57摘要本发明公开了一种免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法,该喷枪包括复合材料枪芯、覆盖在复合材料枪芯外周的耐火材料枪衬和设置复合材料枪芯上方的连接法兰,所述复合材料枪芯包括内层枪芯骨。

2、架,所述枪芯骨架内填充有耐火可塑料。该方法首先制备得到枪芯骨架,在枪芯骨架内填充有耐火可塑料,制备得到复合材料枪芯,再将V形锚固件和双V形锚固件在枪芯骨架表面上错位焊接,在V形锚固件顶端焊接圆环锚固件,然后枪芯骨架表面覆盖耐火材料枪衬;将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内烘烤;即得到喷枪。本发明制备的喷枪,保证的本发明喷枪的制作质量,简化喷枪制作工艺与质量控制,降低制作材料消耗与人力消耗,进一步降低喷枪综合制作成本。51INTCL权利要求书2页说明书6页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图4页10申请公布号CN104152633ACN10415263。

3、3A1/2页21一种免维护低成本铁水预处理喷枪,包括复合材料枪芯1、覆盖在复合材料枪芯1外周的耐火材料枪衬4和设置复合材料枪芯1上方的连接法兰5,所述复合材料枪芯1包括内层枪芯骨架7,所述枪芯骨架7外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件2和双V形锚固件10,所述V形锚固件2顶端焊接有圆环锚固件3,所述枪芯骨架7下端侧壁上设置有下封头74,其特征在于所述枪芯骨架7包括内部的薄壁内衬管71和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环73,多圈周向钢环73沿轴向均匀分布,所述薄壁内衬管71外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用于连接周向钢环73的轴向钢条72,所述枪芯骨架7内填充有耐火可塑料9。2。

4、根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于所述耐火可塑料9为磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。3根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于所述耐火材料枪衬4包括在枪芯骨架7外壁上涂有隔热衬41,所述隔热衬41外侧还覆盖有浇注料衬42,所述浇注料衬42以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬421和下部潜入段枪衬422,所述上部外露段枪衬421以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成枪衬,下部潜入段枪衬422为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。4根据权利要求1或2所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于所述连接法兰5下端内表面设置有若干个加强筋板6,所。

5、述枪芯骨架7顶端与连接法兰5和加强筋板6焊接固定。5根据权利要求1所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于所述下封头74上方设置有与薄壁内衬管71相通的喷吹口8,所述喷吹口8水平设置或者喷吹口8的轴线与薄壁内衬管71轴线夹角小于90。6根据权利要求1所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于所述复合材料枪芯1底部设置有与薄壁内衬管71相通的喷吹口8。7根据权利要求5或6所述的免维护低成本铁水预处理喷枪,其特征在于所述喷吹口8为钢管81或金属座82与碳素管83制备复合的复合管,所述钢管81焊接固定于枪芯骨架7和耐火材料枪衬4内,所述金属座焊接固定于枪芯骨架7,所述碳素管83一端通过碳泥浆固。

6、定于金属座内,另一端通过碳泥浆固定于耐火材料枪衬4内。8一种免维护低成本铁水预处理喷枪的制备方法,其特征在于包括以下步骤1选择上述部件需要的金属材料,根据制备上述喷枪的结构参数,加工制作喷枪各金属部件并除锈备用;2选取轴向钢条72,并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管71外壁上均匀焊接固定,选取周向钢环,沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面,若薄壁内衬管71下端口未与喷吹口8同轴连通,则需焊接下封头74封堵;即制备得到枪芯骨架7;3在薄壁内衬管71的下端加工与喷吹口8配套的连接口,并焊接连通喷吹口钢管81或金属座82;4将连接法兰1与枪芯骨架7上端头焊接相通,并焊接多块加强筋板6用于。

7、连权利要求书CN104152633A2/2页3接加固;5清理焊渣和浮渣,完毕后,在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性,将磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平,密实填充于枪芯骨架7焊接件空隙内,并确保捣打料面高度与金属钢环73相同,即制备得到耐火可塑料9,再自然阴干养护1天,即得到复合材料枪芯1;6阴干养护1天后,选取V形锚固件2、双V形锚固件10和圆环锚固件3,并将这两种锚固件在枪芯骨架7表面上错位焊接,在V形锚固件2顶端焊接圆环锚固件3;7清理焊渣后,复合材料枪芯1表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为310MM的隔热衬41;阴干后,装入浇注模具内,为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜。

8、入段枪衬422,再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬421,模内氧化1天后脱模,即制备得到浇注料衬42,再自然养护46天,即制备得到耐火材料枪衬4;8将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300400的条件下烘烤35天;9若喷吹口8为钢管81的喷枪,喷枪烘烤出炉后,即为喷枪成品并直接包装入库;若喷吹口为由金属座82与碳素管83的复合管用含碳泥浆将碳素管83与金属座82和耐火材料枪衬4粘接,并局部烘烤固化,保持喷吹通道畅通,即得到喷枪成品并包装入库。权利要求书CN104152633A1/6页4免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法技术领域0001本发明涉及转炉炼钢前铁水炉外预处。

9、理的喷吹预处理领域,具体地指一种用于鱼雷罐或铁水罐喷吹脱硫的免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法。背景技术0002目前,在冶金行业转炉炼钢前铁水炉外喷吹预处理所使用的喷枪,主要是由金属枪芯和耐火材料枪衬组成,其中,金属枪芯由主管、增强管、加强筋、铆固件和喷吹口组成,耐火材料枪衬是采用浇注料整体浇注成型,不足之处在于喷枪寿命短与喷枪制作材料价格高,导致铁水喷吹脱硫预处理喷枪消耗成本居高不下,严重制约了铁水喷吹预处理工序的生产经营效益。为此,国内外学者先后从延长喷枪使用寿命与降低喷枪制作成本的角度开展了系列研究工作,如中国专利铁水预处理喷枪专利号ZL2003201157977、长寿命单喷口钝化镁。

10、脱硫喷枪专利号ZL032547390、铁水喷吹脱硫喷枪专利号为ZL2007100519920、自冷式铁水预处理喷枪专利号ZL2006100186237、脱硫喷枪用耐火浇注料专利号ZL031188699等,通过枪芯结构的合理设计、耐火浇注料原材料的优化选择与性能改进、金属枪芯与耐火材料枪衬间热膨胀缓冲等,有效地遏制了喷枪破损的发展进程,并明显降低枪衬耐火材料成本,并在实际生产应用中取得了大幅度延长喷枪使用寿命、降低喷枪消耗成本的优良效果。但从国内外资料报道,虽然目前喷枪使用寿命水平取得了大幅度进步,却出现再度延长乏力的现象,制约了铁水喷吹脱硫工序喷枪消耗成本的进一步降低。0003为此,国内外学者。

11、逐渐关注喷枪制作成本的降低,尤其是钢铁形势严峻与市场竞争激励的国内,已开展了喷枪低成本化的研究,如中国专利分段式铁水预处理喷枪专利号ZL201020183502X、低成本铁水预处理喷枪专利号ZL2009200861522、整体式铁水预处理喷枪专利号ZL2012201397359,通过喷枪结构整体结构改进、金属材料的优化选择、耐火再生料的利用、金属枪芯的修复利用以及枪芯结构优化与轻量化等,达到降低喷枪制作材料消耗与成本的目的,但受喷枪苛刻使用条件的限制以及服役期内力学强度要求的制约,喷枪重量与材料消耗减少轻微、耐火再生料使用区域受限;同时,对于金属枪芯的修复利用,由于用后喷枪运输与仓储费用昂贵,。

12、并在拆除修复过程中人力消耗大,致使喷枪综合成本下降不明显;此外,在喷枪的实际应用过程中,喷枪耐火材料枪衬频繁破损导致在线修补维护量大,不仅影响了脱硫设备的作业率,同时大量的修补料与维护人力消耗进一步提高了铁水脱硫成本。由此可见,在目前喷枪寿命与制作成本的进一步改进困难的条件下,喷枪频繁破损的在线修补维护是影响铁水喷吹脱硫预处理技术经济指标的关键因素之一,因而有必要进一步开展喷枪轻量化、低成本化、喷枪经济性寿命以及服役期内的免维护技术研究,达到降低铁水喷吹脱硫工序成本、提高生产能力的目的。发明内容0004本发明的目的是是提供一种免维护低成本铁水预处理喷枪及其制备方法。说明书CN104152633。

13、A2/6页50005本领域铁水喷吹脱硫预处理常规喷枪的结构分析0006喷枪实质上是由金属枪芯和耐火材料枪衬两大部分构成,其它部件为辅助的连接部件或喷吹通道部件,其中,金属枪芯重量约为喷枪总重量的一半左右,成本略高于喷枪总成本的一半。通过常规喷枪各组成部件的功能分析,金属枪芯主要提供喷枪的强度与刚度,防止喷枪的弯曲与断裂,但金属枪芯耐高温性能差,温度超过500后力学性能急剧下降;耐火材料枪衬主要提供喷枪的抗高温与抗铁水、熔渣侵蚀的功能,满足铁水喷吹脱硫恶劣的高温反应工况的使用性能要求,并通过其隔热性能,在喷枪使用过程中防止金属枪芯超温而影响其功能的发挥,但耐火材料为典型的脆性材料,其抗拉与抗剪性。

14、能远低于抗压性能,因导热性能低、弹性模量高,抗热震性能较差,在间歇式铁水喷吹脱硫的温度剧烈变化条件下易形成热应力裂纹破损。0007通过喷枪使用过程的跟踪调研、用后喷枪解剖及其破损机理分析,喷枪破损起源耐火材料枪衬,通过枪衬裂纹萌发起裂、裂纹发展、裂纹贯穿枪衬的过程,最终高温铁水或熔渣渗透裂纹而熔蚀枪芯断裂,其中,枪衬裂纹萌发起源于枪衬外表面和与枪芯的结合面内表面。0008分析认为,引起枪衬表面裂纹萌发的原因在于间歇式工作方式下的交变热应力,而枪衬内表面的裂纹萌发原因在于枪芯与枪衬热膨胀差异带来的结构应力。0009基于上述常规搅拌器结构、功能与破损机理分析,为常规搅拌器的缺陷,本发明提供的一种免。

15、维护低成本铁水预处理喷枪,包括复合材料枪芯、覆盖在复合材料枪芯外周的耐火材料枪衬和设置复合材料枪芯上方的连接法兰,所述复合材料枪芯包括内层枪芯骨架,所述枪芯骨架外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件和双V形锚固件,所述V形锚固件顶端焊接有圆环锚固件,所述枪芯骨架下端侧壁上设置有下封头,所述枪芯骨架包括内部的薄壁内衬管和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环,多圈周向钢环沿轴向均匀分布,所述薄壁内衬管外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用于连接周向钢环的轴向钢条,所述枪芯骨架内填充有耐火可塑料。0010优选地,所述耐火可塑料为市售磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。0011本发明通过复合材料枪芯。

16、的枪芯骨架结构设计,降低枪芯金属材料用量1/2以上,从而降低了枪芯金属材料的热膨胀量,缓解了复合材料枪芯与耐火材料枪衬结合面上的热膨胀结构应力,同时,采用低品质金属材料和简便的焊接制备工艺,大幅度降低枪芯枪芯骨架的制作成本;通过复合材料枪芯的耐火可塑料的采用,不仅保证了复合材料枪芯的力学强度与刚度,同时强化了复合材料枪芯的隔热性能,提高了复合材料枪芯的抗高温性能,并在喷枪烘烤与使用过程中,通过耐火可塑料的干燥收缩,在复合材料枪芯与耐火材料枪衬结合面上形成收缩缝,进一步缓解了结合面的热膨胀结构应力,遏制耐火材料枪衬内表面裂纹的萌发,并通过收缩缝的隔热作用,强化复合材料枪芯的隔热保护,增大了耐火材。

17、料枪衬向复合材料枪芯的径向传热热阻,降低了耐火材料枪衬的径向温差热应力,减缓了裂纹的萌发与发展速度。0012在一些实施方案中,所述耐火材料枪衬包括在枪芯骨架外壁上涂有隔热衬,所述隔热衬外侧还覆盖有浇注料衬,所述浇注料衬以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬和下部潜入段枪衬,所述上部外露段枪衬以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成枪衬,下部潜入段枪衬为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。说明书CN104152633A3/6页60013本发明通过耐火材料枪衬的隔热衬和浇注料衬双层结构设计,增强了耐火材料枪衬对复合材料枪芯隔热保护作用,进一步提高了复合材料枪芯的抗高温性能,同时,采用耐火隔热喷。

18、涂料及其制备方法与应用申请公布号CN102924099A公开的喷涂料制备隔热衬,不仅保证了隔热衬使用温度1550,而且,通过喷枪烘烤与使用过程中隔热衬的干燥收缩及其自身的受力变形能力,缓解了结合面的热膨胀结构应力,遏制耐火材料枪衬内表面裂纹的萌发,并通过收缩缝的隔热作用,强化复合材料枪芯的隔热保护,增大了耐火材料枪衬向复合材料枪芯的径向传热热阻,降低了浇注料衬的径向温差热应力,减缓了浇注料衬裂纹的萌发与发展速度;通过浇注料衬的上部外露段枪衬和下部潜入段枪衬的两段式结构设计以及不同品质耐火浇注料的选择,保证了喷枪的综合使用性能,并大幅度降低了喷枪浇注料衬的制作成本。0014在另一些实施方案中,因。

19、为连接法兰与枪芯骨架连接时,由于工作强度过大,会影响它们之间的稳定性,所以本发明中,为了加强它们之间的稳定性,所述连接法兰下端内表面设置有若干个加强筋板,所述枪芯骨架顶端与连接法兰和加强筋板焊接固定。0015优选地,所述下封头上方设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口,所述喷吹口水平设置或者喷吹口的轴线与薄壁内衬管轴线夹角小于90。0016优选地,所述复合材料枪芯底部设置有与薄壁内衬管相通的喷吹口。0017优选地,所述喷吹口为钢管或金属座与碳素管制备复合的复合管,所述钢管焊接固定于枪芯骨架和耐火材料枪衬内,所述金属座焊接固定于枪芯骨架,所述碳素管一端通过碳泥浆固定于金属座内,另一端通过碳泥浆固定于耐火。

20、材料枪衬内。0018本发明还提供了一种免维护低成本铁水预处理喷枪的制备方法,包括以下步骤00191选择上述部件需要的金属材料,根据制备上述喷枪的结构参数,加工制作喷枪各金属部件并除锈备用;00202选取轴向钢条,并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管外壁上均匀焊接固定,选取周向钢环,沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面,若薄壁内衬管下端口未与喷吹口同轴连通,则需焊接下封头封堵;即制备得到枪芯骨架;00213在薄壁内衬管的下端加工与喷吹口配套的连接口,并焊接连通喷吹口钢管或金属座;00224将连接法兰与枪芯骨架上端头焊接相通,并焊接多块加强筋板用于连接加固;00235清理焊渣和浮渣,完毕。

21、后,在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性,将磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平,密实填充于枪芯骨架焊接件空隙内,并确保捣打料面高度与金属钢环相同,即制备得到耐火可塑料,再自然阴干养护一天,即得到复合材料枪芯;00246阴干养护一天后,选取V形锚固件、双V形锚固件和圆环锚固件,并将这两种锚固件在枪芯骨架表面上错位焊接,在V形锚固件顶端焊接圆环锚固件;00257清理焊渣后,复合枪芯表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为310MM的隔热衬;阴干后,装入浇注模具内,为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜入段枪衬,再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬,模内氧化一天后脱模,即制备得。

22、到浇注料衬,再自然养护46天,即制备得到耐火材料枪衬;00268将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300400的条件下烘烤35说明书CN104152633A4/6页7天;00279若喷吹口为钢管的喷枪,喷枪烘烤出炉后,即为喷枪成品并直接包装入库;若喷吹口为由金属座与碳素管的复合管用含碳泥浆将碳素管与金属座和耐火材料枪衬粘接,并局部烘烤固化,保持喷吹通道畅通,即得到喷枪成品并包装入库。0028本发明的有益效果在于00291、本发明通过喷枪制备方法的优化,保证的本发明喷枪的制作质量,而且制作工艺简便、质量控制简单、工艺成本低廉。00302、本发明通过大幅度降低喷枪综合制作成本,用后喷枪的回收再。

23、利用价值降低为负,达到了喷枪的低成本消耗型目的。通过复合材料枪芯的金属材料与耐火材料复合以及耐火材料枪衬的隔热衬和浇注料衬双层结构的设计,降低耐火材料枪衬与复合材料枪芯结合面热膨胀结构应力以及耐火材料枪衬内表面裂纹的萌发,强化复合材料枪芯的隔热保护及其抗高温性能,提高耐火材料枪衬径向导热热阻,降低了浇注料衬的径向温差热应力,减缓了浇注料衬裂纹的萌发与发展速度,达到经济寿命条件下免维护的目的。通过本发明的喷枪制备方法的实施,保证的本发明喷枪的制作质量,简化喷枪制作工艺与质量控制,降低制作材料消耗与人力消耗,进一步降低喷枪综合制作成本。通过上述综合措施,最终实现喷枪的低成本、消耗型、免维护目标。附。

24、图说明0031图1为本发明倒T形双喷口铁水预处理喷枪结构示意图0032图2为本发明倒T形双喷口铁水预处理喷枪BB剖面图0033图3为本发明铁水预处理喷枪11局部放大图0034图4为本发明铁水预处理喷枪金属喷口22局部放大图0035图5为本发明铁水预处理喷枪复合喷口结构22局部放大图0036图6为本发明底部直吹铁水预处理喷枪结构示意图0037图7为本发明倒Y形三喷口铁水预处理喷枪结构示意图0038图中,复合材料枪芯1、V形锚固件2、圆环锚固件3、耐火材料枪衬4、隔热衬41、浇注料衬42、上部外露段枪衬421、下部潜入段枪衬422、连接法兰5、加强筋板6、枪芯骨架7、薄壁内衬管71、轴向钢条72、。

25、周向钢环73、下封头74、喷吹口8、钢管81、金属座82、碳素管83、耐火可塑料9、双V形锚固件10。具体实施方式0039为了更好地解释本发明,以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容,但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。0040实施例10041如图14所示一种倒T形双喷口铁水预处理喷枪,包括复合材料枪芯1、覆盖在复合材料枪芯1外周的耐火材料枪衬4和设置复合材料枪芯1上方焊接固定有连接法兰5,所述连接法兰5下端内表面设置有若干个加强筋板6,所述枪芯骨架7顶端与加强筋板6焊接固定用于加固复合材料枪芯1和连接法兰5的连接。0042耐火材料枪衬4包括在枪芯骨架7外壁上涂有隔热衬41,所述隔热衬。

26、41外侧还说明书CN104152633A5/6页8覆盖有浇注料衬42,所述浇注料衬42以喷吹时铁水液面为界面由不同材质的上部外露段枪衬421和下部潜入段枪衬422,所述上部外露段枪衬421以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成枪衬,下部潜入段枪衬422为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成枪衬。0043所述复合材料枪芯1包括内层枪芯骨架7,所述枪芯骨架7外壁上错位排列焊接设置有V形锚固件2和双V形锚固件10,所述V形锚固件2顶端焊接有圆环锚固件3,0044所述枪芯骨架7下端侧壁上设置有下封头74,所述枪芯骨架7包括内部的薄壁内衬管71和外部的沿搅拌轴方向设置有多圈周向钢环73,多圈周向钢环73沿轴向均匀。

27、分布,轴向间距分别为40200MM与10100MM分布。0045所述薄壁内衬管71外侧以轴线为中心线由内向外呈发射状均匀布置有多条用于连接周向钢环73的轴向钢条72,0046薄壁内衬管71为普通碳钢薄壁直缝焊管或螺旋焊管,壁厚为35MM,内径与常规喷枪金属枪芯主管相等。0047轴向钢条72采用钢板剪切或市售扁铁制备或制备,其厚度为38MM,高度为515MM,轴向钢条72采用普碳钢螺纹钢筋、盘条、冷拔丝制备;其外径为415MM,长度与薄壁内衬管71相同。0048周向钢环73采用厚度为310MM钢板制作,轴向高度为2050MM,也可采用普碳钢盘条、冷拔丝制备,其外径为36MM;0049所述枪芯骨架。

28、7内填充有耐火可塑料9。其中,耐火可塑料9为磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料。0050所述下封头74上方水平设置有两个与薄壁内衬管71相通的喷吹口8,喷吹口8为钢管81,钢管81焊接固定于枪芯骨架7和耐火材料枪衬4内。0051倒T形双喷口铁水预处理喷枪包括以下步骤00521选择上述部件需要的金属材料,根据制备上述喷枪的结构参数,加工制作喷枪各金属部件并除锈备用;00532选取轴向钢条72,并其以轴线为中心线由内向外呈发射状在薄壁内衬管71外壁上均匀焊接固定,选取周向钢环,沿轴向均匀分布焊接固定在轴向钢条表面,若薄壁内衬管71下端口未与喷吹口8同轴连通,则需焊接下封头74封堵;即制备得到枪芯骨架7;。

29、00543在薄壁内衬管71的下端加工两个与喷吹口8配套的连接口,并焊接连通喷吹口钢管81;00554将连接法兰1与枪芯骨架7上端头焊接相通,并焊接多块加强筋板6用于连接加固;00565清理焊渣和浮渣,完毕后,在进行检查焊接件喷吹气流通道的气密性,将磷酸盐结合铝碳化硅碳质可塑料进行捣打抹平,密实填充于枪芯骨架7焊接件空隙内,并确保捣打料面高度与金属钢环73相同,即制备得到耐火可塑料9,再自然阴干养护一天,即得到复合材料枪芯1;00576阴干养护一天后,选取V形锚固件2、双V形锚固件10和圆环锚固件3,并将这两种锚固件在枪芯骨架7表面上错位焊接,在V形锚固件2顶端焊接圆环锚固件3;00587清理焊。

30、渣后,枪芯骨架7表面喷涂或涂刷耐火隔热喷涂料制备得到厚度为3说明书CN104152633A6/6页910MM的隔热衬41;阴干后,装入浇注模具内,为脱硫喷枪用耐火浇注料浇注成下部潜入段枪衬422,再以耐火再生料为主要原材料的浇注料浇注成上部外露段枪衬421,模内氧化一天后脱模,即制备得到浇注料衬42,再自然养护46天,即制备得到耐火材料枪衬4;00598将上述预制的喷枪模型装入烘烤炉内在温度300400的条件下烘烤35天;00609若喷吹口8为钢管81的喷枪,喷枪烘烤出炉后,即为喷枪成品并直接包装入库。0061在制备倒T形双喷口铁水预处理喷枪的重要步骤和原料都有详细描述,其它的步骤与原料属于现。

31、有技术。0062实施例20063如图1、2、3和5所示本实施例与实施例1的结构基本相同,不同之处在于0064所述喷吹口8为金属座82与碳素管83制备复合的复合管,金属座焊接固定于枪芯骨架7,所述碳素管83一端通过碳泥浆固定于金属座内,另一端通过碳泥浆固定于耐火材料枪衬4内。0065实施例30066如图2、3和6所示一种底部直吹铁水预处理喷枪,本实施例与实施例1的结构基本相同,不同之处在于所述复合材料枪芯1底部设置单个有与薄壁内衬管71相通的喷吹口8。0067实施例40068如图2、3和6所示一种倒Y形三喷口铁水预处理喷枪,本实施例与实施例1的结构基本相同,不同之处在于喷吹口8为三个和喷吹口8,喷吹口8的轴线与薄壁内衬管71轴线夹角小于90。0069其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。说明书CN104152633A1/4页10图1说明书附图CN104152633A102/4页11图2图3说明书附图CN104152633A113/4页12图4图5说明书附图CN104152633A124/4页13图6图7说明书附图CN104152633A13。

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