一种自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪的制作方法

专利2026-08-23  13


本技术涉及冶金行业铁水脱硫设备,具体而言,尤其涉及一种自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪。


背景技术:

1、铁水脱硫为铁水进入炼钢炉冶炼前,脱除其中硫的铁水预处理工艺,它可降低连续铸钢的焦比和提高生产率,减少炼钢的石灰消耗量和渣量等,从而降低生产成本,是当前冶金生产工艺不可缺少的工序之一。由于脱硫喷枪将脱硫剂喷入铁水时需要将喷枪插入铁水中,工作条件非常恶劣,喷枪寿命较短,通常一根喷枪用到10-30炉就需更换。

2、大部分炼钢厂脱硫喷枪的安装/拆卸方式为快速卡紧式。由于脱硫设备及现有喷枪结构和起吊方式的特点所致,现有安装/拆卸喷枪的方式存在诸多不变及安全隐患。以喷枪拆卸为例,当需要更换喷枪时,首先需要通过脱硫装置自带的升降系统将喷枪降至二次平台以下,然后用行吊吊钩吊住脱硫喷枪的吊点,然后打开快速卡紧装置,将脱硫喷枪与升降装置脱开后,升降系统提升后,行吊将脱硫喷枪拖出二层平台,继而吊离。由于行车吊钩中心和喷枪中心偏置约500-1000mm,因此拖喷枪时,喷枪是斜压在平台孔壁上沿硬性拖出平台的。由于喷枪较重(重约1-1.5吨),且喷枪外壁铺设的是耐火材料,拖出时耐火材料容易受损影响喷枪寿命,且斜拖出时,喷枪易与孔壁上沿卡死,因此需要频繁调整吊车位置,对周围人员具有较大的安全隐患。

3、综上所述,改善现有结构的不足,解决安全隐患,对目前脱水脱硫换枪装置及安装/拆卸工艺进行优化改进已成当务之急。


技术实现思路

1、根据上述提出的技术问题,而提供一种自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪。

2、本实用新型采用的技术手段如下:

3、一种自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,包括:上方第一结构和下方第二结构,所述第一结构与第二结构通过法兰连接;所述第一结构为连接法兰,用于与旋转驱动装置的法兰固接;

4、所述第一结构包括由内向外依次同轴设置的第一粉剂喷吹管、第一薄壁圆管和第一厚壁管,所述第一厚壁管包括夹持块,所述夹持块的外壁设置有起吊板,上端设置有楔形挂钩,所述楔形挂钩用于与旋转驱动装置的夹持法兰相应位置的楔形孔对正,插入至楔形孔内,实现旋转喷枪与旋转驱动装置的旋转中心自动对中;

5、所述第二结构为旋转喷枪的主体部分,从内向外包括依次同轴设置的第二粉剂喷吹管、第二薄壁圆管和第二厚壁管,自上向下包括依次相连接的法兰段、立柱段、搅拌段以及喷吹段,所述搅拌段的下方外周面设置有搅拌桨;

6、所述第一粉剂喷吹管与第二粉剂喷吹管构成同一根喷吹管,所述喷吹管贯穿第一结构和第二结构,所述喷吹管的上下两端分别为脱硫剂入口和脱硫剂喷吹口。

7、进一步地,所述连接法兰还包括上沿圆周均布的8-12个连接螺栓及8-12个定位销、连接法兰上端挡板和连接法兰下端挡板,所述连接法兰上端挡板为设置在夹持块下端的法兰连接块,所述连接法兰下端挡板设置在立柱段的上端,所述连接法兰上端挡板和连接法兰下端挡板通过8-12个连接螺栓和8-12个定位销同轴固连,所述定位销还可为键,实现键连接。

8、进一步地,所述第一厚壁管为整体锻造件;所述夹持块为下圆上方结构,由上方的方形结构和下方的圆形结构组成。

9、进一步地,所述起吊板的外形呈倒梯形,焊接在方形结构的外侧棱角处靠近上端的位置,所述起吊板上开设有圆孔,用于拆卸/安装旋转喷枪时起吊旋转喷枪用。

10、进一步地,所述方形结构的上端焊接有圆台形端头,所述圆台形端头为整体锻件,总体呈扁平圆台状结构,所述楔形挂钩设置在圆台状结构的外缘处,且所述楔形挂钩与起吊板呈对向布置。

11、进一步地,所述第一厚壁管内腔的上下两端焊接有圆形支撑薄板,所述圆形支撑薄板上第一薄壁圆管的内外两侧开设多个沿圆周均布的通气孔;

12、所述第二厚壁管内壁与第二薄壁圆管外壁之间、第二薄壁圆管内壁与第二粉剂喷吹管外壁之间均设置有多个圆形支撑薄板,所述圆形支撑板18焊接在第二薄壁圆管的内外侧,所述圆形支撑薄板上第二薄壁圆管的内外两侧开设多个沿圆周均布的通气孔。

13、进一步地,所述立柱段的外周面设有沿圆周均布的加强筋板;所述搅拌桨包括多个搅拌桨叶,所述搅拌桨叶呈螺旋状沿圆周均布设置于搅拌段的外周面。

14、进一步地,所述立柱段的外周面、搅拌桨的外周面以及搅拌桨的搅拌芯板的外周面均设有耐火材料层,且所述立柱段的外周面与耐火材料层之间、所述搅拌芯板的外周面与耐火材料层之间均焊接有多个v型钢筋。

15、进一步地,所述搅拌桨上层的上表面与水平面的夹角η满足:0<η≤30°。

16、进一步地,所述搅拌桨的径向投影为螺旋状的倒梯形;所述搅拌桨的迎铁面由下而上的前倾角β满足:5≤β≤20°,背铁面由下而上的前倾角γ满足:0≤γ≤20°,侧面由下而上的外倾角α满足:2≤α≤4°,底面由左到右的上倾角为0≤δ≤20°。

17、较现有技术相比,本实用新型具有以下优点:

18、1、本实用新型提供的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,解决了拆卸/安装旋转喷枪时,喷枪擦挂平台孔壁上沿,喷枪搅拌桨与孔壁上沿卡阻的现象,同时避免了该操作过程墙壁外层的耐火材料层脱落,影响喷枪寿命的问题。

19、2、本实用新型提供的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,结构简单,方便拆装,有效解决了拆装喷枪时喷枪与二层平台喷枪口的剐蹭问题,可有效避免此操作所带来的喷枪弯曲及耐火材料层脱落等问题,解决了拆装旋转喷枪的安全隐患。

20、3、本实用新型提供的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,将传统的一体式喷枪分成法兰连接段和搅拌喷吹段上、下两部分;法兰连接段需要机械加工,而搅拌喷吹段的耐火材料需要高温烧结成型,该方式可以降低加工难度且提高生产效率,且有效避免高温烧结时连接法兰的热变形。

21、4、本实用新型提供的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,适用于高温液体的喷吹搅拌,特别适用于通过驱动喷枪旋转及通过喷枪向铁水中喷入脱硫剂的铁水脱硫装置。

22、基于上述理由本实用新型可在冶金行业铁水脱硫等领域广泛推广。



技术特征:

1.一种自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,包括:上方第一结构和下方第二结构,所述第一结构与第二结构通过法兰连接;所述第一结构为连接法兰(1),用于与旋转驱动装置的法兰固接;

2.根据权利要求1所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述连接法兰(1)还包括上沿圆周均布的8-12个连接螺栓(3)及8-12个定位销(16)、连接法兰上端挡板(4)和连接法兰下端挡板(5),所述连接法兰上端挡板(4)为设置在夹持块下端的法兰连接块,所述连接法兰下端挡板(5)设置在立柱段(6)的上端,所述连接法兰上端挡板(4)和连接法兰下端挡板(5)通过8-12个连接螺栓(3)和8-12个定位销(16)同轴固连,所述定位销(16)还可为键,实现键连接。

3.根据权利要求1所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述第一厚壁管为整体锻造件;所述夹持块为下圆上方结构,由上方的方形结构和下方的圆形结构组成。

4.根据权利要求3所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述起吊板(2)的外形呈倒梯形,焊接在方形结构的外侧棱角处靠近上端的位置,所述起吊板(2)上开设有圆孔,用于拆卸/安装旋转喷枪时起吊旋转喷枪用。

5.根据权利要求3所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述方形结构的上端焊接有圆台形端头(20),所述圆台形端头(20)为整体锻件,总体呈扁平圆台状结构,所述楔形挂钩(17)设置在圆台状结构的外缘处,且所述楔形挂钩(17)与起吊板(2)呈对向布置。

6.根据权利要求1所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述第一厚壁管内腔的上下两端焊接有圆形支撑薄板(18),所述圆形支撑薄板(18)上第一薄壁圆管的内外两侧开设多个沿圆周均布的通气孔(19);

7.根据权利要求1所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述立柱段(6)的外周面设有沿圆周均布的加强筋板;所述搅拌桨(7)包括多个搅拌桨叶,所述搅拌桨叶呈螺旋状沿圆周均布设置于搅拌段的外周面。

8.根据权利要求1所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述立柱段(6)的外周面、搅拌桨(7)的外周面以及搅拌桨(7)的搅拌芯板的外周面均设有耐火材料层(12),且所述立柱段(6)的外周面与耐火材料层(12)之间、所述搅拌芯板的外周面与耐火材料层(12)之间均焊接有多个v型钢筋(13)。

9.根据权利要求1所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述搅拌桨(7)上层的上表面与水平面的夹角η满足:0<η≤30°。

10.根据权利要求1所述的自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,其特征在于,所述搅拌桨(7)的径向投影为螺旋状的倒梯形;所述搅拌桨(7)的迎铁面由下而上的前倾角β满足:5≤β≤20°,背铁面由下而上的前倾角γ满足:0≤γ≤20°,侧面由下而上的外倾角α满足:2≤α≤4°,底面由左到右的上倾角为0≤δ≤20°。


技术总结
本技术提供一种自动对中及可快速拆装的高寿命旋转喷枪,包括第一结构和第二结构,第一结构由内向外包括第一粉剂喷吹管、第一薄壁圆管和第一厚壁管,第一厚壁管包括夹持块,夹持块外壁有起吊板,上端有楔形挂钩;第二结构从内向外包括第二粉剂喷吹管、第二薄壁圆管和第二厚壁管,自上向下包括法兰段、立柱段、搅拌段及喷吹段,搅拌段下方外周面有搅拌桨;第一粉剂喷吹管与第二粉剂喷吹管构成同一根喷吹管,贯穿第一结构和第二结构,喷吹管两端分别为脱硫剂入口和脱硫剂喷吹口。本技术解决了拆卸/安装旋转喷枪时,喷枪擦挂平台孔壁上沿,喷枪搅拌桨与孔壁上沿卡阻的现象,避免了该操作过程墙壁外层的耐火材料层脱落,影响喷枪寿命。

技术研发人员:曹树森,刘应东
受保护的技术使用者:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
技术研发日:20231116
技术公布日:2024/6/26
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