[实用新型]整体无焊缝减阻耐磨喷煤枪

说明书

所属技术领域

本实用新型喷煤枪，属冶金炼铁高炉喷吹煤粉用的一种耐磨喷煤枪。

背景技术

当今大部分炼铁高炉喷吹煤粉所用的喷煤枪，多采用普通无缝钢管或不锈钢无缝钢管焊接而成，其使用寿命短、更换频繁、工人劳动强度大。直接影响了生铁的产量，造成生铁成本加大、品质下降，制约着高炉喷煤技术的发展，特别是目前加大煤粉喷吹量已成为高炉节约成本最有效的途径。所以，高炉专业人员在加大煤粉喷吹量、增加富氧喷吹等方面做了不少有益的工作，同时对喷煤枪的质量要求越来越高。原来的普通喷煤枪已远不能满足当今高炉推行的富氧大喷吹的要求。为此不少专业人员在解决耐磨、耐高温氧化、改变喷吹方向等方面已取得了可喜的成绩，如：图1、图2、图3是目前部分高炉均已采用并在解决耐磨抗氧化等方面取得了很好效果，使喷煤枪的寿命有所提高的几种常见结构的喷煤枪。但是这几种结构的喷煤枪在使用过程中不同程度发现一些问题，在共性上均存在枪头与枪身分体，然后采用焊接方式组合而成。这就使煤粉在高速冲刷过程中，焊口部位极易形成涡流，至使焊接部位磨穿或导致枪头脱落。因枪身与枪头焊接产生的同心度误差大，使喷吹过程中阻力增加，更加剧了焊口处的磨损。个性问题：如图1和图2，在枪头尺寸和内衬层结构上也存在不足。枪头太短，焊口处于高温区极其恶劣的环境中，也直接导致了焊缝部位的损坏。另外，在内衬层结构上，内衬层与枪身内径误差而产生的台阶，无疑也增加了喷吹阻力。无形中也加大了喷吹动力和煤粉阻力，反过来又加剧了喷煤枪枪头与枪身的磨损。图3虽然焊缝位置偏后，焊缝部位环境有所好转，但因焊缝的存在，依然不可避免焊缝部位的磨损。内衬层尾端虽呈“圆锥缩体状”，减小了煤粉喷吹阻力，但由于内衬层加工工艺的特殊性，“圆锥缩体状”仅为理想设计结构，实际生产不易实现。在总结了以上各方面经验与不足的基础上，我们设计并开发出一种结构简单的“整体无焊缝减阻耐磨喷煤枪”。

发明内容

为了增加喷煤枪的耐磨性及提高其使用寿命，本发明提供了一种新型的无焊缝喷煤枪，取消焊缝，省略了复杂的焊接过程，又避免了因焊缝造成的喷枪内部磨损，使喷枪的使用寿命得到延长。

本“整体无焊缝减阻耐磨喷煤枪”采用的技术方案是：用“高温自蔓延自重分离工艺”和“钢管内壁局部衬陶瓷”的方法，在枪身管体内壁衬Al₂O₃刚玉层，长度设定在250mm-450mm之间，厚度为1mm-2.5mm，并在内衬加工过程中，使底部自然形成不规则的波纹状喇叭口。枪身材料选用耐高温抗氧化的铁基合金管材，并保证枪身为整体无缝管，枪身的另一端加工出一个长度为一定值的喇叭口。枪托材料选用普通无缝钢管，长度为200mm左右，然后套插并焊接在枪身无内衬层的一端。

本实用新型的有益效果是，结构简单实用，枪身为整体材料，不存在焊接接口，避免了因焊接接口而造成的磨穿和枪头脱落。同时，也使得喷煤枪的抗高温氧化性能大为提高，延长了喷煤枪的使用寿命，使得喷吹速度与喷煤量更加稳定。内衬层的长度选定在250mm-450mm之间，保证了喷枪处在高温区的尺寸，同时也不因内衬层过长而加大内衬加工难度，内衬层尾部加工过程中自然形成的无规则波纹状喇叭口，解决了因台阶而引起的喷吹阻力问题，缓解了喷吹流速，减缓了煤粉喷吹阻力，使喷煤枪的寿命进一步提高。“整体无焊缝减阻耐磨喷煤枪”，因其结构简单，枪身整体无焊缝，局部内衬Al₂O₃刚玉层，结构形成自然合理，长度尺寸优化，致使该喷枪从根本上解决了因焊口而引起的枪身局部磨穿和内衬层的脱落等问题。同时也解决了因焊接枪身同心度误差大和内衬层枪头与枪身通径尺寸误差形成的台阶，而产生阻力的问题。解决了因流体局部阻力形成涡流而引起的喷煤枪损坏。减少了焊接工艺过程，使喷枪结构更加简单，加工工艺更为方便。总之，该喷煤枪具有以下特点：

1、寿命长，更换率低，减轻了工人的劳动强度

该喷煤枪因具备耐磨、耐蚀、耐高温氧化等优越的综合机械性能，所以寿命长，更换率明显降低，确保了高炉的全风口喷吹，为实现均喷创造了有力条件。同时，更换的减少也大大减轻了工人的劳动强度。

2、枪位稳定，减少了高炉休风，提高了生产率

该喷枪由于枪身选用了高温抗氧化的铁基合金材料，枪头局部内衬Al₂O₃刚玉，使该枪具有较好的耐热强度，在高温下长时间使用不会发生严重的弯曲变形，所以枪位稳定，因该枪同时具备耐磨、耐高温氧化、减缓阻力等特性，使风口的损坏也大为降低，减少了高炉休风，提高了生产率。

3、稳定和增加喷煤量，实现大喷吹，降低了生铁成本