[发明专利]复合结构氧枪喷头

说明书

技术领域

本发明涉及转炉炼钢顶部吹氧用氧枪领域，尤其涉及一种复合结构氧枪喷头。

背景技术

在钢铁冶炼过程中，氧枪吹氧是必不可少的环节，氧枪最前端的部件即为氧枪喷头。喷头的质量一定程度上决定了氧枪性能的优劣，由于它直接插入到2500多℃炼钢炉内，在吹氧时高速氧气流从喷头出氧孔射向炉内溶液，对钢水进行搅拌用以增加熔池吸氧程度，对钢水进行脱碳、脱磷、脱硫，同时也引起钢液和炉渣的大量飞溅。

高达1700多℃的钢液和炉渣会喷溅吸附到喷头表面，目前氧枪喷头都是由纯紫铜铸造或锻造的，主要是利用紫铜热导率高（铜热导率359.2,而铁热导率66.7），导热快的特性，将喷头表面温度迅速传导给喷头内循环冷却水，借此降低喷头整体温度，理论上讲在吹氧过程中，炉中飞溅的钢水不易粘在内部有冷却水的氧枪喷头表面,但在实际生产中，喷头的损坏都是因为喷头表面被高温钢水吸附和侵蚀造成的，形成这种现象的主要原因是紫铜与铁在高温时的可焊性较好，铁与铜在高温时的原子半径、晶体晶格类型同为面心立方晶格、原子序数、以及原子的外层电子数等比较接近，所以高温的钢水能在瞬间与低温的紫铜喷头表面形成原子间扩散，使钢水熔合在紫铜表面上。

氧枪喷头粘附的高温铁中所含的碳原子，遇高速氧气流就会燃烧Ｃ＋Ｏ₂＝ＣＯ₂，并释放能量产生高温，把喷头的铜壁熔蚀掉，如果炉内的钢液吸附不到喷头头冠上，材质为纯铜的氧枪喷头与高速射出的氧气就不能发生化学反应，但是目前氧枪喷头结构无法做到这一点。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合结构氧枪喷头，克服现有技术的不足，采用复合式结构，在铸造喷头表面焊接一层高强度，又不粘钢渣的金属，借此抵挡转炉内飞溅的钢水和钢渣的撞击，从而提高喷头的使用寿命。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

复合结构氧枪喷头，包括紫铜头冠，在紫铜头冠的前端面钎焊一层4～5mm的H62黄铜金属层，钎焊黄铜金属前，先用机床切削氧枪喷头的前端面，使之比车成尺寸薄4～5mm，喷头机加完成后进行喷头组焊；

钎焊前先将施焊部位氧化膜清除掉，在表面撒上固体焊剂，然后头冠冲上放入电炉中预热至400～℃550，℃保温20分钟后，在旋转工作台上进行钎焊，焊接材料为黄铜焊丝，焊接顺序是由喷头端面最外边逐步向内螺旋阶梯焊接，焊炬枪嘴与喷头表面成45°角，在保证熔透的条件下连续快速焊接，填充金属层的高度为5mm～6mm，焊后喷头放入保温箱冷却至室温，再将喷头外表面加工光滑至设计尺寸。

所述黄铜焊丝的牌号为HS221。

所述固体焊剂是由下述几种原料组分按重量百分比制成的混合物：硼砂60%、硼酸30%、磷酸氢钠10%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在纯铜的氧枪喷头表面钎焊一层黄铜来抵御吹氧时钢渣的撞击，使得飞溅的钢水粘不到喷头表面覆盖着的黄铜上，即使粘上也不会熔合在一起，消除方便，這樣既利用了紫铜的高热导率，使得喷头始终处于一种低温状态，又提高了喷头表面的强度和硬度，使氧枪喷头在生产过程中减少钢渣对喷头的吸附，成为不粘钢渣的喷头，由于喷头内部是纯铜，表面为黄铜（H62），二者合一在恶劣工作环境中各自发挥金属自身特性，从而提高喷头的使用寿命0.5倍以上。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图。

图中：1-紫铜头冠2-黄铜金属层

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本发明复合结构氧枪喷头实施例结构示意图，在紫铜头冠1的前端面钎焊一层4～5mm的HS221黄铜焊丝金属层2，钎焊黄铜金属前，先用机床切削氧枪喷头前端面，使之比车成尺寸薄4～5mm，其它部分正常加工，喷头机加完成后进行喷头组焊；

钎焊前首先将头冠施焊部位用电动钢丝刷彻底清除掉氧化膜，在头冠表面均匀撒上由硼砂60%、硼酸30%、磷酸氢钠10%组分配制而成的固体焊剂；

然后按头冠前端面冲上的方向将喷头放入电炉中预热，其中对于直径φ219mm以下的喷头产品预热温度为400℃，对直径φ245mm以上的喷头产品预热至550℃；

在保温20分钟后，将喷头放到旋转工作台进行焊接，焊接工具为手持式中号H01—20型氧丙烷焰焊炬，焊接材料为黄铜焊丝，其牌号为HS221，其主要化学成分按重量百分比为：铜Cu60％、硅Si0.5％、余量为锌Zn。