[其他]一种新型复吹底枪

说明书

本实用新型属于转炉冶炼新工艺的技术装备。

转炉顶底复合吹炼技术是八十年代初问世的冶炼新工艺，复吹底枪则是该新工艺的关键设备。目前日本STB使用的复吹底枪，其枪身断面是外环、内孔、即一环一孔形的通气缝隙。保护气体由内外管之间所形成的环形缝隙内喷出，形成保护气幕。氧气经内孔直接喷出、高压、高速的气流迅速膨胀、形成发散状氧气流股，常常冲破保护气幕、直接侵蚀喷枪周围的炉衬，並使外管迅速氧化而被烧损，从而大大降低了炉衬和喷枪的使用寿命。

大家知道，压缩气体在管道内流动时的阻力越小越理想，底枪孔环内的气体阻力主要来自支撑定位方式、即支撑断面大小是直接影响气体流速的决定因素。日本STB使用的复吹底枪是采用三点凹凸定位法，即沿枪身轴向按一定间隔分布三个定位点，由于枪身易受热弯曲变形、因此枪身各个断面上的环缝不易保持同心、这是极不理想的。

本实用新型的设计目的旨在技术上解决氧气流股呈发散状的问题，提高炉衬和喷枪的使用寿命，並提高支撑定位的准确率和同心度、提高喷枪管体的抗弯强度，减少气流压力、速度损失，减少通气缝隙的阻塞现象。

在分析了国内外已有炉底供气技术的基础上，设计了一种新型复吹底枪——双环缝嵌筋定位底枪。它是在原底吹喷枪的内孔中再同心放置一根填满耐火材料的金属管（2）、使枪身断面由外环、内孔的一环一孔形变为外环（6）、内环（5）、中实心的双环形。保护气体仍由外环（6）缝隙直接喷出、形成保护气幕。高压高速的氧气流由内环（5）缝隙喷出（内金属管（7）与耐火材料棒的金属管（2）之间所形成的缝隙），由于枪身端头中心处耐火材料棒区域的压力要比内环（5）缝隙处的氧气流股压力低得多，同时又比炉底附近钢水静压力低得多，这样就使得氧气流股向着枪身端头的中心区域集中，形成收敛形氧气流股，克服了因氧气流股呈发散状冲破保护气幕而直接侵蚀周围炉衬、以及外金属管（3）迅速氧化而烧损的现象发生，从而提高炉衬和喷枪的使用寿命。

采用嵌筋方式进行定位，可以提高喷枪管体的抗弯强度，提高支撑定位的准确度和同心度，在内金属管（7）和中心耐火材料棒金属管（2）的外壁上沿轴向分别加工出三条槽，这三条槽在各自管体的圆周上按相等弧长间隔（ 2/3 π）均匀分布。每条槽内嵌入一根直径相同的不锈钢金属丝（1）並在槽和金属丝的接触面上均匀地涂抹一层粘结剂。嵌在内金属管（7）外壁上的金属丝（1）与外金属管（3）内壁之间形成的接触面和中心耐火材料棒金属管（2）外壁上的金属丝（1）与内金属管（7）内壁之间形成的接触面分别采用过盈配合方式装配在一起。

采用双环缝隙可使氧气流股由发散状呈收敛状。该氧气流股可穿入钢水一定高度后与钢液起反应，提高冶炼生产率。该氧气流股不易冲破保护气幕，大大提高炉衬和喷枪的使用寿命，从而降低冶炼成本。

采用嵌筋定位方式，提高了喷枪管体的抗弯强度，喷枪在高温下使用，枪身受热变形弯曲，但由于嵌筋支撑定位的作用，枪身各处横截面上环缝能够保持同心、对称，使喷出的保护气体和氧气流股的厚度均匀，其与钢水的搅拌均匀，加快吹炼速度。嵌筋定位方式比日本STB的三点凹凸定位方式的支撑断面小、（经计算约为6.7倍）所以气体流动阻力较小，气流的压力、速度损失亦少，钢液不易倒灌，通气缝隙不易堵塞。

该新型复吹底枪，制作工艺简单，不须专用加工设备，造价低、使用可靠、装拆方便，可用于氧气转炉顶底复合吹炼技术中，也可用于钢的炉外精炼技术中。

附图说明

金属丝（1）        金属管（2）        外金属管（3）        耐火材料（4）

内环（5）        外环（6）        内金属管（7）