新型AOD螺旋型侧枪制造技术

本发明专利技术涉及一种新型AOD螺旋型侧枪，它包括主枪、副枪和螺旋衬板，主枪作为中心管，副枪套设于主枪的外部，主枪和副枪同轴设置；主枪内设有螺旋衬板，使主枪内气体旋转运动；螺旋衬板为紫铜，其厚度为2mm，螺距为700mm；主枪为紫铜，其厚度为3mm，外壁的直径为21mm；副枪为不锈钢材质，厚度为4mm，外壁的直径为34mm。本发明专利技术结构简单、改造方便、易于实施，耐火砖和砌筑方式等均无需做特别改动，利于推广应用。利于推广应用。利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
新型AOD螺旋型侧枪


[0001]本专利技术涉及一种新型AOD螺旋型侧枪。

技术介绍

[0002]AOD(Argon-Oxygen Decarburization)法是在常压下向钢液吹氧脱碳，同时吹入氩气(或氮气)以降低一氧化碳分压，实现去碳保铬的一种冶炼不锈钢的精炼方法。AOD设备主要有炉体、托圈、倾动机构、氧枪、侧枪等系统组成。AOD炉特点是将氩氧气体经多支（≥3）套侧枪从靠近炉底的侧壁被水平喷吹入熔池，射流气体带动AOD中熔池流动，精炼反应在气液两相间发生。我国目前已投产的众多AOD炉用以不锈钢的生产。AOD法最大的不足是其炉衬寿命短，生产实践表明，AOD 炉衬的一个显著特征是遭受不均匀的磨损和侵蚀，该区域始终与高温熔池相接触，侧枪区域耐材一般寿命仅仅80炉，这无疑与气体喷吹条件和熔池内熔体运动模式密切相关。为改善气流的出口状态和熔体流态，加快气液两相间精炼反应，近而缩短精炼时间，同时减轻流体对炉衬的冲刷，延长AOD耐材寿命，尤其是侧枪枪口上方耐材寿命，很多研究机构和学者对AOD侧枪的结构和设计作过不少研究，如扁平型侧枪、四角环缝型侧枪、六角环缝型侧枪等。目前，双层套管型AOD侧枪较为常见，详见图1，尤其大吨位AOD炉，侧枪多为双层套管式等截面侧枪，它分为主枪（中心管）和副枪（内外管间的环缝）。主枪内吹入氧气+氮气或氧气+氩气混合气体，副枪吹以起冷却作用的保护气体（氮气或氩气）。主枪吹入气体是AOD精炼反应的关键环节，它决定着AOD精炼效果和精炼时间，副枪气体在精炼反应中起次要作用，对主枪喷吹的气流起到“屏蔽效应”。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种新型AOD螺旋型侧枪，为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：一种新型AOD螺旋型侧枪，其特征在于：它包括主枪、副枪和螺旋衬板，所述主枪作为中心管，副枪套设于主枪的外部，主枪和副枪同轴设置；所述主枪内设有螺旋衬板，使主枪内气体旋转运动。
[0004]所述的新型AOD螺旋型侧枪，其特征在于：所述螺旋衬板为紫铜，其厚度为2mm，螺距为700mm。
[0005]所述的新型AOD螺旋型侧枪，其特征在于：所述主枪为紫铜，其厚度为3mm，外壁的直径为21mm。
[0006]所述的新型AOD螺旋型侧枪，其特征在于：所述副枪为不锈钢材质，厚度为4mm，外壁的直径为34mm。
[0007]本专利技术的有益效果是：与直筒型侧枪相比，螺旋型侧枪造成主枪气流强制旋转运动，侧枪出口会发生明显变化，在一定的侧吹条件下可有效降低和抑制流体对熔池的机械冲刷。同时侧枪出口处，气体射流呈现明显旋转状态，在惯性力的作用下，上升的气液两相流及周围钢液仍具有一定的旋转运动。螺旋射流在钢液内沿水平方向的穿透距离比直筒型
射流略短，但引起的钢液循环运动的速度和漩涡强度则大，熔池也更为活跃，波动更为强烈，整个AOD精炼周期也因此缩短。尤其在相同的供气压力下，螺旋型侧枪的出口压力气量降低约15%～20%，但旋转气体射流对熔池的搅拌作用更强，精炼效果更佳。
[0008]本申请气体旋转运动使气液两相流的截面积有所增大，两股流体更易相汇或对撞，由于螺旋型出口压力较之直筒型小，使得侧枪出口上方耐材寿命有所提高。
[0009]综上，本申请结构简单、改造方便、易于实施，耐火砖和砌筑方式等均无需做特别改动，利于推广应用。
附图说明
[0010]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为现有的侧枪示意图。
[0011]图2为直筒型侧枪原理示意图。
[0012]图3为本申请侧枪原理示意图。
[0013]图4为侧枪内部结构示意图。
[0014]图5为主枪内部结构示意图。
具体实施方式
[0015]如图1-5所示：一种新型AOD螺旋型侧枪，它包括主枪1、副枪2和螺旋衬板3，所述主枪作为中心管，副枪套设于主枪的外部，主枪和副枪同轴设置；所述主枪内设有螺旋衬板，使主枪内气体旋转运动。
[0016]所述螺旋衬板为紫铜，其厚度为2mm，螺距为700mm。螺距过小，则影响主枪内气体流动，使得出口处流量和压力显著减少，影响精炼效果和时间；螺距过大，则无法让气流经主枪的气流旋转，精炼效果也不能提升。
[0017]所述主枪为紫铜，其厚度为3mm，外壁的直径为21mm。
[0018]所述副枪为不锈钢材质，厚度为4mm，外壁的直径为34mm。
[0019]本申请设计原理：在现有直筒型套管式侧枪结构的基础上，在AOD侧枪主枪(中心管)内增设螺旋衬板的结构方案来实现主枪气流的旋转，详见图2，旋转气流从侧枪喷出后，自带一定旋转。在相同的供气压力下, 该螺旋型侧枪出口气量较之直筒型降低约15%～20%,随着气压力增高，流量降低幅度增大。在相同吹气量下，螺旋型侧枪射流可提供更强的搅拌，引起熔池流动更活跃，混合效果更好，冶炼时间因此缩短。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型AOD螺旋型侧枪，其特征在于：它包括主枪、副枪和螺旋衬板，所述主枪作为中心管，副枪套设于主枪的外部，主枪和副枪同轴设置；所述主枪内设有螺旋衬板，使主枪内气体旋转运动。2.根据权利要求1所述的新型AOD螺旋型侧枪，其特征在于：所述螺旋衬板为紫铜，其厚度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海江，李福昌，金在峰，
申请(专利权)人：宝钢工程技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：