一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪制造技术

一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，涉及熔融还原装备技术领域，包括喷枪，喷枪靠近出口的周壁上包覆有外套管，外套管的端部呈圆台形设置且包覆喷枪的出口；喷枪的入口端通过匹配器安装有更换组件，更换组件上连接有喷吹管道加速节。本实用新型专利技术解决了传统技术中受限于物料粒度问题，或喷吹载气压力流量波动等问题导致喷枪容易堵塞；以及喷枪耐火材料包裹处与铁水接触部分耐材烧蚀严重，频繁更换降低脱硫及生产效率的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪
本技术涉及熔融还原装备
，具体涉及一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪。
技术介绍
HIsmelt熔融还原技术是世界上唯一种完全不使用焦炭、烧结及球团工艺的冶金技术。适应国内外超高纯生铁及高端铸件需求，以HIsmelt技术工艺特性生产低磷、低铅、低砷、低铋、低硼、低钡、低锌的高纯度铁水为依托，生产高纯生铁。由于HIsmelt熔融还原技术的特殊性，其炉内氧化还原冶炼条件不同于高炉，导致炉内原料中元素的反应条件发生变化，如P、S等。所述熔融还原炉铁水中P含量仅为0.02％(高炉铁水P在0.1％左右)；但S含量在0.1％左右(高炉铁水S含量在0.05％左右)，故后续冶炼过程需要对铁水进行脱硫预处理，且熔融还原铁水脱硫压力要比传统高炉预处理任务重，所需设备稳定性和处理能力提出了更高的要求。中国国家知识产权局公开了一个申请号为200420022313.9的专利，该方案包括壳体、外管、内管、套管；外管设置于壳体内；其与壳体间填充耐材，外管上套设有套管；内管设置于外管内；喷枪头部内管与外管间的间隙逐渐变小。使用时，脱硫剂由内管喷入，外管喷入压力较高的气体，在喷枪出口处，外管直径缩小，气体在此处被加速，在脱硫剂出口处形成一层气膜，大大减轻了铁水向内管的热传导，从而降低了堵枪事故，提高脱硫装置的作用率。此外，喷枪头部可以拆卸，可以方便更换。现有的装置随着使用，逐渐的暴露出了不足之处，主要表现在以下几方面：第一，脱硫过程因物料粒度问题，或喷吹载气压力流量波动等问题导致喷枪容易堵塞，影响喷吹及脱硫效率，不适用于Hismelt工艺铁水生产速度。第二，脱硫喷枪使用过程中喷枪耐火材料包裹处与铁水接触部分耐火材料烧蚀严重，频繁更换降低脱硫及生产效率。综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，用以解决传统技术中受限于物料粒度问题，或喷吹载气压力流量波动等问题导致喷枪容易堵塞；以及喷枪耐火材料包裹处与铁水接触部分耐材烧蚀严重，频繁更换降低脱硫及生产效率的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，包括喷枪，所述喷枪靠近出口的周壁上包覆有外套管，所述外套管的端部呈圆台形设置且包覆所述喷枪的出口；所述喷枪的入口端通过匹配器安装有更换组件，所述更换组件上连接有喷吹管道加速节。作为一种优化的方案，所述喷枪包括由外管与内管同轴套装组成的管道。作为一种优化的方案，所述外管的内径为70-90mm，壁厚为10-18mm，长度为3000-6000mm。作为一种优化的方案，所述内管的内径为30-60mm，壁厚为10-18mm，长度为3000-6100mm。作为一种优化的方案，所述更换组件包括连接法兰盘。作为一种优化的方案，所述喷吹管道加速节的进口端连接主管，所述喷吹管道安装于管道支架上，所述喷吹管道加速节的周壁上还固接有支撑节。作为一种优化的方案，所述喷吹管道加速节的进口端设有变速器。作为一种优化的方案，所述喷枪上还固接有肋板。作为一种优化的方案，所述外套管呈圆台形设置的端部的锥度为1:3。作为一种优化的方案，所述喷枪通过榫卯连接结构与所述外套管呈圆台形设置的端部之间进行连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：适用于当前Hismelt工艺生产铁水硫高、温度相对较低脱硫过程易结壳、硅含量偏低的特点喷枪端部形状利于应力集中使喷枪充分深入铁水内部。采用变速器与加速节设计，增加复合脱硫剂冲击势能，增强对铁水的涡旋效应及搅拌效应，使复合脱硫剂与铁水充分搅拌融合，提高深脱硫能力，使脱硫效率达98％以上同时降低喷溅，最大限度降低铁水温降。采用榫卯连接的形式实现喷枪与耐高温防腐蚀外套管进行连接，连接可高、密封性好、承受反向作用力越大结合越紧密，拆卸时只需顺其受力方向施加反向力即可相对轻松进行各管路拆卸。使用匹配器连接，可适用不同内径、不同长度喷枪使用，适用范围广、互换性高，节约成本及人力物力资源；提高工作过程中的稳定性；部件少，工序简便，且故障率低；结构简单，使用寿命长；操作控制简便，易于大规模制造与安装，应用范围广。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术的结构示意图；图2为本技术喷枪出口端的结构示意图；图中：1-外套管；2-更换组件；3-喷吹管道加速节；4-肋板；5-匹配器；6-紧固螺栓组件；7-支撑节；8-变速器；9-管道支架；10-外管；11-内管；12-榫卯连接结构。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1和图2所示，熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，包括喷枪，喷枪靠近出口的周壁上包覆有外套管1，外套管1的端部呈圆台形设置且包覆喷枪的出口；喷枪的入口端通过匹配器5安装有更换组件2，更换组件2上连接有喷吹管道加速节3。匹配器，起到两段直径不同管道连接匹配作用。喷枪包括由外管10与内管11同轴套装组成的管道。外管10的内径为70-90mm，壁厚为10-18mm，长度为3000-6000mm。内管11的内径为30-60mm，壁厚为10-18mm，长度为3000-6100mm。更换组件2包括连接法兰盘。喷吹管道加速节3的进口端连接主管，喷吹管道安装于管道支架9上，喷吹管道加速节3的周壁上还固接有支撑节7。管道支架9还安装有用以对喷吹管道加速节3固定的紧固螺栓组件6。喷吹管道加速节3的进口端设有变速器8。变速器8根据喷枪管道直径大小制作相应变径的变速器。喷枪上还固接有肋板4。外套管1呈圆台形设置的端部的锥度为1:3。喷枪通过榫卯连接结构12与外套管1呈圆台形设置的端部之间进行连接。喷枪部分与物料喷吹管道联结处采用法兰、铰制孔螺栓进行联接固定，铰制孔螺栓起到对中作用；喷枪主体部分由两根材质为BS3602钢同轴套装组成，同轴度偏离不大于10mm，外套管1匹配熔融还原脱硫系统，尺寸为φ70-90mm*10-18mm*3000-6000mm，外套尺寸根据不同的脱硫工况可变，以使得喷枪末端位置达到熔融还原铁水的最佳底部罐体处，距离底部距离200-1300mm，以提高脱硫喷吹效率，内套管尺寸为φ30-60mm*10-18mm*3000-6100mm喷枪总长度L：3000mm-8000mm喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，其特征在于：包括喷枪，所述喷枪靠近出口的周壁上包覆有外套管(1)，所述外套管(1)的端部呈圆台形设置且包覆所述喷枪的出口；所述喷枪的入口端通过匹配器(5)安装有更换组件(2)，所述更换组件(2)上连接有喷吹管道加速节(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，其特征在于：包括喷枪，所述喷枪靠近出口的周壁上包覆有外套管(1)，所述外套管(1)的端部呈圆台形设置且包覆所述喷枪的出口；所述喷枪的入口端通过匹配器(5)安装有更换组件(2)，所述更换组件(2)上连接有喷吹管道加速节(3)。


2.根据权利要求1所述的一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，其特征在于：所述喷枪包括由外管(10)与内管(11)同轴套装组成的管道。


3.根据权利要求2所述的一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，其特征在于：所述外管(10)的内径为70-90mm，壁厚为10-18mm，长度为3000-6000mm。


4.根据权利要求2所述的一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，其特征在于：所述内管(11)的内径为30-60mm，壁厚为10-18mm，长度为3000-6100mm。


5.根据权利要求1所述的一种熔融还原工艺脱硫增碳复合喷枪，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冠琪，吴国亮，魏召强，王建磊，张晓峰，潘县委，
申请(专利权)人：山东墨龙石油机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37