一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪的制作方法
【专利摘要】一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，包括枪头、枪体，枪体由冷却水管道、蒸汽管道组成，枪头包括材质为310S的喷枪芯和喷枪嘴，喷枪芯是螺纹配合在喷枪嘴尾部的头部为圆台、尾部为柱形的组合结构，喷枪芯的侧面开设螺旋上升的冷却水通道；喷枪嘴是两端为柱形、中部为凸环的组合结构，喷枪嘴尾部的柱面开设外螺纹；喷枪嘴中部凸环的侧面开设螺旋上升的蒸汽通道，喷枪嘴尾部的柱面开设环槽；喷枪嘴头部的柱形开设与尾端螺旋槽连通的冷却水扩散通道；冷却水管道与蒸汽管道的出口端焊接螺纹连接喷枪嘴尾部、间隙套装喷枪嘴头部的卡件，卡件上设置水通道、汽通道。本实用新型具有耐高温、耐腐蚀、不易发生裂纹、安装维修方便的优点。
【专利说明】
一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种喷枪，具体的说是一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪。
【背景技术】
[0002]保护环境、使大气清新洁净是我们人类共同的责任，控制烟尘排放应从源头做起。蒸汽雾化喷枪应用于炼钢转炉除尘系统，其作用降低转炉烟气温度(起始温度1500°C左右，冷却后150?250 °C温度)，并净化烟气及收集粉尘。蒸汽雾化喷枪由枪头、枪体组成，枪头包括喷枪嘴和喷枪芯，枪体包括套装的蒸汽管道和冷却水管道。蒸汽雾化喷枪是由蒸汽入口经蒸汽管道供给喷枪嘴一定压力的蒸汽、并由冷却水入口通过冷却水管道供给一定压力的水，在喷枪嘴内部蒸汽与水经过若干次的打击，产生非常小的雾化颗粒喷射到冷却烟道内，通过调整蒸汽和水的压力配比，使喷枪嘴在高压作用下，雾化的颗粒与高温烟气混合后在短时间内迅速蒸发，带走热量，净化烟气中的粉尘。
[0003]在烟道内高温恶劣工况条件下，枪头的核心部件喷枪嘴、喷枪芯在1000°C左右反复冷却加热，传统材质316L的喷枪嘴、喷枪芯使用很短时间就出现裂纹及高温氧化，使蒸汽和冷却水的流场发生了改变，严重影响除尘效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种不易发生裂纹及高温氧化不良的、除尘效果好的转炉用蒸汽雾化除尘喷枪。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]—种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，包括枪头、枪体，所述枪体由设置冷却水入口的冷却水管道、套装在冷却水管道外的设置蒸汽入口的蒸汽管道组成，枪头包括设置在冷却水管道与蒸汽管道的出口端的喷枪芯和喷枪嘴，所述喷枪芯和喷枪嘴的材质为310S;
[0007]所述喷枪芯是螺纹配合在喷枪嘴尾部的头部为圆台、尾部为柱形的组合结构，喷枪芯的侧面开设若干螺旋上升的冷却水通道；
[0008]所述喷枪嘴是两端为柱形、中部为凸环的组合结构，喷枪嘴尾部的柱面开设外联用的外螺纹，喷枪嘴尾端部开设用于套装喷枪芯的螺旋槽;喷枪嘴中部凸环的侧面开设若干螺旋上升的蒸汽通道，喷枪嘴尾部的柱面邻接凸环处开设便于蒸汽进入蒸汽通道的环槽;喷枪嘴头部的柱形开设与尾端螺旋槽连通的冷却水扩散通道，冷却水扩散通道包括配合喷枪芯头部锥形的收口通道、对应喷枪嘴凸环及头部柱形的一部分的直径小于收口通道小端的直通道、对应头部柱形的另一部分的连通在直通道外侧的向外扩散的外扩通道；
[0009]所述冷却水管道与蒸汽管道的出口端焊接与喷枪嘴尾部螺纹连接的、与喷枪嘴头部间隙套装的卡件，卡件上设置连通冷却水通道与冷却水管道的水通道、连通蒸汽通道与蒸汽管道的汽通道。
[0010]上述转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，所述喷枪嘴侧壁的蒸汽通道的螺旋角度为54°，蒸汽通道与凸环端面的尖角过度处为R0.5_。
[0011]上述转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，所述卡件包括三级法兰，冷却水管道与蒸汽管道的出口端焊接内法兰，内法兰上的中心开设与冷却水管道连通的内水过孔，内法兰上内水过孔的外侧开设与蒸汽管道连通的内汽过孔；内法兰的外侧连接中法兰，中法兰的中心开设用于固定喷枪嘴尾部的螺纹孔，中法兰上螺纹孔的外侧开设与内汽过孔连通的中汽过孔；中法兰的外侧连接外法兰，外法兰的中心开设由内向外分别为大孔、中孔、小孔的三级阶梯孔，大孔与中汽过孔连通，中孔套装限定喷枪嘴的中部凸环，小孔与喷枪嘴的头部柱形间隙配合形成连通凸环上蒸汽通道的蒸汽出口。
[0012]上述转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，所述蒸汽管道和冷却水管道之间设置间隔层，间隔层与蒸汽管道之间、间隔层与冷却水管道之间设置间隔分布的支撑导向用衬块。
[0013]上述转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，所述蒸汽管道设置用于补偿热位移变化的波纹管。
[0014]上述转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，所述蒸汽管道上设置便于固定用的枪体密封支座。
[0015]本实用新型在采用上述技术方案后，具有如下技术进步的效果:
[0016]本实用新型的喷枪嘴、喷枪芯的材质采用310S，该材料在氧化性介质中具有优良的耐蚀性，同时具有良好的高温力学性能，既可用于耐蚀部件，又可作为耐热钢使用。在工艺上将工件毛坯进行消除应力退火，退火温度850?950 °C;粗加工后进行消除加工应力退火300?3500C，保温I?2h，空冷;半精加工后进行固溶热处理，温度1000?1150°C,水冷;最后进行精加工达到图纸要求尺寸。在结构上将螺旋角调整为54°，螺旋角变大，同样高度压尘面积减小，改善单位面积的压尘效果。尖角过渡作R0.5mm圆角过渡，降低应力集中，尤其避免是在高温低温快速变化时产生裂纹。三级法兰的连接结构在使用中直接更换损毁件，更换方便，成本降低。蒸汽入口与冷却水入口为两个路径，蒸汽温度高达300°C，冷却水温度20°C左右;靠近冷却水的蒸汽管壁温度就会降低，与波纹管连接管壁温度不会改变，高温条件下，不锈钢管会热胀。波纹管的波距变小，波纹管的总长变短，来吸收不锈钢管变长的热位移。设置衬块能支撑蒸汽管腔，防止在运输或使用过程中磕碰凹陷，影响蒸汽流量;另外，由于管腔内外壁存在温差，热胀冷缩存在相对位移，衬块具有导向作用。本实用新型具有耐高温、耐腐蚀、不易发生裂纹，安装维修方便的优点，已在多家钢厂使用，效果很好。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构不意图；
[0018]图2是A处局部放大图；
[0019]图3是嗔枪嘴的结构不意图；
[0020]图4是图3的左视图；
[0021]图5是嗔枪芯的结构不意图；
[0022]图6是图5的右视图。
[0023]图中各标号表示为:1、外法兰，2、中法兰，3、内法兰，4、喷枪芯，41、冷却水通道，5、喷枪嘴，51、蒸汽通道，52、环槽，53、冷却水扩散通道，6、枪体密封支座，7、蒸汽管道，71、蒸汽入口，8、冷却水管道，81、冷却水入口，9、波纹管，10、衬块。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0025]—种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，如图1?图6所示，包括枪头、枪体，枪头包括喷枪嘴5和喷枪芯4，枪体包括冷却水管道8和蒸汽管道7。
[0026]所述喷枪芯4和喷枪嘴5的材质为310S。喷枪芯4为头部是圆台、尾部是柱形的组合结构，尾部的柱面上开设连接用外螺纹，喷枪芯4的侧面开设4道螺旋上升的冷却水通道41。
[0027]所述喷枪嘴5是两端为柱形、中部为凸环的组合结构。喷枪嘴5尾部的柱面开设用于外联的外螺纹;喷枪嘴5尾端开设用于套装喷枪芯4的螺旋槽，螺旋槽具有与喷枪芯4外螺纹匹配的内螺纹。喷枪嘴5中部凸环的侧面开设若干螺旋上升的蒸汽通道51;蒸汽通道51的螺旋角度为54°，蒸汽通道51与凸环端面的尖角过度处为R0.5mm。喷枪嘴5尾部的柱面与凸环邻接的位置开设一圈环槽52，便于蒸汽进入蒸汽通道51。喷枪嘴5头部的柱形开设与尾端螺旋槽连通的冷却水扩散通道53。冷却水扩散通道53包括收口通道、直通道、外扩通道，收口通道是与喷枪芯4头部的锥形配合的向上延伸到凸环处锥形结构;直通道设置在喷枪嘴5凸环及头部柱形相邻凸环的1/3柱形高度的部分，是一段直径小于收口通道小端的直通道，直通道的直接为收口通道小端直径的2/3;外扩通道对应喷枪嘴5头部柱形剩余的2/3高度，为连通在直通道外侧的向外扩散的喇叭口外扩通道。
[0028]所述枪体包括冷却水管道8、与套装在冷却水管道8外的蒸汽管道7，冷却水管道8设置冷却水入口 81，蒸汽管道7设置蒸汽入口 71。冷却水管道8与蒸汽管道7之间设置间隔层，间隔层与蒸汽管道7之间、间隔层与冷却水管道8之间设置间隔分布的支撑导向用衬块
10。冷却水管道8与蒸汽管道7均为不锈钢管，蒸汽管道7套装冷却水管道8的部分设置一段波纹管9，用于补偿由于蒸汽与冷却水之间温差产生的热位移。蒸汽管道8上还设置便于固定用的枪体密封支座6。
[0029]所述冷却水管道8与蒸汽管道7的出口端焊接用于安装枪头的卡件。所述卡件包括三级法兰，分别为焊接在冷却水管道与蒸汽管道的出口端的内法兰3、连接在内法兰3外侧的中法兰2，连接在中法兰2外侧的外法兰I。内法兰3上的中心开设与冷却水管道8连通的内水过孔，内法兰3上内水过孔的外侧开设与蒸汽管道7连通的内汽过孔。内法兰3的外侧连接中法兰2，中法兰2的中心开设用于固定喷枪嘴5尾部的螺纹孔，中法兰2上螺纹孔的外侧开设与内汽过孔连通的中汽过孔。中法兰2的外侧连接外法兰I，外法兰I的中心开设由内向外分别为大孔、中孔、小孔的三级阶梯孔，大孔与中汽过孔连通，中孔套装限定喷枪嘴5的中部凸环，小孔与喷枪嘴5的头部柱形间隙配合，形成连通凸环上蒸汽通道51的蒸汽出口。内法兰3上的内水过孔作为连通冷却水管道8与喷枪芯上的冷却水通道41的水通道;冷却水由冷却水管道8经内水过孔进入喷枪芯的螺旋冷却水通道41，之后经喷枪嘴5的冷却水扩散通道53，最终从喷枪嘴5头端的中心喷出。内法兰3上的内汽过孔、中法兰2上的中汽过孔、外法兰I上的大孔处配装的环槽形成连通蒸汽通道51与蒸汽管道7的汽通道;蒸汽从蒸汽管道7经内汽过孔、中汽过孔、绕经大孔处的环槽52进入喷枪嘴凸环上的蒸汽通道51，然后从喷枪嘴5头端的外边缘与外法兰I小孔之间的间隙所形成的蒸汽出口喷出，与冷却水碰撞形成雾化颗粒。
【主权项】
1.一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，包括枪头、枪体，所述枪体由设置冷却水入口(81)的冷却水管道(8)、套装在冷却水管道(8)外的设置蒸汽入口(71)的蒸汽管道(7)组成，枪头包括设置在冷却水管道(8)与蒸汽管道(7)的出口端的喷枪芯(4)和喷枪嘴(5)，其特征在于: 所述喷枪芯(4)和喷枪嘴(5)的材质为310S; 所述喷枪芯(4)是螺纹配合在喷枪嘴(5)尾部的头部为圆台、尾部为柱形的组合结构，喷枪芯(4)的侧面开设若干螺旋上升的冷却水通道(41); 所述喷枪嘴(5)是两端为柱形、中部为凸环的组合结构，喷枪嘴(5)尾部的柱面开设外联用的外螺纹，喷枪嘴(5)的尾端开设用于套装喷枪芯(4)的螺旋槽;喷枪嘴(5)中部凸环的侧面开设若干螺旋上升的蒸汽通道(51)，喷枪嘴(5)尾部的柱面邻接凸环处开设便于蒸汽进入蒸汽通道(51)的环槽(52);喷枪嘴(5)头部的柱形开设与尾端螺旋槽连通的冷却水扩散通道(53)，冷却水扩散通道(53)包括配合喷枪芯头部锥形的收口通道、对应喷枪嘴凸环及头部柱形的一部分的直径小于收口通道小端的直通道、对应头部柱形的另一部分的连通在直通道外侧的向外扩散的外扩通道； 所述冷却水管道(8)与蒸汽管道(7)的出口端焊接与喷枪嘴(5)尾部螺纹连接的、与喷枪嘴(5)头部间隙套装的卡件，卡件上设置连通冷却水通道(41)与冷却水管道(8)的水通道、连通蒸汽通道(51)与蒸汽管道(7)的汽通道。2.根据权利要求1所述的一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，其特征在于:所述喷枪嘴(5)侧壁的蒸汽通道(51)的螺旋角度为54°，蒸汽通道(51)与凸环端面的尖角过度处为R0.5mm。3.根据权利要求1或2所述的一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，其特征在于:所述卡件包括三级法兰，冷却水管道(8)与蒸汽管道(7)的出口端焊接内法兰(3)，内法兰(3)上的中心开设与冷却水管道(8)连通的内水过孔，内法兰(3)上内水过孔的外侧开设与蒸汽管道(7)连通的内汽过孔；内法兰(3)的外侧连接中法兰(2)，中法兰(2)的中心开设用于固定喷枪嘴(5)尾部的螺纹孔，中法兰(2)上螺纹孔的外侧开设与内汽过孔连通的中汽过孔；中法兰(2)的外侧连接外法兰(I)，外法兰(I)的中心开设由内向外分别为大孔、中孔、小孔的三级阶梯孔，大孔与中汽过孔连通，中孔套装限定喷枪嘴(5)的中部凸环，小孔与喷枪嘴(5)的头部柱形间隙配合形成连通凸环上蒸汽通道(51)的蒸汽出口。4.根据权利要求3所述的一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，其特征在于:所述蒸汽管道(7)和冷却水管道(8)之间设置间隔层，间隔层与蒸汽管道(7)之间、间隔层与冷却水管道(8)之间设置间隔分布的支撑导向用衬块(10)。5.根据权利要求4所述的一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，其特征在于:所述蒸汽管道(7)设置用于补偿热位移变化的波纹管(9)。6.根据权利要求5所述的一种转炉用蒸汽雾化除尘喷枪，其特征在于:所述蒸汽管道(7)上设置便于固定用的枪体密封支座(6)。
【文档编号】C21C5/40GK205710802SQ201620539721
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】魏守亮, 钱玉, 王春月, 赵铁志, 刘锁
【申请人】秦皇岛北方管业有限公司