[发明专利]吹气聚渣用顶部斜插式喷枪、制备方法及使用方法

权利要求书

1.一种吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，包括依次相连相通的连接段(8)、枪身段(9)和喷口段(10)；所述连接段(8)包括金属连接管(16)及与所述金属连接管(16)一端相连的连接件(1)，所述枪身段(9)包括一端与所述金属连接管(16)另一端相连的金属主管(2)、覆盖于所述金属主管(2)外表面的枪身段耐火浇注料衬(7)及固定于所述金属主管(2)外表面且位于所述枪身段耐火浇注料衬(7)内的枪身段V型锚固件(5)，所述喷口段(10)包括一端与所述金属主管(2)另一端相连的金属喷管(4)、覆盖于所述金属喷管(4)外表面的喷口段耐火浇注料衬(18)及固定于所述金属喷管(4)外表面且位于所述喷口段耐火浇注料衬(18)内的喷口段V型锚固件(19)，所述金属连接管(16)与所述金属主管(2)竖直布置且焊接连通；其特征在于：所述金属喷管(4)与所述金属主管(2)焊接连通且形成的夹角α大于0°、小于180°；所述喷口段耐火浇注料衬(18)内布置有吹气时朝向铁水液面的弥散型喷口(6)，所述金属喷管(4)上半部侧壁径向开设有与弥散型喷口(6)对应径向相通的通孔(17)。

2.根据权利要求1所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，其特征在于：沿所述金属主管(2)圆周均匀布置的多根轴向金属加强筋(3)，且每根所述轴向金属加强筋(3)均焊接在所述金属主管(2)外表面上；每根所述轴向金属加强筋(3)轴线和所述金属主管(2)轴线构成的平面与铁水液面垂直。

3.根据权利要求1或2所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，其特征在于：所述夹角α与喷枪斜插角β互余。

4.根据权利要求1或2所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，其特征在于：所述弥散型喷口(6)为狭缝式或毛细孔式弥散型喷口，所述通孔(17)为狭缝式或毛细孔式通孔。

5.根据权利要求1或2所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，其特征在于：所述喷口段(10)横截面尺寸大于等于所述枪身段(9)横截面尺寸。

6.根据权利要求5所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，其特征在于：所述枪身段(9)的横截面为椭圆形，所述喷口段(10)横截面为椭圆形，或者所述喷口段(10)横截面上半部分为长方形、下半部分为半椭圆形。

7.根据权利要求2所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，其特征在于：每根所述轴向金属加强筋(3)的长度与所述金属主管(2)的长度相等。

8.根据权利要求1或2所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪，其特征在于：所述金属连接管(16)、所述金属喷管(4)和所述金属主管(2)三者的材质、壁厚和管径均相同。

9.一种制备权利要求1所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪的方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

1)根据制备喷枪的结构参数，加工制作喷枪各金属部件并除锈，备用；

2)根据金属喷管(4)轴线与金属主管(2)轴线夹角α，将金属主管(2)和金属喷管(4)的焊接接口切削成斜面，并使斜面与金属主管(2)或金属喷管(4)轴线夹角为α/2；

3)采用线切割或钻孔的方式在金属喷管(4)的上半部侧壁径向开设有与弥散型喷口(6)对应径向相通的通孔(17)，采用钢板焊接封堵金属喷管(4)底端的平直面；

4)焊接连通金属连接管(16)、金属主管(2)和金属喷管(4)，并按要求在金属主管(2)侧壁上焊接金属加强筋(3)，并在金属主管(2)和金属短管(4)外壁分别焊接枪身段V型锚固件(5)和喷口段V型锚固件(19)，完成金属枪芯的制备；

5)将制备的金属枪芯水平放置在浇注成型模具中，采用PVC塑料薄片或细棒线作为烧蚀材料，贯穿金属喷管(4)与模具外壁上的通孔(17)，并与金属喷管(4)内壁和模具外壁粘连固定；

6)采用自制的碳纤维增强刚玉莫来石质浇注料进行喷枪浇注成型，浇注后模内养护1天拆模，按照连接段(8)的长度要求进行金属连接管(2)的切割加工，焊接或螺纹连接安装连接件(1)；

7)自然养护3～6天，送入烘烤炉烘烤2～4天，烘烤温度为350～450℃，炉内冷却至≤50℃出炉，清除喷枪金属主管(2)与金属喷管(4)内部的残渣，吹气疏通弥散型喷口(6)后，包装入库待发。

10.一种如权利要求1所述吹气聚渣用顶部斜插式喷枪的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括如下步骤：

1)喷枪安装：转动顶部斜插吹气聚渣喷枪连接段(8)，使喷口段(10)的弥散型喷口(6)朝上，将枪管固定安装在喷枪驱动装置上，使喷枪与水平操作平台(11)之间夹角为β，并通过连接件(1)连通喷枪驱动装置的供气管，实现喷枪驱动装置对吹气聚渣喷枪的操控与供气；

2)喷枪通气：将铁水罐(12)从正常位倾斜至扒渣位后，调整喷口至铁水罐后壁渣铁面(13)的上方，开通气源进行吹气聚渣喷枪吹气；

3)喷枪插入：在吹气聚渣喷枪保持吹气通畅的条件下，按照操作工艺参数要求，利用喷枪驱动装置将其插入铁水中，并使弥散型喷口(5)在铁水中向上喷吹气体，形成垂直向上的气泡流束(14)；

4)吹气驱渣与扒渣：进行吹气聚渣喷枪持续吹气，通过气泡流束(14)的渣铁面(13)溢出，驱赶铁水渣向铁水罐嘴方向聚集，同时采用扒渣机(15)进行扒渣，直至扒渣结束；

5)提起喷枪：保持吹气聚渣喷枪吹气状态条件下，提升吹气聚渣喷枪直至喷口上升至渣铁面(13)上方，然后关闭气源，将铁水罐回到正常位，等待下一次扒渣。