复合结构氧枪喷头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103614511103614511A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310636505.2(22)申请日2013.11.27(71)申请人中钢集团鞍山热能研究院有限公司地址114044辽宁省鞍山市铁东区鞍千路301号(72)发明人付临冬薛存刚王丽丽(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所21224代理人张群(51)Int.Cl.C21C5/46(2006.01)C21C5/32(2006.01)F27D3/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称复合结构氧枪喷头(57)摘要本发明涉及转炉炼钢顶部吹氧用氧枪领域，尤其涉及一种复合结构氧枪喷头，包括紫铜头冠，其特征在于，在紫铜头冠的前端面钎焊一层4～5mm的H62黄铜金属层，钎焊黄铜金属前，先用机床切削氧枪喷头前端面，使之比车成尺寸薄4～5mm，喷头机加完成后，在其前端面用黄铜焊丝以钎焊方式焊接一层不少于6mm厚的H62黄铜，应保证在温度400～℃550℃的范围内连续焊接，焊后喷头冷却至室温，再将喷头外表面车削加工光滑至设计尺寸。与现有技术相比，本发明的有益效果是：既保持了紫铜的高热导率，又提高了喷头表面的强度和硬度，可使氧枪喷头在生产过程中减少钢渣对喷头的吸附，成为不粘钢渣的喷头，从而提高喷头的使用寿命0.5倍。CN103614511ACN103645ACN103614511A权利要求书1/1页1.复合结构氧枪喷头，包括紫铜头冠，其特征在于，在紫铜头冠的前端面钎焊一层4～5mm的H62黄铜金属层，钎焊黄铜金属前，先用机床切削氧枪喷头的前端面，使之比车成尺寸薄4～5mm，喷头机加完成后进行喷头组焊；钎焊前先将施焊部位氧化膜清除掉，在表面撒上固体焊剂，然后头冠冲上放入电炉中预热至400～℃550，℃保温20分钟后，在旋转工作台上进行钎焊，焊接材料为黄铜焊丝，焊接顺序是由喷头端面最外边逐步向内螺旋阶梯焊接，焊炬枪嘴与喷头表面成45°角，在保证熔透的条件下连续快速焊接，填充金属层的高度为5mm～6mm，焊后喷头放入保温箱冷却至室温，再将喷头外表面加工光滑至设计尺寸。2.根据权利要求1所述的复合结构氧枪喷头，其特征在于，所述黄铜焊丝的牌号为HS221。3.根据权利要求1所述的复合结构氧枪喷头，其特征在于，所述固体焊剂是由下述几种原料组分按重量百分比制成的混合物：硼砂60%、硼酸30%、磷酸氢钠10%。2CN103614511A说明书1/3页复合结构氧枪喷头技术领域[0001]本发明涉及转炉炼钢顶部吹氧用氧枪领域，尤其涉及一种复合结构氧枪喷头。背景技术[0002]在钢铁冶炼过程中，氧枪吹氧是必不可少的环节，氧枪最前端的部件即为氧枪喷头。喷头的质量一定程度上决定了氧枪性能的优劣，由于它直接插入到2500多℃炼钢炉内，在吹氧时高速氧气流从喷头出氧孔射向炉内溶液，对钢水进行搅拌用以增加熔池吸氧程度，对钢水进行脱碳、脱磷、脱硫，同时也引起钢液和炉渣的大量飞溅。[0003]高达1700多℃的钢液和炉渣会喷溅吸附到喷头表面，目前氧枪喷头都是由纯紫铜铸造或锻造的，主要是利用紫铜热导率高（铜热导率359.2,而铁热导率66.7），导热快的特性，将喷头表面温度迅速传导给喷头内循环冷却水，借此降低喷头整体温度，理论上讲在吹氧过程中，炉中飞溅的钢水不易粘在内部有冷却水的氧枪喷头表面,但在实际生产中，喷头的损坏都是因为喷头表面被高温钢水吸附和侵蚀造成的，形成这种现象的主要原因是紫铜与铁在高温时的可焊性较好，铁与铜在高温时的原子半径、晶体晶格类型同为面心立方晶格、原子序数、以及原子的外层电子数等比较接近，所以高温的钢水能在瞬间与低温的紫铜喷头表面形成原子间扩散，使钢水熔合在紫铜表面上。[0004]氧枪喷头粘附的高温铁中所含的碳原子，遇高速氧气流就会燃烧Ｃ＋Ｏ2＝ＣＯ2，并释放能量产生高温，把喷头的铜壁熔蚀掉，如果炉内的钢液吸附不到喷头头冠上，材质为纯铜的氧枪喷头与高速射出的氧气就不能发生化学反应，但是目前氧枪喷头结构无法做到这一点。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种复合结构氧枪喷头，克服现有技术的不足，采用复合式结构，在铸造喷头表面焊接一层高强度，又不粘钢渣的金属，借此抵挡转炉内飞溅的钢水和钢渣的撞击，从而提高喷头的使用寿命。[0006]为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：[0007]复合结构氧枪喷头，包括紫铜头冠，在紫铜头冠的前端面钎焊一层4～5mm的H62黄铜金属层，钎焊黄铜金属前，先用机床切削氧枪喷头的前端面，使之比车成尺寸薄4～5mm，喷头机加完成后进行喷头组焊；[0008]钎焊前先将施焊部位氧化膜清