本發(fā)明涉及鐵水吹氣輔助扒渣用聚渣吹氣器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍、制備方法及使用方法。

背景技術(shù)：

鐵水預(yù)處理與扒渣技術(shù)是潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中的必備工序。目前，國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)普遍采用扒渣機(jī)進(jìn)行預(yù)處理后鐵水液面上鐵水渣的扒除；由于鐵水罐與扒渣板形狀的限制，扒渣板不能伸到鐵水罐后壁，導(dǎo)致該區(qū)域鐵水渣難以扒出；同時(shí)，由于鐵水液面上鐵水渣的分散與漂浮，扒渣板單次動(dòng)作的扒渣量少，導(dǎo)致扒渣板動(dòng)作次數(shù)多，扒渣時(shí)間長(zhǎng)、扒渣效率低、扒渣鐵損大、運(yùn)行成本高，制約了預(yù)處理工序技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的改善與生產(chǎn)效益的發(fā)揮。針對(duì)上述問(wèn)題，一些技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的鋼鐵企業(yè)，先后于上世紀(jì)80年代與90年代開(kāi)發(fā)了頂槍吹氣趕渣與透氣磚透氣趕渣的輔助扒渣工藝，通過(guò)沿鐵水罐后壁插入鐵水中的吹氣頂槍或安裝在鐵水罐后壁鐵水深處透氣磚的氣體噴吹，驅(qū)使液面上鐵水渣向扒渣口方向聚集，并使鐵水罐后壁區(qū)域鐵水裸露，達(dá)到提高扒渣效率的目的。相關(guān)資料報(bào)道了頂槍或透氣磚吹氣扒渣的實(shí)際應(yīng)用效果，指出了頂槍吹氣對(duì)鐵水罐后壁耐火材料工作襯沖刷磨損嚴(yán)重的不足，而透氣磚吹氣則存在透氣磚氣體連接操作繁瑣、滲透堵塞、侵蝕剝落損毀帶來(lái)的漏鐵風(fēng)險(xiǎn)等不足，時(shí)常威脅操作人員的人身安全與鐵水罐的安全運(yùn)行與正常周轉(zhuǎn)，尤其是“一罐到底”的工藝模式，安全隱患更大，透氣磚吹開(kāi)率將更低?；谕笟獯u吹氣輔助扒渣的安全風(fēng)險(xiǎn)和“一罐到底”的工藝模式的不斷推廣，國(guó)內(nèi)外鐵水吹氣輔助扒渣集中向頂槍吹氣技術(shù)發(fā)展，我國(guó)寶鋼于2005年率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展了頂槍吹氣輔助扒渣工藝技術(shù)的研究，并基于具體的工藝布局與設(shè)備狀況，開(kāi)展了大量的技術(shù)完善工作，并于2010年在寶鋼集團(tuán)梅山鋼鐵股份有限公司鐵水噴吹脫硫扒渣生產(chǎn)線上得到應(yīng)用，取得了提高扒渣效率的優(yōu)良效果；首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限公司針對(duì)曹妃甸鐵水kr攪拌脫硫扒渣生產(chǎn)線的工藝布局與設(shè)備現(xiàn)狀，2012年初開(kāi)展了頂槍吹氣輔助扒渣工藝技術(shù)與應(yīng)用研究，也取得了提高扒渣效率的優(yōu)良效果；此外，武鋼、鞍鋼等鋼鐵企業(yè)也先后開(kāi)展了頂槍吹氣輔助扒渣的技術(shù)研究，并基于不同的設(shè)備技術(shù)特征，形成了特色鮮明的輔助扒渣頂槍吹氣聚渣方法與吹氣噴槍等系列專利技術(shù)，其中，在吹氣聚渣噴槍方面，國(guó)內(nèi)相關(guān)鋼鐵企業(yè)以延長(zhǎng)使用壽命為目的，通過(guò)槍襯增厚手段，提高槍襯抗熔渣侵蝕與鐵水沖刷磨損，形成了多項(xiàng)專利技術(shù)，如：“用于吹氣趕渣的吹氣槍，專利申請(qǐng)?zhí)枺?01020237906.2，授權(quán)公告號(hào)：cn201778055u”，“用于鐵水吹氣趕渣的吹氣槍，專利申請(qǐng)?zhí)枺?01020543058.8，授權(quán)公告號(hào)：cn201793624u”，噴槍結(jié)構(gòu)與臺(tái)灣中鋼引進(jìn)德國(guó)的直筒單孔頂槍相似，并在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，同樣存在鐵水罐壁耐火材料工作襯沖刷磨損嚴(yán)重的不足，此外，使用過(guò)程中直筒單孔噴槍槍頭沖刷、熱震剝落、芯管燒蝕、噴槍彎曲等損毀嚴(yán)重，導(dǎo)致噴槍有效長(zhǎng)度不斷縮短、噴槍插入深度控制困難，吹氣輔助扒渣效果不穩(wěn)定，雖然起到了縮短扒渣時(shí)間的一定作用，但未能有效發(fā)揮降低扒渣鐵損的效能。為此，中國(guó)專利“輔助鐵水扒渣的吹氣聚渣噴槍及其使用方法，專利號(hào)：zl201310076959.9”公開(kāi)了一種以垂直槍管中心線對(duì)稱布置的兩個(gè)噴口為特征的吹氣噴槍及其使用方法，降低噴吹氣流對(duì)罐壁的沖刷磨損，避免了直筒單孔噴槍使用過(guò)程中有效長(zhǎng)度不斷縮短帶來(lái)的不足，增強(qiáng)噴吹氣流的聚渣效果；通過(guò)工業(yè)性試驗(yàn)，達(dá)到了縮短扒渣時(shí)間的預(yù)期目的，但降低扒渣鐵損不突出，同時(shí)在扒渣動(dòng)作前的下槍過(guò)程中存在槍頭與渣層撞擊嚴(yán)重的不足，導(dǎo)致噴槍使用壽命較短。為此，中國(guó)專利“鐵水預(yù)處理頂部吹氣輔助扒渣噴槍，專利號(hào)：zl201320467961.4”公開(kāi)了一種由槍身段和噴吹段構(gòu)成的吹氣噴槍，通過(guò)增大噴吹段直徑，提高噴槍槍頭抗渣層撞擊能力，并在實(shí)際生產(chǎn)中取得了延長(zhǎng)噴槍使用壽命、縮短扒渣時(shí)間的應(yīng)用效果，但對(duì)扒渣鐵損方面效果不突出，同時(shí)在噴槍大角度頂部斜插的使用工況條件下，隨著噴槍使用壽命的提高，噴槍彎曲損毀不斷加劇，成為制約噴槍使用壽命的關(guān)鍵因素。針對(duì)上述扒渣鐵損效果不突出的不足，中國(guó)專利“透氣聚渣用頂部插入式噴槍及其制備方法，專利號(hào)：zl201410369325.7”公開(kāi)了一種以狹縫式或毛細(xì)孔式彌散型噴口為特征的透氣聚渣噴槍，并在噴槍大角度頂部斜插的使用工況條件下，取得了縮短扒渣時(shí)間、降低扒渣鐵損、減少鐵水罐后壁磨損的優(yōu)良效果，但噴槍彎曲損毀依然嚴(yán)重，同時(shí)，在噴槍小角度頂部斜插工況條件下，因彌散型噴口氣流聚集嚴(yán)重，扒渣鐵損與鐵水罐后壁磨損降低效果有限。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，通過(guò)水模試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)噴槍結(jié)構(gòu)的不同將直接影響到氣體噴射流場(chǎng)、鐵水流場(chǎng)以及鐵水中氣泡分布、氣泡上浮軌跡、驅(qū)渣動(dòng)能以及渣鐵卷吸行為，因而，必須進(jìn)一步開(kāi)展噴槍的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，組織合理的噴射流場(chǎng)，穩(wěn)定噴槍吹氣聚渣效果，最終達(dá)到降低吹氣攪拌引起的渣鐵互混與扒渣鐵損以及鐵水罐后壁磨損、縮短扒渣時(shí)間、減少運(yùn)行消耗與維護(hù)成本、延長(zhǎng)噴槍使用壽命等綜合目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種噴槍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、透氣通暢、使用壽命長(zhǎng)、驅(qū)渣動(dòng)能高、鐵水裸露面積大、鐵水罐后壁沖刷磨損小、扒渣鐵損低、扒渣時(shí)間短的吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍、制備方法及使用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍，包括依次相連相通的連接段、槍身段和噴口段；所述連接段包括金屬連接管及與所述金屬連接管一端相連的連接件，所述槍身段包括一端與所述金屬連接管另一端相連的金屬主管、覆蓋于所述金屬主管外表面的槍身段耐火澆注料襯及固定于所述金屬主管外表面且位于所述槍身段耐火澆注料襯內(nèi)的槍身段v型錨固件，所述噴口段包括一端與所述金屬主管另一端相連的金屬噴管、覆蓋于所述金屬噴管外表面的噴口段耐火澆注料襯及固定于所述金屬噴管外表面且位于所述噴口段耐火澆注料襯內(nèi)的噴口段v型錨固件，所述金屬連接管與所述金屬主管豎直布置且焊接連通；所述金屬噴管與所述金屬主管焊接連通且形成的夾角α大于0°、小于180°；所述噴口段耐火澆注料襯內(nèi)布置有吹氣時(shí)朝向鐵水液面的彌散型噴口，所述金屬噴管上半部側(cè)壁徑向開(kāi)設(shè)有與彌散型噴口對(duì)應(yīng)徑向相通的通孔。

進(jìn)一步地，沿所述金屬主管圓周均勻布置的多根軸向金屬加強(qiáng)筋，且每根所述軸向金屬加強(qiáng)筋均焊接在所述金屬主管外表面上；每根所述軸向金屬加強(qiáng)筋軸線和所述金屬主管軸線構(gòu)成的平面與鐵水液面垂直。

進(jìn)一步地，所述夾角α與噴槍斜插角β互余。

進(jìn)一步地，所述彌散型噴口為狹縫式或毛細(xì)孔式彌散型噴口，所述通孔為狹縫式或毛細(xì)孔式通孔。

進(jìn)一步地，所述噴口段橫截面尺寸大于等于所述槍身段橫截面尺寸。

進(jìn)一步地，所述槍身段的橫截面為橢圓形，所述噴口段橫截面為橢圓形，或者所述噴口段橫截面上半部分為長(zhǎng)方形、下半部分為半橢圓形。

進(jìn)一步地，每根所述軸向金屬加強(qiáng)筋的長(zhǎng)度與所述金屬主管的長(zhǎng)度相等。

進(jìn)一步地，所述金屬連接管、所述金屬噴管和所述金屬主管三者的材質(zhì)、壁厚和管徑均相同。

一種制備上述所述吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍的方法，所述制備方法包括如下步驟：

1)根據(jù)制備噴槍的結(jié)構(gòu)參數(shù)，加工制作噴槍各金屬部件并除銹，備用；

2)根據(jù)金屬噴管軸線與金屬主管軸線夾角α，將金屬主管和金屬噴管的焊接接口切削成斜面，并使斜面與金屬主管或金屬噴管軸線夾角為α/2；

3)采用線切割或鉆孔的方式在金屬噴管的上半部側(cè)壁徑向開(kāi)設(shè)有與彌散型噴口對(duì)應(yīng)徑向相通的通孔，采用鋼板焊接封堵金屬噴管底端的平直面；

4)焊接連通金屬連接管、金屬主管和金屬噴管，并按要求在金屬主管側(cè)壁上焊接金屬加強(qiáng)筋，并在金屬主管和金屬短管外壁焊接金屬錨固件，完成金屬槍芯的制備；

5)將制備的金屬槍芯水平放置在澆注成型模具中，采用pvc塑料薄片或細(xì)棒線作為燒蝕材料，貫穿金屬噴管與模具外壁上的通孔，并與金屬噴管內(nèi)壁和模具外壁粘連固定；

6)采用自制的碳纖維增強(qiáng)剛玉莫來(lái)石質(zhì)澆注料進(jìn)行噴槍澆注成型，澆注后模內(nèi)養(yǎng)護(hù)1天拆模，按照連接段的長(zhǎng)度要求進(jìn)行金屬連接管的切割加工，焊接或螺紋連接安裝連接件；

7)自然養(yǎng)護(hù)3～6天，送入烘烤爐烘烤2～4天，烘烤溫度為350～450℃，爐內(nèi)冷卻至≤50℃出爐，清除噴槍金屬主管與金屬噴管內(nèi)部的殘?jiān)禋馐柰◤浬⑿蛧娍诤?，包裝入庫(kù)待發(fā)。

一種如上述所述吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍的使用方法，所述使用方法包括如下步驟：

1)噴槍安裝：轉(zhuǎn)動(dòng)頂部斜插吹氣聚渣噴槍連接段，使噴口段的彌散型噴口朝上，將槍管固定安裝在噴槍驅(qū)動(dòng)裝置上，使噴槍與水平操作平臺(tái)之間夾角為β，并通過(guò)連接件連通噴槍驅(qū)動(dòng)裝置的供氣管，實(shí)現(xiàn)噴槍驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)吹氣聚渣噴槍的操控與供氣；

2)噴槍通氣：將鐵水罐從正常位傾斜至扒渣位后，調(diào)整噴口至鐵水罐后壁渣鐵面的上方，開(kāi)通氣源進(jìn)行吹氣聚渣噴槍吹氣；

3)噴槍插入：在吹氣聚渣噴槍保持吹氣通暢的條件下，按照操作工藝參數(shù)要求，利用噴槍驅(qū)動(dòng)裝置將其插入鐵水中，并使彌散型噴口在鐵水中向上噴吹氣體，形成垂直向上的氣泡流束；

4)吹氣驅(qū)渣與扒渣：進(jìn)行吹氣聚渣噴槍持續(xù)吹氣，通過(guò)氣泡流束的渣鐵面溢出，驅(qū)趕鐵水渣向鐵水罐嘴方向聚集，同時(shí)采用扒渣機(jī)進(jìn)行扒渣，直至扒渣結(jié)束；

5)提起噴槍：保持吹氣聚渣噴槍吹氣狀態(tài)條件下，提升吹氣聚渣噴槍直至噴口上升至渣鐵面上方，然后關(guān)閉氣源，將鐵水罐回到正常位，等待下一次扒渣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)狹縫式或毛細(xì)孔式通孔沿噴口段上半部側(cè)壁朝上噴射的布置方式，保證了噴吹氣流的上浮流暢，避免細(xì)小噴吹流股鐵水中上浮過(guò)程的快速聚集，大幅度降低了噴吹氣體流股的攪拌動(dòng)能，降低了噴吹流股對(duì)鐵水罐后壁的沖刷磨損，遏制了聚集流股快速溢出帶來(lái)的液面劇烈波動(dòng)，大幅度降低了鐵水液面卷渣強(qiáng)度，減少脫硫渣含鐵量與扒渣鐵損；

2)分布在噴口段耐火澆注料襯內(nèi)的狹縫式或毛細(xì)孔式彌散型噴口與通孔對(duì)應(yīng)想通，且彌散型噴口吹氣時(shí)朝向鐵水液面，擴(kuò)展了細(xì)小氣體流股束溢出區(qū)域與流股驅(qū)渣面積，擴(kuò)大了吹氣扒渣過(guò)程中鐵水液面的裸露面積，促進(jìn)了噴吹氣流對(duì)鐵水罐左、右、后罐壁區(qū)域鐵水渣向扒渣口的驅(qū)趕作用，提高了吹氣聚渣效果與扒渣效率，達(dá)到縮短扒渣時(shí)間的目的；

3)彌散型噴口在噴口段上半部側(cè)壁朝上布置，避免了噴槍槍體對(duì)細(xì)小流股的阻礙與聚集促進(jìn)作用，避免了噴吹流股對(duì)噴槍的沖刷磨損，降低了氣體噴吹反作用力對(duì)噴槍的不利影響，提高了噴口段的綜合整體性與抗機(jī)械損傷能力，達(dá)到延長(zhǎng)噴槍使用壽命的目的；

4)金屬噴管與金屬主管之間的夾角α與噴槍斜插角β互余，保證了噴口段上半部側(cè)壁布置的彌散型噴口垂直朝上噴吹，遏制了噴口傾斜帶來(lái)的流股聚集的不利影響，充分發(fā)揮彌散型噴口吹氣驅(qū)渣的積極效果，提高了噴槍對(duì)噴吹工藝的適應(yīng)能力；

5)槍身段金屬主管側(cè)壁對(duì)稱焊接布置金屬加強(qiáng)筋及槍身段外形結(jié)構(gòu)截面為橢圓形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了噴槍的抗彎能力，強(qiáng)化了噴槍耐火材料襯的整體抗高溫能力，防止噴槍大傾角斜插使用工況條件下的彎曲損毀與耐火材料襯剝落損毀，大幅度延長(zhǎng)噴槍使用壽命；

6)實(shí)現(xiàn)了頂槍吹氣輔助扒渣和鐵水罐透氣磚透氣輔助扒渣技術(shù)中優(yōu)點(diǎn)的高度集合，同時(shí)，全面克服了常規(guī)頂槍吹氣或透氣磚透氣存在的種種不足，達(dá)到降低扒渣鐵損、縮短扒渣時(shí)間、延長(zhǎng)鐵水罐與吹氣聚渣噴槍使用壽命、降低扒渣工序成本等綜合目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖2為圖1的a-a示意圖；

圖3為圖1的b-b第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的b-b第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍的使用安裝示意圖。

連接件1、金屬主管2、金屬加強(qiáng)筋3、金屬噴管4、槍身段v型錨固件5、彌散型噴口6、槍身段耐火澆注料襯7、連接段8、槍身段9、噴口段10、操作平臺(tái)11、鐵水罐12、渣鐵面13、氣泡流束14、扒渣機(jī)15、金屬連接管16、通孔17、噴口段耐火澆注料襯18、噴口段v型錨固件19。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示的吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍，包括依次相連相通的連接段8、槍身段9和噴口段10。連接段8包括金屬連接管16和連接件1，槍身段9包括金屬主管2、覆蓋于金屬主管2外表面的槍身段耐火澆注料襯7及固定于金屬主管2外表面且位于槍身段耐火澆注料襯內(nèi)7的槍身段v型錨固件5，噴口段10包括金屬噴管4、覆蓋于金屬噴管4外表面的噴口段耐火澆注料襯18及固定于金屬噴管4外表面且位于噴口段耐火澆注料襯18內(nèi)的噴口段v型錨固件19。本實(shí)施例中，金屬連接管16、金屬主管2和金屬噴管4均采用的是普通碳鋼無(wú)縫管或焊管，且金屬連接管16、金屬噴管4和金屬主管2三者的壁厚和管徑均相同。金屬連接管16的一端與連接件1相連，金屬連接管16與金屬主管2豎直布置且金屬連接管16的另一端與金屬主管2的一端焊接連通，金屬主管2的另一端與金屬噴管4的一端相連，金屬噴管4的另一端(即底端)為普通碳鋼板焊接封堵，當(dāng)然，一般實(shí)際應(yīng)用中，金屬連接管16與金屬主管2為一根金屬管。另外，結(jié)合圖2所示，沿金屬主管2圓周均勻布置的多根軸向金屬加強(qiáng)筋3，每根軸向金屬加強(qiáng)筋3的長(zhǎng)度與金屬主管2的長(zhǎng)度相等，且每根軸向金屬加強(qiáng)筋3均平行焊接在金屬主管2外表面上；本實(shí)施例中，采用兩根軸向金屬加強(qiáng)筋3，軸向金屬加強(qiáng)筋3為圓形金屬鋼筋，每根軸向金屬加強(qiáng)筋3軸線和金屬主管2軸線構(gòu)成的平面與鐵水液面垂直。

本發(fā)明通過(guò)大量的水模實(shí)驗(yàn)，先后研究了彌散型噴口結(jié)構(gòu)形狀、狹縫或細(xì)小通孔數(shù)量與排列方式及噴口段結(jié)構(gòu)與彌散型噴口朝向等結(jié)構(gòu)參數(shù)，以及噴槍插入部位、插入深度、噴吹流量、噴吹壓力等工藝參數(shù)對(duì)噴槍透氣聚渣效果、鐵水裸露面大小與形狀、透氣對(duì)罐壁沖刷程度等的影響規(guī)律；通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)中的工業(yè)性試驗(yàn)，研究了噴槍結(jié)構(gòu)參數(shù)與操作工藝參數(shù)對(duì)扒渣效果的影響；因此，結(jié)合水模實(shí)驗(yàn)與工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果，以縮短扒渣時(shí)間、降低扒渣鐵損與噴槍制作成本、減小鐵水罐壁磨損、延長(zhǎng)噴槍壽命等為目標(biāo)，得到了本發(fā)明的技術(shù)方案，即本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)在于：金屬噴管4與金屬主管2焊接連通且形成的夾角α大于0°、小于180°，夾角α與噴槍斜插角β互余，保證了噴口段10上半部側(cè)壁布置的彌散型噴口6垂直朝上噴吹，遏制了噴口傾斜帶來(lái)的流股聚集的不利影響，充分發(fā)揮彌散型噴口吹氣驅(qū)渣的積極效果，提高了噴槍對(duì)噴吹工藝的適應(yīng)能力；并且，噴口段10橫截面尺寸大于等于槍身段9橫截面尺寸，槍身段9的橫截面為橢圓形，噴口段10橫截面為橢圓形，如圖3所示，或者噴口段10橫截面上半部分為長(zhǎng)方形、下半部分為半橢圓形，如圖4所示，保證了彌散型噴口6之間合適的間距，防止細(xì)小流股的快速聚集，提高彌散型噴口區(qū)域的強(qiáng)度與剛度及其抗損毀能力，穩(wěn)定吹氣聚渣綜合性能。另外，噴口段耐火澆注料襯18內(nèi)布置有吹氣時(shí)朝向鐵水液面的彌散型噴口6，且彌散型噴口6的噴出面為平面或圓弧面，金屬噴管4上半部側(cè)壁徑向開(kāi)設(shè)有與彌散型噴口5對(duì)應(yīng)徑向相通的通孔17，通孔17與金屬噴管4的內(nèi)腔相連通；若噴口段10橫截面為橢圓形時(shí)，通孔17位于橢圓形的短軸上，若噴口段10橫截面上半部分為長(zhǎng)方形、下半部分為半橢圓形，通孔17位于長(zhǎng)方形上。本實(shí)施例中，彌散型噴口6為狹縫式或毛細(xì)孔式彌散型噴口，同理，通孔17為狹縫式或毛細(xì)孔式通孔。

根據(jù)水模實(shí)驗(yàn)與工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù)中不同噴口結(jié)構(gòu)噴槍相比，本發(fā)明的狹縫式或毛細(xì)孔式通孔17沿噴口段10上半部側(cè)壁朝上噴射的布置方式，保證了噴吹氣流的上浮流暢，避免細(xì)小噴吹流股鐵水中上浮過(guò)程的快速聚集，大幅度降低了噴吹氣體流股的攪拌動(dòng)能，降低了噴吹流股對(duì)鐵水罐后壁的沖刷磨損，遏制了聚集流股快速溢出帶來(lái)的液面劇烈波動(dòng)，大幅度降低了鐵水液面卷渣強(qiáng)度，減少脫硫渣含鐵量與扒渣鐵損；同時(shí)，分布在噴口段耐火澆注料襯18內(nèi)的狹縫式或毛細(xì)孔式彌散型噴口6與通孔17對(duì)應(yīng)想通，且彌散型噴口6吹氣時(shí)朝向鐵水液面，擴(kuò)展了細(xì)小氣體流股束溢出區(qū)域與流股驅(qū)渣面積，擴(kuò)大了吹氣扒渣過(guò)程中鐵水液面的裸露面積，促進(jìn)了噴吹氣流對(duì)鐵水罐左、右、后罐壁區(qū)域鐵水渣向扒渣口的驅(qū)趕作用，提高了吹氣聚渣效果與扒渣效率，達(dá)到縮短扒渣時(shí)間的目的；此外，彌散型噴口6在噴口段10上半部側(cè)壁朝上布置，避免了噴槍槍體對(duì)細(xì)小流股的阻礙與聚集促進(jìn)作用，避免了噴吹流股對(duì)噴槍的沖刷磨損，降低了氣體噴吹反作用力對(duì)噴槍的不利影響，提高了噴口段的綜合整體性與抗機(jī)械損傷能力，達(dá)到延長(zhǎng)噴槍使用壽命的目的。

而槍身段9金屬主管2側(cè)壁對(duì)稱焊接布置金屬加強(qiáng)筋3及槍身段9外形結(jié)構(gòu)截面為橢圓形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了噴槍的抗彎能力，強(qiáng)化了噴槍耐火材料襯的整體抗高溫能力，防止噴槍大傾角斜插使用工況條件下的彎曲損毀與耐火材料襯剝落損毀，大幅度延長(zhǎng)噴槍使用壽命。

制備上述吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍的方法，如下步驟：

1)根據(jù)制備噴槍的結(jié)構(gòu)參數(shù)，加工制作噴槍各金屬部件并除銹，備用(即根據(jù)相關(guān)金屬部件的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇合適的金屬材料，除銹下料，并加工制備金屬構(gòu)件)；

2)根據(jù)金屬噴管4軸線與金屬主管2軸線夾角α，將金屬主管2和金屬噴管4的焊接接口切削成斜面，并使斜面與金屬主管2或金屬噴管4軸線夾角為α/2；

3)采用線切割或鉆孔的方式在金屬噴管4的上半部側(cè)壁徑向開(kāi)設(shè)有與彌散型噴口5對(duì)應(yīng)徑向相通的通孔17，采用鋼板焊接封堵金屬噴管4底端的平直面；

4)焊接連通金屬連接管16、金屬主管2和金屬噴管4，并按要求在金屬主管2側(cè)壁上焊接金屬加強(qiáng)筋3，并在金屬主管2和金屬短管4外壁分別焊接槍身段v型錨固件5和噴口段v型錨固件19，完成金屬槍芯的制備；

5)將制備的金屬槍芯水平放置在澆注成型模具中，采用pvc塑料薄片或細(xì)棒線作為燒蝕材料，貫穿金屬噴管4與模具外壁上的通孔17，并與金屬噴管4內(nèi)壁和模具外壁粘連固定；

6)采用自制的碳纖維增強(qiáng)剛玉莫來(lái)石質(zhì)澆注料進(jìn)行噴槍澆注成型，澆注后模內(nèi)養(yǎng)護(hù)1天拆模，按照連接段8的長(zhǎng)度要求進(jìn)行金屬連接管16的切割加工，焊接或螺紋連接安裝連接件1；

7)自然養(yǎng)護(hù)3～6天，送入烘烤爐烘烤2～4天，烘烤溫度為350～450℃，爐內(nèi)冷卻至≤50℃出爐，清除噴槍金屬主管2與金屬噴管4內(nèi)部的殘?jiān)?，吹氣疏通彌散型噴?后，包裝入庫(kù)待發(fā)。

本發(fā)明提供的噴槍制備方法，保證了噴槍制作的順利進(jìn)行、噴槍結(jié)構(gòu)尺寸精度、氣體噴射通道的暢通與金屬結(jié)構(gòu)氣密性，提高了內(nèi)在質(zhì)量與使用性能，保證了噴槍的綜合整體性。

使用上述吹氣聚渣用頂部斜插式噴槍的方法，結(jié)合圖5所述，包括如下步驟：

1)噴槍安裝：轉(zhuǎn)動(dòng)頂部斜插吹氣聚渣噴槍連接段8，使噴口段10的彌散型噴口6朝上，將槍管固定安裝在噴槍驅(qū)動(dòng)裝置上，使噴槍與水平操作平臺(tái)11之間夾角為β，并通過(guò)連接件1連通噴槍驅(qū)動(dòng)裝置的供氣管，實(shí)現(xiàn)噴槍驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)吹氣聚渣噴槍的操控與供氣；

2)噴槍通氣：將鐵水罐12從正常位傾斜至扒渣位后，調(diào)整噴口至鐵水罐后壁渣鐵面13的上方，開(kāi)通氣源進(jìn)行吹氣聚渣噴槍吹氣；

3)噴槍插入：在吹氣聚渣噴槍保持吹氣通暢的條件下，按照操作工藝參數(shù)要求，利用噴槍驅(qū)動(dòng)裝置將其插入鐵水中，并使彌散型噴口6在鐵水中向上噴吹氣體，形成垂直向上的氣泡流束14；

4)吹氣驅(qū)渣與扒渣：進(jìn)行吹氣聚渣噴槍持續(xù)吹氣，通過(guò)氣泡流束14的渣鐵面13溢出，驅(qū)趕鐵水渣向鐵水罐嘴方向聚集，同時(shí)采用扒渣機(jī)15進(jìn)行扒渣，直至扒渣結(jié)束；

5)提起噴槍：保持吹氣聚渣噴槍吹氣狀態(tài)條件下，提升吹氣聚渣噴槍直至噴口上升至渣鐵面13上方，然后關(guān)閉氣源，將鐵水罐回到正常位，等待下一次扒渣。

本發(fā)明提供的頂部斜插吹氣聚渣噴槍使用方法，保證了噴槍彌散型噴口在鐵水中向上噴吹氣體，形成垂直向上的氣泡流束，強(qiáng)化了氣泡流束的驅(qū)渣能力，同時(shí)，避免了聚集大流股對(duì)鐵水罐后壁的強(qiáng)烈沖刷磨損以及液面溢出引起的鐵水劇烈卷渣的不足，達(dá)到常規(guī)鐵水罐彌散型透氣磚的高效驅(qū)渣、鐵水罐后壁磨損小、扒渣鐵損低等積極效果，同時(shí)克服了透氣磚易堵塞、安裝拆卸不變、氣體接通困難以及透氣磚損毀引起的鐵水罐漏鐵安全隱患。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了頂槍吹氣輔助扒渣和鐵水罐透氣磚透氣輔助扒渣技術(shù)中優(yōu)點(diǎn)的高度集合，同時(shí)，全面克服了常規(guī)頂槍吹氣或透氣磚透氣存在的種種不足，達(dá)到降低扒渣鐵損、縮短扒渣時(shí)間、延長(zhǎng)鐵水罐與吹氣聚渣噴槍使用壽命、降低扒渣工序成本等綜合目的。