一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构的制作方法

本发明涉及冶金行业中一种具有可改变喷枪出口煤粉流向的煤粉喷枪，适用于高炉风口喷吹煤粉的喷枪装置，特别涉及一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构。

背景技术：

向高炉内喷煤粉是降低高炉焦比的冶炼技术，煤粉喷枪是实现该工艺的装备手段，但煤粉喷枪的出口位置和角度往往成了影响高炉风口寿命的至关重要的因素。

众所周知，目前高炉风口喷煤使用的煤粉喷枪通常采用的是直管形状。由于高炉风口直吹管直径较小且部分需要插入高炉内部，留给煤粉喷枪可插入的位置十分有限，因此煤粉喷枪通常在直吹管外部斜插至直吹管中心进行煤粉喷吹，该高炉煤粉喷枪1喷头段中心线与高炉风套2直吹管中心线形成一定夹角，该夹角一般在11°左右，如附图1所示。当煤粉从喷枪喷吹后随着惯性继续向前移动，在以喷枪中心延长线附近形成喷吹扩散区，煤粉扩散区边缘非常接近高炉风口小套，从而经常造成套管被煤粉磨损。

高炉冶炼中使用喷煤装置即煤粉喷枪的枪道一般是通过弹子阀伸入高炉分到中去，它是通过骑上设置的卡座与弹子阀固定，一旦固定后枪道的位置就不可改变。由于高炉冶炼需要经常改变工艺条件，所以也需要煤粉喷入的位置适时改变，这样煤粉才能与高炉分到中的氧气充分反应。同时，风口小套的产品价值远大于煤粉喷枪，并且更换风口小套需要修复停炉，经济损失较大，而现有技术均通过整体调整改变煤粉喷枪伸入风套的长度，并在喷枪出口处设置一个固定角度的折弯来避免煤粉流冲刷风口小套，而折弯段的长度和折弯角度均受到插入通道内径的限制不能达到理想值，并在制造完成后均不可调整，安装后难于完全避免煤粉流冲刷风口小套，因此有必要研究一种喷头可随意转动的喷枪结构。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构，以达到高炉在不休风的情况下调整煤粉流指向，以避免煤粉流磨损风口小套，延长风口小套使用寿命。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构，包括转动喷头、喷头拉杆、粉剂内管、冷却气外管、喷头转角调节组件、冷却气接口组件、粉剂接口组件和密封圈，所述粉剂内管与冷却气外管同轴套装，且两者通过所述的喷头转角调节组件可相对位移的连接；所述冷却气外管的头部铰接有所述的转动喷头，所述粉剂内管的头部在与所述冷却气外管和转动喷头铰接处的背离面铰接有所述的喷头拉杆，所述喷头拉杆在远离所述粉剂内管的一端与转动喷头铰接连接；由喷头转角调节组件调整粉剂内管与冷却气外管的相对轴向位置，使喷头拉杆牵动转动喷头转动，来实现对煤粉流指向的调节，并可将转动喷头与粉剂内管之间形成的折弯角调整为零时用于该高炉煤粉喷枪的插入。

进一步，所述冷却气外管的尾部连接有所述的冷却气接口组件，使冷却气在粉剂内管外壁和冷却气外管内壁之间流动，来降低煤粉喷枪的温度，延长其使用寿命。

进一步，所述粉剂内管的尾部连接有所述的粉剂接口组件，使煤粉通过粉剂内管喷入高炉。

进一步，所述高炉煤粉喷枪的尾部在粉剂内管与冷却气外管之间设置有所述的密封圈，使粉剂内管在冷却气外管内轴向移动的同时，冷却气只能向高炉煤粉喷枪的头部出口方向流动。

进一步，所述喷头转角调节组件为一组螺旋连接结构，由外螺纹内管、内螺纹外管、调节螺纹管组成，所述内螺纹外管与冷却气外管同轴焊接在一起，所述外螺纹内管与粉剂内管同轴焊接在一起，所述调节螺纹管位于内螺纹外管与外螺纹内管之间，且调节螺纹管分别与内螺纹外管与外螺纹内管螺纹连接的螺纹旋向相反；在转动调节螺纹管时调整内螺纹外管与外螺纹内管的相对轴向位置。

进一步，所述喷头转角调节组件为一段带有反向螺纹的双向内螺纹管，一端与冷却气外管螺纹连接，另一端与粉剂内管螺纹连接；在转动双向内螺纹管时调整冷却气外管与粉剂内管的相对轴向位置。

进一步，所述喷头转角调节组件为一组垫片，冷却气外管与粉剂内管分别由内、外管法兰连接，在增减两法兰间的垫片厚度时调整冷却气外管与粉剂内管的相对轴向位置。

采用上述结构，可在插入该高炉煤粉喷枪时将转动喷头与粉剂内管形成的折弯角调整为零以便顺利插入喷枪通道。

采用上述结构，可在插入该高炉煤粉喷枪后方便地转动该转动喷头，以调整煤粉流指向。

采用上述结构，冷却气不仅可以冷却粉剂内管，还可以冷却转动喷头，延长高炉煤粉喷枪的使用寿命。

采用上述结构，可以使冷却气发散煤粉流，促使煤粉与热风混合，提高燃烧效率。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用本发明的一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构，不用休风即可一边目视观察以便调整煤粉的射入角度至理想位置，避免煤粉流冲刷风口小套，延长风口小套寿命。

2、采用本发明的一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构，整体插入以后再转动喷头角度，转动喷头的长度不受插入通道空间狭小的限制，折弯段的长度能达到理想值。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为现有技术中高炉煤粉喷枪及安装示意图；

图2为本发明实施例1喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构示意图；

图3为本发明实施例1转动喷头转动的结构示意图；

图4为本发明实施例1喷头转角调节组件结构示意图；

图5为本发明实施例2喷头转角调节组件结构示意图；

图6为本发明实施例3喷头转角调节组件结构示意图；

附图标记，1为高炉煤粉喷枪，2为高炉风套，3为转动喷头，4为喷头拉杆，5为粉剂内管，6为冷却气外管，7为喷头转角调节组件，8为冷却气接口组件，9为粉剂接口组件，10为密封圈，71为外螺纹内管，72为内螺纹外管，73为调节螺纹管，74为双向内螺纹管，75为垫片，76为外管法兰，77为内管法兰。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例1

如图2至图4所示，本实施例提供一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构，该高炉煤粉喷枪1由转动喷头3、喷头拉杆4、粉剂内管5、冷却气外管6、喷头转角调节组件7、冷却气接口组件8、粉剂接口组件9和密封圈10组成，该粉剂内管5与冷却气外管6同轴套装，且两者通过喷头转角调节组件7可相对位移的连接；冷却气外管6头部铰接有转动喷头3，粉剂内管5头部在与冷却气外管6和转动喷头3铰接处的背离面铰接有喷头拉杆4，喷头拉杆4在远离粉剂内管5的一端与转动喷头3铰接连接；本发明采用上述结构，可通过喷头转角调节组件7调整粉剂内管5与冷却气外管6的相对轴向位置，使喷头拉杆4牵动转动喷头3转动，来实现对煤粉流指向的调节，并可将转动喷头3与粉剂内管5之间形成的折弯角调整为零时用于该高炉煤粉喷枪1的插入。同时，本发明在高炉不用休风即可一边目视观察以便调整煤粉的射入角度至理想位置，避免煤粉流冲刷风口小套，延长风口小套寿命；且其整体插入以后再转动喷头角度，转动喷头的长度不受插入通道空间狭小的限制，折弯段的长度能达到理想值。

本实施例中，所述冷却气外管6的尾部连接有所述的冷却气接口组件8。这样，可使冷却气在粉剂内管5外壁和冷却气外管内壁之间流动，来降低煤粉喷枪的温度，延长其使用寿命。

本实施例中，所述粉剂内管5的尾部连接有所述的粉剂接口组件9。这样，可使煤粉通过粉剂内管喷入高炉。

本实施例中，所述高炉煤粉喷枪1尾部在粉剂内管5与冷却气外管6之间设置有密封圈10。这样，可使粉剂内管在冷却气外管内轴向移动的同时，冷却气只能向高炉煤粉喷枪的头部出口方向流动。

本实施例中，所述喷头转角调节组件7为一组螺旋连接结构，由外螺纹内管71、内螺纹外管72、调节螺纹管73组成，该内螺纹外管72与冷却气外管6同轴焊接在一起，该外螺纹内管71与粉剂内管5同轴焊接在一起，该调节螺纹管73位于内螺纹外管72与外螺纹内管71之间，且调节螺纹管73分别与内螺纹外管72与外螺纹内管71螺纹连接的螺纹旋向相反；这样，在转动调节螺纹管73时即可调整内螺纹外管72与外螺纹内管71的相对轴向位置，从而拉动粉剂内管5在冷却气外管6内移动，并通过喷头拉杆4牵动转动喷头3转动。

实施例2

如图5所示，本实施例提供一种喷头可旋转的高炉煤粉喷枪实施例2的整体结构与实施例1相同，但其喷头转角调节组件7为一段带有反向螺纹的双向内螺纹管74，其一端与冷却气外管6螺纹连接，另一端与粉剂内管5螺纹连接；这样，在转动双向内螺纹管74即可调节冷却气外管6与粉剂内管5的相对轴向位置。

实施例3

如图6所示，本实施例提供一种喷头可旋转的高炉煤粉喷枪实施例3的整体结构与实施例1相同，但其喷头转角调节组件7为一组垫片75，冷却气外管6与粉剂内管5分别在其尾部配置的外管法兰76、内管77连接；这样，通过增加或减少两法兰之间的垫片厚度，即可调整冷却气外管与粉剂内管的相对位置。

本发明的关键在于，该高炉煤粉喷枪1的转动喷头3、喷头拉杆4、粉剂内管5、冷却气外管6铰接构成一个可以活动的转动机构，而冷却气外管6在高炉风套2安装就位后，可以在喷煤粉的同时，通过移动粉剂内管5，调整转动喷头3的指向，目视调整煤粉流的射出方向，避免煤粉流与风口小套摩擦，延长风口小套寿命。

综上所述，本发明的一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构，克服了现有技术均通过整体调整改变煤粉喷枪伸入风套的长度，并在喷枪出口处设置一个固定角度的折弯来避免煤粉流冲刷风口小套，而折弯段的长度和折弯角度均受到插入通道内径的限制不能达到理想值，并在制造完成后均不可调整，安装后难于完全避免煤粉流冲刷风口小套等等缺点和不足。同时，该一种喷头可转动的高炉煤粉喷枪结构的粉剂内管尾部连接有粉剂接口组件，可使煤粉通过内管喷入高炉；可在插入喷枪时将转动喷头与枪杆的折弯角调整为零以便顺利插入喷枪通道，延长了风口小套的使用寿命；冷却气外管的尾部连接有冷却气接口组件，可使冷却气在粉剂内管外壁和冷却气外管内壁之间流动，降低煤粉喷枪的温度，延长煤粉枪使用寿命；在高炉煤粉喷枪尾部的粉剂内管与冷却气外管之间设置有密封圈，不仅使粉剂内管可在冷却气外管内移动，还可使冷却气只能向高炉煤粉喷枪的出口流动。

本发明应用于高炉冶炼的实施例取得了如下效果：

1)本实施例的喷枪结构与现有的结构相比，使用的灵活性更高，喷头转角随时可调；

2)本实施例的喷枪结构与现有的结构相比，转动喷头转角和长度不受插入通道限制，煤粉流射入角目视可调。

3)本实施例的喷枪结构与现有的结构相比，可以显著延长风口小套的使用寿命；

4)本实施例的喷枪结构与现有的结构相比，煤粉粉剂燃烧效能更高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。