卷吸气流回流的外回流区8。
[0077]本发明通过设置旋转式第三富氧空气，使其与旋转式第一富氧空气201共同作用实现了类似于燃烧学中分级燃烧的分级冶金反应，利于物料的着火和稳定反应；二者共同作用形成了混合共轴旋转气流，各自形成的中心回流区7和/或外回流区8相互叠加成为一个，可以产生更大、更稳定的中心回流区7和/或外回流区8，卷吸更多的高温气体回流，进一步提高了物料的升温速度和反应速度，利于冶金反应进行和反应完全，提高了闪速炉的生产能力。本发明为从内到外分布的粉一风一风模式，为“风包粉”模式，旋转式第一富氧空气201与旋转式第三富氧空气紧挨，中间没有其它物质隔阂，有利于上述分级冶金反应的发生与持续进行。
[0078]本发明中第二旋流器选用的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器均为强旋流器，使得旋转式第三富氧空气均具有较强的旋流强度；旋转式第一富氧空气201和旋转式第三富氧空气混合后，所形成的混合气流具有比单独旋转式第一富氧空气201或单独旋转式第三富氧空气更高的旋流强度；较高的旋流强度使得粉状物料与上述混合气流混合的更快速、更均匀，提高了物料在反应塔空间内悬浮滞留的时间，提高了物料与富氧空气中氧气的接触几率和接触时间，利于冶金反应进行和反应完全，提高了闪速炉的生产能力。
[0079]本发明中旋转式第三富氧空气的作用是与旋转式第一富氧空气201形成类似于燃烧学中分级燃烧的分级冶金反应，而不是形成一个类似于冷却隔离幕的风幕，分级冶金反应有利于精矿的着火和稳燃，利于冶金反应进行和反应完全。在上述的“风包粉”模式下，在旋转式第一富氧空气201的基础上，添加旋转式第三富氧空气，最终形成从内到外分布的粉一风一风模式，旋转式第一富氧空气201与旋转式第三富氧空气紧挨，中间没有其它物质隔阂，能够形成上述的分级冶金反应。如果在“粉包风”模式下，添加旋转式第三富氧空气后，最终形成从内到外分布的风一粉一风模式，旋转式第一富氧空气201与旋转式第三富氧空气之间隔着物料，二者无法形成上述的分级冶金反应效应。
[0080]旋转式第三富氧空气和旋转式第一富氧空气201的旋转方向可以相同，也可以不同。本发明中，优选的，二者的旋转方向相同。第一旋流器202与第二旋流器的种类可以相同，也可以不同。第二旋流器设置于第三富氧空气通道内，也应作与上述第一旋流器设置于第一富氧空气通道内相同的广义理解。
[0081]在本发明的一个实施例中，当从第三供气管底端喷出的气体为旋转式第三富氧空气时，第三供气管的底部出口为从上到下逐渐向外扩张的渐扩口 6 ;第三供气管的底部出口位于第一供气管2底部出口的下方，与上述的供料管1、第一供气管2或第二供气管3的底部出口特征相互配合，构成了新的旋浮冶炼喷嘴的出口特征，以优化设置第三供气管后的气料混合流体的性质和作用，利于冶金反应进行和反应完全。
[0082]当第三富氧空气通道内不设置旋流器时，从第三供气管底端喷出的第三富氧空气为直流式时，直流式第二富氧空气301在气粒混合气流的外侧以较高的风速或超音速喷入冶金炉内，扩大和增强中心回流区7，利于冶金反应进行和反应完全；控制整个高温混合气流的形状、分布以及大小，与炉壁保持适当距离，减少高温烟气流对反应塔内壁的冲刷腐蚀；可以为气料混合流体中的外围物料提供氧化反应所需氧气。
[0083]在本发明的一个实施例中，当从第三供气管底端喷出的气体为直流式第三富氧空气时，第三供气管的底部出口为直管式出口 ；第三供气管的底部出口位于第一供气管2底部出口的下方，与上述的供料管1、第一供气管2或第二供气管3的底部出口特征相互配合，构成了新的旋浮冶炼喷嘴的出口特征，以优化设置第三供气管后的气料混合流体的性质和作用，利于冶金反应进行和反应完全。
[0084]本发明针对想要解决的技术问题，提供了多个递进式的技术方案，多个递进式的技术方案相互组合叠加，相互配合，相互促进，形成一个整体方案，尤其是从空气动力学角度出发，通过多种富氧空气以及多种供气装置相互配合形成特定性质的气料混合流体以解决上述的技术问题，取得的技术效果远好于上述任何一个技术方案的技术效果，叠加效应显著。
[0085]本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
[0086]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，每个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
[0087]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0088]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
【主权项】
1.一种旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，包括用于向反应塔供给旋转式第一富氧空气的第一供气装置和用于向所述反应塔供给冶金反应所需固态粉状物料的供料装置； 所述供料装置包括供料管，所述第一供气装置包括第一供气管以及用于产生所述旋转式第一富氧空气的第一旋流器； 所述第一供气管套装于所述供料管的外部，所述供料管内的空腔形成物料通道，所述第一供气管与所述供料管之间的空腔形成第一富氧空气通道； 所述第一旋流器设置于所述第一富氧空气通道内，所述第一旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器。2.根据权利要求1所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，还包括设置于所述旋浮冶炼喷嘴内、用于产生热量引发冶金反应的点火器，所述点火器的下点火端位于所述旋浮冶炼喷嘴的轴向中心线上。3.根据权利要求1所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述供料管的底部出口为直管式出口，所述第一供气管的底部出口为从上到下逐渐向外扩张的渐扩口 ；所述第一供气管的底部出口位于所述供料管底部出口的下方。4.根据权利要求1所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第一供气装置还包括若干个与所述第一供气管外壁周向面相切的切向进气管，所述第一供气管上的若干个所述切向进气管的进气方向为同一个旋转方向。5.根据权利要求1所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第一供气管包括外径大于所述第一供气管剩余部分的外径且设置于所述第一供气管进气口处的宽径部。6.根据权利要求1所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，还包括用于向所述反应塔供应第二富氧空气的第二供气装置，所述第二供气装置包括第二供气管，所述第二供气管套装于所述供料管的内部；所述供料管与所述第二供气管之间的环形通道为物料通道，所述第二供气管内的空腔形成第二富氧空气通道。7.根据权利要求6所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第二供气管的底部出口为直管式出口 ；所述供料管的底部出口位于所述第二供气管底部出口的下方。8.根据权利要求1?7任意一项所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，还包括用于向所述反应塔供给第三富氧空气的第三供气装置，所述第三供气装置包括第三供气管，所述第三供气管套装于所述第一供气管的外部，所述第三供气管与所述第一供气管之间的空腔形成第三富氧空气通道。9.根据权利要求8所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第三供气装置还包括设置于所述第三富氧空气通道内，且用于产生旋转式第三富氧空气的第二旋流器，所述第二旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器。10.根据权利要求9所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第三供气管的底部出口为从上到下逐渐向外扩张的渐扩口 ；所述第三供气管的底部出口位于所述第一供气管底部出口的下方。
【专利摘要】本发明公开了一种旋浮冶炼喷嘴，本发明通过控制第一旋流器的种类和结构，使得在旋转式第一富氧空气中形成位于其内部的能够卷吸气体回流的中心回流区和/或位于其外侧的能够卷吸气体回流的外回流区，中心回流区和/或外回流区提高了物料的升温速度和反应速度，较强的旋流强度提高了物料与富氧空气的混合均匀性和物料在反应塔内悬浮的时间，显著促进了冶金反应进行和反应完全，提高了旋浮炉的生产能力，较好地实现了对高杂质精矿的旋浮冶炼。
【IPC分类】F27B15/02, F27B15/08, C22B15/00
【公开号】CN105349799
【申请号】CN201510662291
【发明人】杨伟燕
【申请人】杨伟燕
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月5日