专利名称：高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种强化冶炼用的粉煤燃烧装置，尤其涉及一种高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪的燃烧装置。
近年来以煤粉氧气混合燃烧的火焰作为第二热源强化冶炼过程的技术已得到广泛的应用，取得了明显的经济效益，现有的煤粉火焰喷枪虽已解决了点火难、火焰动量小刚性差的问题，但粉煤量受到限制即粉煤燃烧强度低，向被加热体的供热强度低。
本实用新型的目的在于改进现有煤粉火焰喷枪的结构，设计一种高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪，以增加煤粉量时，煤粉和氧混合仍能燃烧完全，从而使粉煤燃烧强度高，产生高温高速火焰，向被加热体供热强度高而实现高效率的强化冶炼。
本实用新型的目的是这样实现的，将现有的双氧流内燃式煤粉火焰喷枪的双氧流采用较高的压力(0.15～0.6MPa)，以使在粉煤量加大时，有较多的氧气流与之混合，另外在二次氧气喷管上设有至少一个带有多个补充供给氧气的出气孔，以使加大的煤粉，能在内混燃烧室与更多的氧气充分混合燃烧，使燃烧强度大大提高而达到强化冶炼的目的。
下面以实施例和附图进一步对本实用新型的结构进行叙述。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
由图示可见，高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪包括有一级点火燃烧喷咀，混合燃烧室(8)、出口喷咀(7)、高速水冷却器，一级点火燃烧喷咀由一次输氧管(11)、输氧管(11)中心的输送煤粉喷管(1)、套于喷管(1)上且置于该喷管出口处的旋流装置(4)、和置于输氧管(11)内的点火装置(9)、及装于混合燃烧室内煤粉喷管(1)出口处的稳焰器(5)所组成，一级点火喷咀的出口端至喷枪出口端是混合燃烧室(8)，一次输氧管(11)外套以高速水冷却器的冷却水进水管(2)，进水管(2)外套以二次氧喷管(10)，此喷管(10)外又套以高速水冷却器的出水管(3)，其特征在于输入氧气的压力较高为0.15～0.6Mpa，在二次氧喷管(10)上沿轴线方向至少设有一个带有至少二个通氧气的补充孔(6)的截面，燃烧室(8)长度不小于3倍喷枪出口的直径。
上述结构中燃烧室的长度可根据不同的工况需要而定，但最少不能小于3倍喷枪出口的直径，因为只有保持一定的长度才能使在一级点火燃烧喷咀不完全燃烧部分能得以与二次氧再次均匀混合燃烧，从而使喷枪出口的火焰刚性强、速度高、火焰温度高，供热强度大从而使冶炼更为强化。
图1所示，混合燃烧室(8)为呈近似椭球形的喷枪，它的始端为扩散形状，然后圆柱形过渡后又为渐缩管一直至末端，此末端与扩张型的喷枪出口相接。这样结构的喷枪，其混合燃烧室符合煤、氧两相流出流扩张及加热膨胀的特性，能提高旋流器与稳焰器的功用，有利于稳定燃烧；而当其末端的收缩与喷枪出口的扩张管的组合，则构成超音速的拉互尔喷孔，使喷出火焰速度高、刚性强。
图2所示为混合燃烧室呈梨形的喷枪，其入口端为柱形，而其接近出口端为渐缩管，此渐缩管与喷枪的出口管相接，当出口管为扩张型时，其出口流速可达到音速。上述两实施例中梨形混合燃烧室结构较椭球形混合燃烧室制作方便，省工。在上述实施例中喷枪出口扩散管的扩散角α为5～30°。
在实施例中为了使二次氧充分补充供给，一般在二次氧喷管上沿轴线方向设有3～5个其上开有6～8个通孔的截面。这些通孔输入的氧气气流与喷枪轴线的夹角为0～90°。此种结构使二次氧可根据炉内燃烧状况进行调节，以使燃烧完全、氧气利用率高，从而使本喷枪实现了喷出火焰速度快、温度高、供热强度大的目的。
此外，在实施例1、2中所述的点火装置可用电子脉冲乙炔气咀点火器或电子脉冲燃烧油雾化咀点火器，使点火容易，燃烧均匀。
综上所述，本煤粉火焰喷枪煤粉燃烧量大，热强度高可用于电炉直接加热熔化冷料，单独完成“煤氧电炉”的熔化期，还可用作电炉开新炉烘烤炉衬，和用于电炉等冶炼设备助熔废钢。本喷枪高温火焰可调节氧化和还原氧氛、又具有较大的动量，因此它是一种高强度、高效率的节能装置。
权利要求1.一种高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪，包括有一级点火燃烧喷咀，混合燃烧室(8)、出口喷咀(7)、高速水冷却器、一级点火燃烧喷咀由一次输氧管(11)、输氧管(11)中心的输送煤粉喷管(1)、套于喷管(1)上且置于该喷管出口处的旋流装置(4)、和置于输氧管(11)内的点火装置(9)、及装于混合燃烧室内煤粉喷管(1)出口处的稳焰器(5)所组成，一级点火喷咀的出口端至喷枪出口端是混合燃烧室(8)，一次输氧管(11)外套以高速水冷却器的冷却水进水管(2)，进水管(2)外套以二次氧喷管(10)，此喷管(10)外又套以高速水冷却器的出水管(3)，其特征在于输入氧气的压力较高为0.15～0.6Mpa，在二次氧喷管(10)上沿轴线方向至少设有一个带有至少二个通氧气的补充孔(6)的截面，燃烧室(8)长度不小于3倍喷枪出口的直径。
2.按权利要求1所述的高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪，其特征在于点火装置为电子脉冲燃气喷咀或电子脉冲燃油雾化喷咀。
3.按权利要求1所述的高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪，其特征在于在二次氧喷管上沿轴线方向有3～5个其上开有6～8个氧气补充供给输入口(6)的截面，该多个输入口气流与喷枪轴线夹角0～90°。
4.按权利要求1所述的高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪，其特征在于所述的喷枪出口(7)为扩张型α＝5～30°。
5.按权利要求1或4所述的高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪，其特征在于混合燃烧室(8)为呈近似椭球形的喷枪，它的始端为扩散形状，然后圆柱形过渡后又为渐缩管一直至末端，此末端与扩张型的喷枪出口相接。
6.按权利要求1或4所述的高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪，其特征在于混合燃烧室呈梨形的喷枪，其入口端为柱形，而其接近出口端为渐缩管，此渐缩管与喷枪的出口相接。
专利摘要一种高压双氧流内燃式煤粉火焰喷枪由一级点火燃烧喷嘴、二次混合燃烧室(8)、出口喷嘴(7)、及进、出水管(2)、(3)组成的高速水冷却器所组成，一级点火燃烧喷嘴由一次输氧管(11)、煤粉喷管(1)、旋流装置(4)和点火装置(9)以及稳焰器(5)所组成，其特征在于输入氧气的压力应为不小于0.15MPa，在二次氧喷管(10)上沿轴线方向至少设有一个带有至少二个通氧气的补充孔的截面，燃烧室(8)长度不小于3倍喷嘴出口的直径。本喷枪流速高，火焰温度高、刚性大，供热强度大是冶炼中一种高效高节能装置。
文档编号F23D1/00GK2142927SQ9320098
公开日1993年9月29日 申请日期1993年1月21日 优先权日1993年1月21日
发明者万天骥, 朱文献, 朱荣, 李立文, 仇永泉 申请人:北京海淀科华冶金喷枪联营研究所