熔盐氯化炉和用于熔盐氯化炉的气体喷枪的制作方法

本发明属化工技术领域，具体涉及一种用于高钛渣氯化设备，更具体地，涉及一种熔盐氯化炉和用于熔盐氯化炉的气体喷枪。

背景技术：

在高钛渣熔盐氯化生产过程中，固体物料从炉子中部加入熔体上表面，氯气等气态物料通过氯气喷枪从炉子底部直接加入熔体内。在气流搅拌作用下，固体物料与氯气在熔融的盐介质中进行充分接触并反应。由于气体压力波动或反应物料中固体杂质增多等原因会造成生产炉内的熔盐倒流至氯气喷枪管内，若不能及时疏通会造成氯气喷枪堵塞，进而导致氯气无法通入炉内而造成死炉。

相关技术中的氯气喷枪在发生堵塞时，需要将氯气喷枪从炉子中拆下进行清理或更换，操作繁琐不便。另外，相关技术中的氯化炉在保温时会加大气体的通入量，致使炉内大量热量被带走，加速了熔体挥发。氯气喷枪的结构有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种用于熔盐氯化炉的气体喷枪，所述用于熔盐氯化炉的气体喷枪有效解决了喷枪返盐的清理工作。

本发明还提出了一种具有上述用于熔盐氯化炉的气体喷枪的熔盐氯化炉。

根据本发明第一方面实施例的用于熔盐氯化炉的气体喷枪，包括：喷管，所述喷管内限定有沿其轴向延伸且一端敞开的喷腔，所述喷腔具有进气口和出气口，所述进气口设在所述喷管的侧壁上且邻近所述喷管的一端设置；控制阀，所述控制阀可开闭地设在所述喷管的一端；捅针，所述捅针可活动地与所述控制阀密封连接且在所述控制阀处于打开状态时可穿过所述控制阀伸入所述喷腔内。

根据本发明实施例的用于熔盐氯化炉的气体喷枪有效解决了喷枪返盐的清理工作，操作简便，便于制造且能耗降低。

另外，根据本发明实施例的用于熔盐氯化炉的气体喷枪还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述捅针在插入所述喷腔并超过所述进气口时与所述喷管的内周面之间具有与所述进气口和所述出气口连通的通气间隙。

根据本发明的一些实施例，气体喷枪还包括：密封件，所述密封件设在所述控制阀与所述捅针之间。

根据本发明的一些实施例，所述密封件包括：密封套筒，所述密封套筒与所述控制阀相连，所述捅针适于穿过所述密封套筒伸入所述控制阀；密封垫，所述密封垫设在所述密封套筒的内周面与所述捅针的外周面之间。

根据本发明的一些实施例，气体喷枪还包括：压紧螺钉，所述密封套筒的邻近所述控制阀的一端的内周面上设有止挡凸起，所述压紧螺钉具有中部通孔且螺纹连接在所述密封套筒的另一端，所述密封垫止抵在所述止挡凸起和所述压紧螺钉之间。

根据本发明的一些实施例，所述密封垫包括：柔性密封垫圈；环形金属垫板，所述环形金属垫板和所述柔性密封垫圈分别为至少一个且沿所述密封套筒的轴向层叠设置，所述柔性密封垫圈和/或所述环形金属垫板为多个时，所述环形金属垫板和所述柔性密封垫圈沿所述密封套筒的轴向相间设置。

根据本发明的一些实施例，所述柔性密封垫圈为硅胶垫圈或橡胶垫圈。

根据本发明的一些实施例，所述密封套筒通过连接法兰与所述控制阀相连。

根据本发明的一些实施例，所述捅针包括：针杆，所述针杆可活动地插设在所述控制阀和所述喷腔内；针端部，所述针端部设在所述针杆的远离所述控制阀的一端且所述针端部的外周沿的至少一部分向外超出所述针杆的外周面。

根据本发明的一些实施例，所述针端部形成为与所述针杆的延伸方向垂直的平板。

根据本发明的一些实施例，所述针杆形成为圆柱形杆。

根据本发明的一些实施例，所述控制阀形成为球阀，所述球阀通过连接法兰与所述喷管相连。

根据本发明第二方面的熔盐氯化炉，包括根据本发明的用于熔盐氯化炉的气体喷枪。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于熔盐氯化炉的气体喷枪的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的用于熔盐氯化炉的气体喷枪的捅针的结构示意图。

附图标记：

气体喷枪100；

喷管10；喷腔101；进气口102；通气间隙103；进气管110；

控制阀20；

捅针30；针杆31；针端部32；

密封件40；密封套筒41；止挡凸起411；密封垫42；柔性密封垫圈421；环形金属垫板422；压紧螺钉43；中部通孔431；

连接法兰50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的用于熔盐氯化炉的气体喷枪100。

参照图1和图2所示，根据本发明实施例的用于熔盐氯化炉的气体喷枪100可包括喷管10、控制阀20和捅针30。

具体而言，喷管10内限定有沿其轴向延伸且一端敞开的喷腔101，喷腔101具有进气口102和出气口，换言之，喷管10内限定有喷腔101，喷腔101沿喷管10的轴向延伸，并且延伸至喷管10的一端。进气口102可设在喷管10的侧壁上并且邻近喷管10的一端设置。可选地，进气口102处可设置进气管110，进气管110可以与供气设备实现方便连接。

出气口可设置在喷管10的另一端，例如，另一端的端面上或者另一端的侧壁上。在本发明的一个具体示例中，喷管10轴向贯通设置，此时，喷腔101的一个轴向出口形成为出气口。出气口与熔盐氯化炉的内部连通，氯气或压缩空气等气态物料可通过进气口102进入到喷腔101中，然后通过出气口流出并进入到熔盐氯化炉内。

控制阀20可开闭地设在喷管10的一端，也就是说，控制阀20可以设置在邻近进气口102的敞开端，控制阀20可以打开和关闭，当控制阀20关闭时，喷管10的一端可以封闭。其中，捅针30可活动地与控制阀20密封连接，捅针30在控制阀20处于打开状态时可穿过控制阀20伸入喷腔101内，当捅针30插设在控制阀20内时，捅针30与控制阀20之间仍为密封状态。由此，当控制阀20处于打开状态时，由于控制阀20与捅针30之间是密封设置的，喷管10的一端仍然呈现封闭状态。

根据本发明实施例的气体喷枪100可参照如下方法使用：在熔盐氯化炉处于生产状态时，可将捅针30从控制阀20和喷腔101中抽出，关闭控制阀20，氯气从进气口102通入，并经过喷腔101后从出气口喷出，进入到熔盐氯化炉内与固体物料发生反应；当气体喷枪100内返盐堵塞时，可打开控制阀20，将捅针30穿过控制阀20伸入到喷腔101中，可以利用捅针30将喷管10内的熔盐捅入熔盐氯化炉内，起到有效清理喷枪的功效。当清洗完毕后，可将捅针30从喷腔101以及控制阀20内拔出，以继续进行生产。

根据本发明实施例的气体喷枪100，通过设置捅针30以及控制阀20，有效解决了喷枪返盐的清理工作，无需将气体喷枪100拆除，操作简便且便于制造，同时，捅针30在伸入喷腔101中后，还可占用喷腔101的体积，可减小压缩空气通入量，降低能耗。在实际制造中，可根据设计方案制作好捅针30及各部件后，在原有的喷枪上进行安装连接使用，适应性好。

在本发明的一些实施例中，捅针30在插入喷腔101并超过进气口102时与喷管10的内周面之间具有通气间隙103，通气间隙103连通进气口102和出气口。也就是说，当捅针30伸入到喷腔101中并且捅针30在喷管10的轴向上向前(即向出气口所在方向或气流方向)超过进气口102时，捅针30的外周面与喷管10的内周面之间不完全接触，使喷腔101没有完全被捅针30填充，喷腔101的未被填充的部分可形成通气间隙103，使从进气口102进入喷腔101的气体可经过通气间隙103流至出气口。

在相关技术中，喷枪管道通径不变，在保障气体压力的情况下，气体通入量会增大，从而带走炉内大量的热量，并且加速了熔体挥发。而在本发明所公开的实施例中，在熔盐氯化炉处于保温状态时，可将气体喷枪100的控制阀20打开，并使捅针30伸入到喷腔101中，此时，由于通气间隙103的通气面积小于喷腔101的通气面积，使得喷枪的进气面积变小，使压缩空气压力增大，有效防止了熔盐倒流至气体喷枪100管内，并且保温时的压缩空气量可以减少，达到在低消耗压空气及安全的情况下进行炉子保温工作，保温性好且能耗降低。

较优选地，气体喷枪100还可包括密封件40，密封件40可设在控制阀20与捅针30之间，以提高控制阀20与捅针30之间的连接密封性。密封件40的结构可形成为多种，例如，如图1所示，在本发明的一些实施例中，密封件40可包括密封套筒41和密封垫42。密封套筒41与控制阀20相连，捅针30适于穿过密封套筒41伸入控制阀20内。密封垫42设在密封套筒41的内周面与捅针30的外周面之间，以起到较好的密封效果。该结构的气体喷枪100便于制造、密封性好并且操作方便，较好地保证了捅针30在操作时在气体喷枪100内的密封效果。

密封套筒41可采用多种材质制成，密封套筒41的尺寸大小以及具体材质可结合实际生产的主体设备工艺设计要求而定，例如，在本发明的一个具体实施方式中，密封套筒41采用不锈钢管件焊接精车制成。

可选地，密封套筒41可通过连接法兰50与控制阀20相连，连接操作方便且密封性好。在实际中，连接法兰50可焊接在控制阀20上。另外，控制阀20也可通过连接法兰50与喷管10相连，连接操作方便。控制阀20的结构可为多种，如图1所示，控制阀20可以为球阀，球阀的两端分别焊接有连接法兰50，以方便实现与喷管10和密封套筒41的连接。球阀的尺寸大小可结合实际生产的主体设备的工艺设计要求而定，材质可为不锈钢硬密封标准球阀。

进一步地，气体喷枪100还可包括压紧螺钉43，密封套筒41的邻近控制阀20的一端的内周面上可设有止挡凸起411，压紧螺钉43具有中部通孔431并具有外螺纹，密封套筒41的远离控制阀20的一端的内周面上设有内螺纹，压紧螺钉43可螺纹连接在密封套筒41的远离控制阀20的一端，密封垫42的一端可止抵在止挡凸起411上，密封垫42的另一端可止抵在压紧螺钉43上。

由此，可通过旋转压紧螺钉43产生轴向移动，以压紧密封垫42，通过调节压紧螺钉43实现密封性的调节，调节方便且密封效果好。压紧螺钉43的尺寸大小可结合实际生产的主体设备的工艺设计要求而定，材质可为不锈钢。

如图1所示，密封垫42可包括柔性密封垫圈421和环形金属垫板422。环形金属垫板422和柔性密封垫圈421可分别为至少一个，并且环形金属垫板422和柔性密封垫圈421可沿密封套筒41的轴向层叠设置。当柔性密封垫圈421和/或环形金属垫板422为多个时，环形金属垫板422和柔性密封垫圈421可沿密封套筒41的轴向相间设置，相间设置即指相邻的两个环形金属垫板422之间设有一个柔性密封垫圈421，相邻的两个柔性密封垫圈421之间设有一个环形金属垫板422。

由此，密封垫42具有柔性和刚性相结合的性能，刚性的环形金属垫板422可以把压紧螺钉43的压力均匀传递到柔性密封垫圈421上，并且致使柔性密封垫圈421变形，以紧密包裹捅针30以及紧贴密封套筒41，提高捅针30与密封套筒41之间的密封效果。

可选地，柔性密封垫圈421可采用多种材质，例如橡胶或者硅胶等材料制成，这些材料柔性性好，易于取得且成本较低，可保证较好的密封效果。

参照图1和图2所示，捅针30可包括针杆31和针端部32，针杆31可活动地插设在控制阀20和喷腔101内，针端部32可设在针杆31的远离控制阀20的一端，并且针端部32的外周沿的至少一部分向外超出针杆31的外周面。这里，向外即向远离针杆31的方向。由此，针端部32的尺寸相对较大，可以方便从针端部32处进行施力，实现捅针30位置的移动。

针端部32可形成为多种形状，可选地，在本发明的一些实施例中，针端部32形成为与针杆31的延伸方向垂直的平板。此时，捅针30可大致形成为T形。由此，不仅方便制造，而且方便进行操作。可选地，平板可形成为多种形状，例如，圆形或者多边形等。为保证针端部32与针杆31之间的连接可靠性，针端部32和针杆31可一体形成。由此，捅针30形成为一体式结构，方便制造且受力均匀，不易发生损坏。

在本发明的一些具体实施方式中，捅针30采用钢材制成，具体地，通过将圆柱形的钢材精车后焊制形成，捅针30的长度以及外圆尺寸可结合实际生产的主体设备的工艺设计要求而定。

可选地，针杆31可形成为圆柱形杆。在实际操作中，在轴向移动针杆31时还可以转动针杆31，以实现更好的清理以及进气效果。另外，当针杆31的径向尺寸小于喷腔101的径向尺寸时，还可以通过多次拔插操作，进一步提高对熔盐的清理效果。可选地，当控制阀20在打开状态时，控制阀20的开口形状可形成为与针杆31形状适配的圆形口，以更好地保证控制阀20与捅针30之间的密封效果。

根据本发明实施例的熔盐氯化炉包括根据本发明实施例的气体喷枪100。由于根据本发明实施例的气体喷枪100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的熔盐氯化炉可以有效解决喷枪返盐的清理工作，操作简便且便于制造。

根据本发明实施例的熔盐氯化炉的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。