用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，所述用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪包括：内喷管，所述内喷管上具有介质进口、介质喷口和介质清理口；外喷管，所述外喷管套设在所述内喷管上且与所述内喷管共同限定出冷却腔，所述外喷管上具有与所述冷却腔连通的冷却气入口和冷却气喷口；密封件设在所述内喷管上，且在所述密封件在封堵所述介质清理口的关闭位置和打开所述介质清理口的打开位置之间可移动。根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪能够喷吹粉煤或富氧空气，提高熔炼装置的生产效率，具有不易堵塞、使用寿命长等优点。
【专利说明】
用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪
技术领域
[0001]本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪。
【背景技术】
[0002]侧吹浸没燃烧熔池熔炼工艺(SSC工艺)是通过炉体两侧的风口或者喷枪向熔池内喷入富氧空气和气体燃料，喷入的气体搅动熔池，加速熔池内的传热传质和化学反应，广泛应用于铅熔炼、锌浸渣烟化、铜冶炼等有色金属及固体废物处理领域。
[0003]相关技术中的侧吹浸没熔炼装置，由于粉煤极易堵塞喷枪，只能采用天然气、焦炉煤气和发生煤气等作为燃料，而对于燃气缺乏地区，则无法经济的采用燃气作为侧吹浸没熔炼装置燃料，限制了侧吹浸没燃烧技术的适用性。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，该用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪能够喷吹粉煤，提高熔炼装置的生产效率，具有不易堵塞、使用寿命长等优点。
[0005]为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，所述用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪包括:内喷管，所述内喷管上具有介质进口、介质喷口和介质清理口；外喷管，所述外喷管套设在所述内喷管上且与所述内喷管共同限定出冷却腔，所述外喷管上具有与所述冷却腔连通的冷却气入口和冷却气喷口；密封件，所述密封件设在所述内喷管上，并在封堵所述介质清理口的关闭位置和打开所述介质清理口的打开位置之间可移动。
[0006]根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，能够喷吹粉煤或富氧空气，提高熔炼装置的生产效率，具有不易堵塞、使用寿命长等优点。
[0007]另外，根据本发明上述实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]根据本发明的一个实施例，所述外喷管与所述内喷管间隔设置以在所述外喷管的内周面和所述内喷管的外周面的至少一部分之间限定出所述冷却腔，所述介质喷口和所述介质清理口分别位于所述内喷管的两端，所述介质进口位于所述内喷管的周壁上。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述外喷管的一端设有用于封堵所述外喷管的所述一端的外喷管法兰，且所述外喷管通过所述外喷管法兰与所述内喷管相连，所述冷却气入口位于所述外喷管的周壁上，所述冷却气喷口位于所述外喷管的另一端。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述内喷管包括:管体，所述介质喷口形成在所述管体的一端;三通阀体，所述三通阀体具有分别位于所述三通阀体的两端以及所述三通阀体的周壁上的三个阀口，其中，位于所述三通阀体的一端的阀口与所述管体的另一端连通，位于所述三通阀体的另一端的阀口构成所述介质清理口，位于所述三通阀体的周壁上的阀口构成介质进口，所述密封件设在所述三通阀体内，并在封堵所述介质清理口的关闭位置和打开所述介质清理口的打开位置之间可移动，所述三通阀体内设有密封件滑动槽，所述密封件在所述打开位置和所述关闭位置之间可以移动地配合在所述密封件滑动槽内，密封件滑动槽从所述介质清理口向外且向远离所述介质清理口的方向倾斜延伸。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述三通阀体与所述管体通过内喷管法兰连接。
【附图说明】
[0012]图1是根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪的剖视图。
[0013]图2是根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪的剖视图。
[0014]附图标记:用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪1、内喷管100、管体110、外喷管法兰111、三通阀体120、内喷管法兰121、堵头122、介质进口 130、介质喷口 140、介质清理口150、外喷管200、冷却腔210、冷却气入口 220、冷却气喷口 230、密封件300、密封件滑动槽310、耐磨内衬400。
【具体实施方式】
[0015]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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。
[0016]下面参考附图描述根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪
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[0017]如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪I包括内喷管100、外喷管200和密封件300。
[0018]内喷管100上具有介质进口130、介质喷口 140和介质清理口 150。外喷管200套设在内喷管100上且与内喷管100共同限定出冷却腔210，外喷管200上具有与冷却腔210连通的冷却气入口 220和冷却气喷口 230 ο密封件300设在内喷管100上，并可以在封堵介质清理口150的关闭位置和打开介质清理口 150的打开位置之间移动。这里需要理解的是，所述介质可以指用于燃烧的燃料(例如煤粉)，也可以指用于助燃的原料(例如富氧空气)。
[0019]根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪I，通过在内喷管100上设置介质进口 130、介质喷口 140和介质清理口 150，可以使用于在所述侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置内反应的介质通过介质进口 130进入内喷管100后通过介质喷口 140喷出，以向所述侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置内输送燃烧介质。通过设置介质清理口 150，可以通过介质清理口 150清理内喷管100，防止介质或杂质堵塞内喷管100，保证燃烧介质输送的可靠性。这样在利用喷枪I输送煤粉时，若煤粉或杂质堵塞内喷管100，可以通过介质清理口 150对内喷管100进行清理，而无需对喷枪I进行更换。所述【背景技术】中其他型式的喷枪由于易发生煤粉通道堵塞，需频繁更换，更换时要暂时停止所述侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的工作，将侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的熔池液面降低到喷枪的高度之下，严重影响作业率。而所述喷枪I通过利用介质清理口 150对内喷管100进行清理，不需要使所述侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置停止工作，与相关技术中需要停产降低熔池深度进行喷枪更换的熔炼装置相比，提高了熔炼装置的作业率和生产能力，从而保证所述侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的生产效率，实现以煤粉为原料的大规模工业生产。
[0020]进一步地，由于我国煤炭资源相对丰富，价格廉价，煤炭是一种较为经济的能源。通过使所述侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪能够喷吹粉煤，使所述熔炼装置能够实现以煤粉为原料的大规模工业生产，从而能够大大降低所述熔炼装置的运行成本，提高企业竞争力。
[0021]并且，通过设置密封件300，使密封件300在封堵介质清理口150的关闭位置和打开介质清理口 150的打开位置之间可移动，可以在喷枪I正常工作时利用密封件300封堵介质清理口 150，使燃烧介质不能通过介质清理口 150，保证燃烧介质能够通过介质进口 130进入后通过介质喷口 140喷出，而且可以在需要清理内喷管100时，将密封件300移动至所述打开位置，以通过介质清理口 150对内喷管100进行清理。
[0022]此外，通过设置外喷管200，可以利用内喷管100和外喷管200共同限定出冷却腔210，这样可以使冷却气通过冷却气入口 220进入冷却腔210后通过冷却气喷口 230喷出，以利用冷却气对内喷管100和外喷管200进行冷却。由此可以在喷枪I伸入所述侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的炉体内时，防止喷枪I的温度过高，不仅可以防止喷枪I由于温度过高而损坏，延长喷枪I的使用寿命。
[0023]因此，根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪I能够喷吹粉煤或富氧空气，提高熔炼装置的生产效率，具有不易堵塞、使用寿命长等优点。
[0024]下面参考附图描述根据本发明具体实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪I。
[0025]在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪I包括内喷管100、外喷管200和密封件300。
[0026]在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，内喷管100的内周面上设有耐磨内衬400。具体而言，耐磨内衬400可以为陶瓷内衬。这样可以防止内喷管100发生磨损，在利用喷枪I输送粉煤时降低由于粉煤冲刷内壁对内喷管100造成的磨损，延长喷枪I的使用寿命。
[0027]这里需要理解的是，喷枪I可以用于输送粉煤也可以用于输送富氧空气，在利用喷枪I输送富氧空气时喷枪I内可以不设置耐磨内衬400以节约成本。
[0028]当然，内喷管100本身也可以为耐磨材料制成。这样不仅可以保证内喷管100的内径，而且同样可以防止内喷管100发生磨损。
[0029]可选地，外喷管200和内喷管100可以均为耐高温不锈钢件。
[0030]图1和图2示出了根据本发明一个具体示例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪I。如图1和图2所示，介质喷口 140和介质清理口 150分别位于内喷管100的两端，介质进口 130位于内喷管100的周壁上。这样可以便于将工具伸入介质清理口 150对内喷管100进行清理。
[0031 ] 具体地，如图1和图2所不，夕卜喷管200与内喷管100间隔设置以在外喷管200的内周面和内喷管100的外周面的至少一部分之间限定出冷却腔210。这样可以便于冷却腔210的形成，而且可以便于喷枪I的制造。
[0032]更为具体地，如图1和图2所示，外喷管200的一端设有用于封堵外喷管200的所述一端的外喷管法兰111，且外喷管200通过外喷管法兰111与内喷管100相连，冷却气入口 220位于外喷管200的周壁上，冷却气喷口 230位于外喷管200的另一端。这样可以使冷却气均通过冷却气入口 220进入冷却腔210并通过冷却气喷口 230喷出，以充分发挥所述冷却气的冷却效果。
[0033]具体而言，所述冷却气可以为氮气。
[0034]图1和图2示出了根据本发明一个具体示例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪I。如图1和图2所示，内喷管100包括管体110和三通阀体120。介质喷口 140形成在管体110的一端。三通阀体120具有分别位于三通阀体120的两端以及三通阀体120的周壁上的三个阀口，其中，位于三通阀体120的一端的阀口与管体110的另一端连通，位于三通阀体120的另一端的阀口构成介质清理口 150，位于三通阀体120的周壁上的阀口构成介质进口 130，密封件300设在三通阀体120内，且可在封堵介质清理口 150的关闭位置和打开介质清理口150的打开位置之间移动。这样可以便于喷枪I的清理和检修。
[0035]具体地，如图1和图2所示，三通阀体120内设有密封件滑动槽310，密封件300在所述打开位置和所述关闭位置之间可以移动地配合在密封件滑动槽310内。这样可以便于密封件300在所述打开位置和所述关闭位置之间滑动。
[0036]有利地，如图1和图2所示，密封件滑动槽310从介质清理口150向外且向远离介质清理口 150的方向倾斜延伸。由此可以在工具伸入介质清理口 150后密封件300能够随工具的伸入自动移动至所述打开位置，以进一步便于对喷枪I进行清理。
[0037]更为具体地，如图1和图2所示，密封件滑动槽310可以从介质清理口150向上向前倾斜延伸(上下方向如图1和图2中的箭头B所示)。这样可以在清理完毕抽出清理工具后，使密封件300能够自行回落至所述关闭位置，以保证喷枪I能够在清理之后正常工作。
[0038]更为有利地，三通阀体120可以包括本体和堵头122，介质清理口 150可以形成在堵头122上，堵头122可以螺纹配合在所述本体上。密封件300的直径小于介质清理口 150的直径，密封件滑动槽310的后端敞开且堵头122设在密封件滑动槽310的后端以止挡密封件300。这样可以先将密封件300放入密封件滑动槽310，再将堵头122安装在所述本体上。由此可以便于密封件300的安装。
[0039]具体而言，所述清理工具可以为与介质清理口150的内径适配的钢钎，当由于粉煤堵塞喷枪I需要清理时，可以利用所述钢钎将密封件300顶起，并利用钢钎伸入喷枪I内部进行疏通。清理时介质进口 130中仅喷吹氮气进行吹扫，防止疏通粉煤通道时粉煤的外泄，而且可以改善工作人员的操作环境。
[0040]可选地，如图1和图2所示，三通阀体120与管体110通过内喷管法兰121连接。这样不仅可以保证三通阀体120与管体110的连接强度，而且可以提高管体110与三通阀体120之间的密封性。
[0041]具体而言，利用喷枪I输送粉煤时，喷枪I内喷吹压力为0.1-0.6MPa，优选0.2-
0.3MPa，喷吹速度100-200m/s。利用喷枪I输送富氧空气时，喷枪I内喷吹压力为0.Ι-Ο.6MPa，优选 0.2-0.3MPa，喷吹速度 100_200m/s。
[0042]根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0043]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
[0044]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。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。
[0045]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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0046]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”或“下”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。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0047]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
[0048]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，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。
【主权项】
1.一种用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，其特征在于，包括: 内喷管，所述内喷管上具有介质进口、介质喷口和介质清理口； 外喷管，所述外喷管套设在所述内喷管上且与所述内喷管共同限定出冷却腔，所述外喷管上具有与所述冷却腔连通的冷却气入口和冷却气喷口 ； 密封件，所述密封件设在所述内喷管上，并在封堵所述介质清理口的关闭位置和打开所述介质清理口的打开位置之间可移动。2.根据权利要求1所述的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，其特征在于，所述外喷管与所述内喷管间隔设置以在所述外喷管的内周面和所述内喷管的外周面的至少一部分之间限定出所述冷却腔，所述介质喷口和所述介质清理口分别位于所述内喷管的两端，所述介质进口位于所述内喷管的周壁上。3.根据权利要求2所述的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，其特征在于，所述外喷管的一端设有用于封堵所述外喷管的所述一端的外喷管法兰，且所述外喷管通过所述外喷管法兰与所述内喷管相连，所述冷却气入口位于所述外喷管的周壁上，所述冷却气喷口位于所述外喷管的另一端。4.根据权利要求1所述的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，其特征在于，所述内喷管包括: 管体，所述介质喷口形成在所述管体的一端； 三通阀体，所述三通阀体具有分别位于所述三通阀体的两端以及所述三通阀体的周壁上的三个阀口，其中，位于所述三通阀体的一端的阀口与所述管体的另一端连通，位于所述三通阀体的另一端的阀口构成所述介质清理口，位于所述三通阀体的周壁上的阀口构成介质进口，所述密封件设在所述三通阀体内，并在封堵所述介质清理口的关闭位置和打开所述介质清理口的打开位置之间可移动，所述三通阀体内设有密封件滑动槽，所述密封件在所述打开位置和所述关闭位置之间可以移动地配合在所述密封件滑动槽内，密封件滑动槽从所述介质清理口向外且向远离所述介质清理口的方向倾斜延伸。5.根据权利要求4所述的用于侧吹浸没燃烧熔池熔炼装置的喷枪，其特征在于，所述三通阀体与所述管体通过内喷管法兰连接。
【文档编号】F27D3/16GK105841496SQ201610320398
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】陈学刚, 黎敏, 邬传谷, 曹珂菲, 张清, 林屹, 冯双杰
【申请人】中国恩菲工程技术有限公司