。
【具体实施方式】
[0021]实施例1 图1和图3所示的实施方式中，用于固态含炭物质气化的等离子体喷枪由绝缘枪架2、阴极1、第一阳极3和第二阳极5组成。绝缘枪架2为中空回转体结构，绝缘枪架2的中空回转体中由后向前依次有后腔2-15、中腔2-11和前腔2-7，在后腔2_15与中腔2-11之间有过孔2-13和第一承插孔2-12，第一承插孔2_12与中腔2_11相邻，在后腔2-15与过孔2-13之间有第一密封槽2-14，在中腔2_11与前腔2_7之间有通孔2_9和第二承插孔2-8，第二承插孔2-8与前腔2-7相邻，在中腔2-11与通孔2_9之间有第二密封槽2-10。阴极I上有空心连杆1-1，空心连杆1-1的内空间构成料道XIX，料道XIX有原料输入接口 1-5接入，在料道XIX的壁体内侧有隔热衬套15，空心连杆1-1的前端有阴极头
1-3，阴极头1-3的轴向中心有喷料孔，在阴极头1-3的壁体周边有凸沿1-2。第一阳极3或第二阳极5为文丘里喷管结构，第一阳极3或第二阳极5由后向前依次为喇叭口收窄段、喉口段和喇叭形扩张段，第一阳极3或第二阳极5的后部壁体上有榫头。第二阳极5安装在绝缘枪架2的前腔2-7中，第二阳极5后部壁体上的榫头嵌入到第二承插孔2-8中，在第二阳极5后部壁体的榫头上有第四密封环8，在第二阳极5的前部壁体上有定位凸台，第二阳极5前部壁体上的定位凸台嵌入在绝缘枪架2的前腔2-7前端壁体中，在第二阳极5前部壁体的定位凸台与前腔2-7的前端壁体之间有第五密封环6，第二阳极5的外壁与绝缘枪架2的前腔2-7内壁之间的空间构成第三冷却水套XI。第一阳极3安装在绝缘枪架2的中腔
2-11中，第一阳极3后部壁体上的榫头嵌入到第一承插孔2-12中，在第一阳极3后部壁体的榫头上有第二密封环11，第一阳极3的前部嵌入到通孔2-9中，第一阳极3的头端置于第二阳极5后端的喇叭口空间中，在第一阳极3的前部壁体外侧有凸环，第一阳极3前部壁体外侧的凸环嵌入到第二密封槽2-10中，在第二密封槽2-10中有第三密封环9，第一阳极3的外壁与绝缘枪架2的中腔2-11内壁之间的空间构成第二冷却水套XIV。阴极I安装在绝缘枪架2的后腔2-15中，阴极头1-3的头端由过孔2-13伸出进入到第一阳极3后端的喇叭口空间中，阴极头1-3壁体上的凸沿1-2嵌入在第一密封槽2-14中，在第一密封槽2-14中有第一密封环13，阴极头1-3的外壁、空心连杆1-1的外壁与绝缘枪架2的后腔2-15内壁之间的空间构成第一冷却水套I。在绝缘枪架2的后腔2-15与中腔2-11之间的壁体中有第一环形气室II和切向气槽X V，第一环形气室II有第一工作气输入接口 2-1接入，第一环形气室II通过切向气槽X V连通到第一阳极3后端的喇叭口空间中。在绝缘枪架2的中腔2-11与前腔2-7之间的壁体中有第二环形气室VI和切向气道XIII，第二环形气室VI有第二工作气输入接口 2-2接入，第二环形气室VI通过切向气道XIII连通到第二阳极5后端的喇叭口空间中。第一冷却水套I的后部有冷却水输入接口 1-4接入，在第一冷却水套I的前部与第二冷却水套XIV的后部之间有第一过水孔X VI进行连通，在第二冷却水套XIV的前部与第三冷却水套XI之间有第二过水孔ΧΠ进行连通，第一过水孔XVI或第二过水孔ΧΠ为多根设置，呈环形分布在绝缘枪架2的壁体中，在第三冷却水套XI的前部有冷却水输出接口 2-3接出。本实施中，阴极头1-3轴向中心的喷料孔直径小于料道XIX的直径，在喷料孔前端的阴极头体中有扩散腔XVII，料道XIX通过喷料孔和扩散腔XVn连通到第一阳极3后端的喇叭口空间中；在第二阳极5的外壁上有阳极的电气接口 5-4，在阴极I的后端有阴极的电气接口 1-6 ;把阴极头1-3的头端加工成圆弧端面，当工作气以旋转气流方式冲刷阴极头1-3的圆弧型头端，使得放电的面积增大，等离子体电弧的弧根分散在圆弧端面上，避免局部温度过高而烧蚀阴极头；在绝缘枪架2的后腔2-15壁体上有螺口 2-16，在阴极I的后端有螺头，阴极I以旋合方式安装在绝缘枪架2的后腔2-15中，使得空心连杆1-1压迫在阴极头1-3的后端，通过空心连杆1-1的压迫使阴极头1-3壁体上的凸沿1-2紧密嵌入在第一密封槽2-14中，避免阴极头1-3位移。
[0022]上述实施例中，为了克服加工难度，如图3所示，把绝缘枪架2分解为a、b、c、d四个分解部件进行加工。在分解部件a中，有螺孔2-6、过孔2-13、第一密封槽2-14、后腔
2-15、螺口 2-16和切向气槽X V，其中，螺孔2-6有八只；在分解部件b中，有第一穿孔、第一承插孔2-12、中腔2-11的后部分和第一环形气室II，其中，第一穿孔有八只；在分解部件c中，有第二穿孔、中腔2-11的前部分、第二密封槽2-10、通孔2-9和切向气道XIII，其中，第二穿孔有八只；在分解部件d中，有第三穿孔、第二承插孔2-8、前腔2-7和第二环形气室VI，其中，第三穿孔有八只。在第二阳极5前部的壁体上有连接法兰5-1，使用八根穿心螺杆7穿过b、c、d三个分解部件的穿孔，穿心螺杆7的螺头旋合在分解部件a的螺孔2-6中，把a、b、c、d四个分解部件进行紧密联接，并且把第一阳极3和第二阳极5紧密定位在绝缘枪架2的中腔2-11和前腔2-7中，在分解部件a与分解部件b之间有密封垫圈12，在分解部件b与分解部件c之间有密封垫10，在分解部件c与分解部件d之间有密封圈4。
[0023]上述实施例中，为了节省贵金属材料，把阴极I分解为后座和阴极头1-3 二个部件，其中，空心连杆1-1与后座连为一体，后座选用不锈钢材料，阴极头1-3选用钨银合金材料或钨镍合金材料，空心连杆1-1与阴极头1-3以碰焊方式进行连接或以顶压方式进行连接，在连接处使用密封胶进行密封；由于第一阳极3的头端构成中继电极3-1，中继电极
3-1的头端将承受高温和电流冲击，中继电极3-1需选用难熔金属材料，因此，把第一阳极3分解为头端段和身段二个部件进行加工，对构成中继电极3-1的第一阳极3头端段选用钨镍合金材料，第一阳极3的身段材料选用奥氏体铬镍不锈钢材料，采用氩弧焊连接为一体。
[0024]上述的实施例中，绝缘枪架2选用胶木材料或聚四氟乙烯材料制作，密封垫圈和密封环选用聚四氟乙烯材料或硅胶材料制作；第二阳极5选用奥氏体铬镍不锈钢材料，具体型号为310S不锈钢。
[0025]本实施例的等离子体喷枪，以水蒸汽为气化剂使煤粉或炭粉或碳黑在等离子体喷枪中直接进行气化，生产为以一氧化碳和氢气主要成分的合成气，合成气通过后级设备进行制氢、生产甲醇和合成氨。本发明应用时，把等离子体喷枪安装在余热锅炉上，等离子体喷枪的出口朝向余热锅炉的炉膛内，把冷却系统的供水管连接到冷却水输入接口 1-4上，把冷却水输出接口 2-3连接到冷却系统的回水管上，把煤粉或炭粉或碳黑的供粉系统连接到原料输入接口 1-5或第一工作气输入接口 2-1上，把水蒸汽或氢气的供气管连接到第一工作气输入接口 2-1或原料输入接口 1-5上，把氢气或反馈尾气的供气管连接到第二工作气输入接口 2-2上，把等离子体工作电源的正极连接到阳极的电气接口 5-4上，把等离子体工作电源的负极连接到阴极的电气接口 1-6上。当喷枪运行时，第一阳极3后端的喇叭口空间构成第一放电区III，第一阳极3的喉口段空间构成第一压缩孔道IV，第一阳极3的喇叭形扩张段空间构成第一喷射腔V，第一阳极3的前端构成中继电极3-1，第二阳极5后端的喇叭口空间构成第二放电区麗，第二阳极5的喉口段空间构成第二压缩孔道IX，第二阳极5的喇叭形扩张段空间构成第二喷射腔X。工作时，冷却水首先进入到第一冷却水套I中，对阴极头1-3进行冷却，通过水流把阴极头1-3的热量快速带走，然后冷却水通过分布在绝缘枪架2壁体中的第一过水孔X VI进入到第二冷却水套XIV中，对第一阳极3进行冷却，通过水流把第一阳极3的热量快速带走，冷却水再通过第二过水孔ΧΠ进入到第三冷却水套XI中，吸收了第二阳极5的热量后，通过冷却水输出接口 2-3返回到冷却系统的回水管中；把水蒸汽或氢气作为工作气送入到第一环形气室II中，然后通过切向气槽X V以旋转气流方式进入到第一放电区III;把氢气或反馈尾气作为工