本实用新型属于有色冶金领域，具体而言，本实用新型涉及用于侧吹炉的风口装置和侧吹炉。
背景技术：
随着再生资源综合利用技术的发展，发达国家首选火法熔炼处理再生资源(如电子废料)，而火法熔炼技术跟冶金炉密不可分。传统有色冶金侧吹炉处理精矿过程中精矿可发生氧化反应产生大量热，因而不需要增加额外的燃料熔池温度可控在1200-1300℃，但是大部分再生资源(如电子废料)在熔炼过程中不发生氧化反应，且再生资源的熔炼温度需达到1300-1800℃，因此必须额外加入燃料通过燃烧热来补充维持熔池的温度。
技术实现要素：
本实用新型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，本实用新型的一个目的在于提出一种用于侧吹炉的风口装置和侧吹炉。采用该风口装置可以使得侧吹炉熔池温度可在1300-1800摄氏度内调节，从而提高了侧吹炉对原料的适应性，尤其适用于处理电子废料等再生资源。
在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种用于侧吹炉的风口装置，根据本实用新型的实施例，该装置包括：
风口座，所述风口座内限定出第一通道和燃烧区；
风管支架，所述风管支架与所述风口座上远离所述燃烧区的一端相连，并且所述风管支架内限定出连通的第二通道和第三通道，所述第二通道与所述第一通道共同形成气体通道；
密封组件，所述密封组件布置在所述气体通道内远离所述风口座的一端；
燃料喷吹管，所述燃料喷吹管穿过所述密封组件伸入到所述气体通道内且延伸至所述燃烧区，所述燃料喷吹管上靠近所述燃烧区的一端布置烧嘴，所述烧嘴上布置有多个开口；
旋流叶片，所述旋流叶片布置在所述第一通道内且环绕所述燃料喷吹管。
根据本实用新型实施例的用于侧吹炉的风口装置，通过将燃料喷吹管穿过密封组件伸入到风口座和风管支架内的气体通道且延伸至燃烧区布置，并且在靠近燃料喷吹管燃烧区的一端布置有多个开口的烧嘴，可增加燃料的压力；同时在风口座内的第一通道内且环绕燃料喷吹管布置旋流叶片，该第一通道与风管支架内的第三通道连通，可使经第三通道供给的富氧空气以稳定的压力和均匀的速度流入燃烧区，使得燃料和富氧空气可混合充分、燃烧完全，并且可以通过调整旋流叶片转速和燃料供给速率来调节燃料和富氧空气的加入量，使得侧吹炉熔池温度在1300-1800摄氏度内调节，从而显著提高了侧吹炉对原料的适应性，尤其适用于处理电子废料等再生资源。
另外，根据本实用新型上述实施例的用于侧吹炉的风口装置还可以具有如下附加的技术特征：
任选的，所述第二通道上朝向所述密缝组件的一侧与所述第三通道的夹角小于90度。由此，有利于降低富氧空气从第三通道流入第一通道和燃烧区的流动阻力。
任选的，所述第一通道和所述第二通道共同形成直线型的所述气体通道。由此，可降低燃料在燃料喷吹管内的运输成本。
任选的，在所述第二通道到所述第一通道的方向上，所述烧嘴的横截面积逐渐减小。由此，有利于增加燃料的压力。
任选的，所述烧嘴的侧壁和靠近所述燃烧区的端面上均布置有所述开口。由此，可进一步增加燃料的压力。
任选的，所述开口的直径为4～10mm。由此，可进一步增加燃料的压力。
在本实用新型的再一个方面，本实用新型提出了一种侧吹炉，根据本实用新型的实施例，所述侧吹炉具有上述用于侧吹炉的风口装置。由此，该侧吹炉内熔池的温度可实现在1300-1800摄氏度内自由调节，提高了其对原料的适应性，方便处理电子废料等再生资源。
本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型一个实施例的用于侧吹炉的风口装置的结构示意图；
图2是根据本实用新型一个实施例的燃料喷吹管的左视图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
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。在本实用新型的描述中，“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。
在本实用新型中，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；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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，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。
在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种用于侧吹炉的风口装置，根据本实用新型的实施例，参考图1，该装置包括：风口座100、风管支架200、密封组件300、燃料喷吹管400和旋流叶片500。
根据本实用新型的实施例，风口座100内限定出第一通道110和燃烧区120。具体的，第一通道110和燃烧区120可以位于风口座100的中心轴线上，并且在使用过程中燃烧区120靠近侧吹炉熔池，燃烧区用于燃料和富氧空气燃烧，从而为侧吹炉熔池供热。
根据本实用新型的实施例，风管支架200与风口座100上远离燃烧区120的一端相连，并且风管支架200内限定出连通的第二通道210和第三通道220，第二通道210与第一通道110共同形成气体通道230。具体的，第二通道210可以位于风管支架200的中心轴线上，第三通道220用于供给富氧空气，并且第二管道210和第三管道220呈一定角度布置。根据本实用新型的一个具体实施例，第一通道110和第二通道220共同形成的流体通道230可以为直线型。
根据本实用新型的实施例，密封组件300布置在气体通道230内远离风口座100的一端。由此，可以保证经第三通道供给的富氧空气依次流经第二通道、第一通道进入燃烧区与燃料混合。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对密封组件的材质进行选择，只要能实现对富氧空气的密封效果即可。根据本实用新型的一个具体实施例，第二通道210上朝向密缝组件300的一侧与第三通道220的夹角小于90度。由此，有利于降低富氧空气在流入燃烧区时的流动阻力，降低该装置的能耗。
根据本实用新型的实施例，参考图1和图2，燃料喷吹管400穿过密封组件300伸入到气体通道230内且延伸至燃烧区120，并且在燃料喷吹管400上靠近燃烧区120的一端布置烧嘴41，烧嘴41上布置有多个开口401。具体的，通过在烧嘴上布置多个开口，可显著增加燃料在出燃料喷吹管时的压力，从而增加燃料与富氧空气燃烧的热能辐射距离。根据本实用新型的一个具体实施例，在第二通道210到第一通道110的方向上，烧嘴41的横截面积逐渐减小，即相对于燃料喷吹管中的截面积烧嘴处的截面积是逐渐缩小的，由此，燃料在经过烧嘴时受到挤压，压力增加，从而进一步增加燃料与富氧空气燃烧的热能辐射距离。根据本实用新型的再一个实施例，烧嘴41的侧壁和靠近燃烧区120的端面上均布置有开口401。发明人发现，通过在烧嘴的侧壁和端面上均布置开口，由于在供给燃料的方向上，烧嘴呈逐渐缩径，从而使得经开口排出的燃料压力增大，进而保证燃料与富氧空气燃烧的热能具有较高的辐射距离。根据本实用新型的又一个具体实施例，上述开口401的直径可以为4～10mm。由此，可以进一步增加燃料喷出压力，进而进一步保证燃料与富氧空气燃烧的热能具有较高的辐射距离。
根据本实用新型的实施例，旋流叶片500布置在第一通道110内且环绕燃料喷吹管400。具体的，在旋流叶片的作用下，经第三通道供给的富氧空气可以以稳定的压力和均匀的速度流入燃烧区与燃料混合并使其充分燃烧，并且通过调节旋流叶片的转速可以实现燃料与富氧空气燃烧热的调整。
具体的，燃料经燃料喷吹管供给至燃烧区，同时富氧空气经第三通道流入第二通道和第一通道，在第一通道内旋流叶片的作用下，富氧空气以一定压力供给至燃烧区，与从燃料喷吹管喷出的燃料混合燃烧，在烧嘴上的多个开口的作用下，燃料的压力被提高，从而可增加燃料燃烧的热量辐射强度和范围，并且通过燃料和富氧空气的加入量可以实现燃烧热量的控制，从而可以对侧吹炉熔池内温度在1300-1800摄氏度内调节，提高侧吹炉对原料的适应性，尤其适用于对电子废料等再生资源的处理。
根据本实用新型实施例的用于侧吹炉的风口装置，通过将燃料喷吹管穿过密封组件伸入到风口座和风管支架内的气体通道且延伸至燃烧区布置，并且在靠近燃料喷吹管燃烧区的一端布置有多个开口的烧嘴，可增加燃料的压力；同时在风口座内的第一通道内且环绕燃料喷吹管布置旋流叶片，该第一通道与风管支架内的第三通道连通，可使经第三通道供给的富氧空气以稳定的压力和均匀的速度流入燃烧区，使得燃料和富氧空气可混合充分、燃烧完全，并且通过调整旋流叶片转速和燃料供给速率来调节燃料和富氧空气的加入量，使得侧吹炉熔池温度在1300-1800摄氏度内调节，从而显著提高了侧吹炉对原料的适应性，尤其适用于处理电子废料等再生资源。
在本实用新型的再一个方面，本实用新型提出了一种侧吹炉，根据本实用新型的实施例，侧吹炉具有上述用于侧吹炉的风口装置。由此，该侧吹炉内通过采用上述可以调整燃料和富氧空气加入量的的风口装置，使得该侧吹炉熔池的温度可在1300-1800摄氏度内自由调节，从而提高了其对原料的适应性，尤其适用于处理电子废料等再生资源。
为了方便理解，下面对采用上述侧吹炉进行熔炼的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括：将燃料经燃料喷吹管供给至燃烧区，将富氧空气经第三通道供给且在旋流叶片的作用下进入燃烧区，使得燃料和富氧空气在燃烧区燃烧为侧吹炉熔池供热，以便对熔池内物料进行熔炼处理。具体的，熔池内物料可以为电子废料以及电子废料熔炼处理所需的还原剂和添加剂等，对于所采用的还原剂和添加剂等，本领域技术可以根据实际需要进行选择。
根据本实用新型的一个实施例，燃料的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的一个具体实施例，燃料可以为选自粉煤、天然气和重油中的至少之一。由此，提高了该方法对燃料种类的适应性。
根据本实用新型的再一个实施例，富氧空气中的氧含量并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的一个具体实施例，富氧空气的氧含量可以为19-23vt％。发明人发现，若富氧空气中的氧含量过高，则在同等体积的富氧空气中的氧含量在满足从燃料喷吹管喷出来的燃料充分燃烧之后还有剩余，造成氧的浪费；若富氧空气中的氧含量过低，则在同等体积的富氧空气中的氧含量无法使得燃料充分燃料，降低燃料的利用率，造成燃料的浪费。
根据本实用新型的又一个实施例，燃料为粉煤时，富氧空气与粉煤的气固比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的一个具体实施例，富氧空气与粉煤的气固比可以为5-10m3：1kg。发明人发现，若富氧空气与粉煤的气固比过高，则富氧空气过量，在保证粉煤充分燃烧的基础上还有剩余，如此会造成富氧空气原料的浪费；若富氧空气与粉煤的气固比过低，则富氧空气不足，不利于粉煤充分燃烧，造成粉煤原料的浪费。
根据本实用新型的又一个实施例，燃料为天然气时，富氧空气与天然气的体积比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本实用新型的一个具体实施例，富氧空气与天然气的体积比可以为(0.8-1.2)：10。发明人发现，若富氧空气与天然气的体积比过高，则富氧空气过量，在保证天然气充分燃烧的基础上还有剩余，如此会造成富氧空气原料的浪费；若富氧空气与天然气的体积比过低，则富氧空气不足，不利于天然气充分燃烧，造成天然气原料的浪费。
根据本实用新型的又一个实施例，熔池中温度为1300～1800摄氏度。由此，可实现对电子废料等再生资源的处理。
根据本实用新型实施例的采用上述侧吹炉进行熔炼的方法，通过采用上述具有风口装置的侧吹炉，该风口装置上燃料喷吹管穿过密封组件伸入到风口座和风管支架内的气体通道且延伸至燃烧区布置，并且在靠近燃料喷吹管燃烧区的一端布置有多个开口的烧嘴，可增加燃料的压力；同时在风口座内的第一通道内且环绕燃料喷吹管布置旋流叶片，该第一通道与风管支架内的第三通道连通，可使经第三通道供给的富氧空气以稳定的压力和均匀的速度流入燃烧区，使得燃料和富氧空气可混合充分、燃烧完全为侧吹炉熔池供热，从而实现对熔池内物料的熔炼，并且在该风口装置的作用下，通过调整风口装置上旋流叶片转速和燃料供给速率调整燃料和富氧空气的加入量，使得侧吹炉熔池温度在1300-1800摄氏度内调节，从而显著提高了侧吹炉对原料的适应性，尤其适用于处理电子废料等再生资源。
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实用新型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。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。