一种气粉混合的复合型喷嘴的制作方法

本发明涉及将压缩空气与粉末状颗粒进行充分有效混合后进行超高速喷射的复合型喷嘴，尤其涉及在高温液态钢渣资源化处理及热能回收利用过程中，将球面等效直径为30μm～150μm的碳粉与压缩空气进行充分有效混合后进行超高速喷射，以生产出适合废水处理等特殊领域的多孔成品渣粒的一种气粉混合的复合型高速喷嘴。

背景技术：

在高温液态钢渣资源化处理及热能回收利用过程中，从流槽倾倒出的高温液态钢渣在自由落体过程中，遇到设置于流槽下方的喷嘴喷出的高速空气流，高温液态钢渣立即被高速空气流粒化为0～5mm粒径的液滴，经冷却后可得到表面黑色、光滑、干净的球形成品渣粒。这是液滴状态下炉渣表面张力最小的结果。

但是，在废水处理等特殊领域，需要尽可能增大渣粒的表面积，因为比表面积越大，处理效率越高。提高渣粒表面积的一种有效方法是为渣粒提供多孔表面。为此，可以有效地将球面等效直径等于或大于30μm的碳粉随气体一起喷射到被高速空气流粒化的渣粒表面，喷射出的碳粉残留在渣滴表面，在随后的渣滴冷却过程中被氧化除去，形成气孔。这样产生的成品渣粒是不产生水化或粉化的稳定颗粒，可用作建筑材料，如砂、载体、水泥、混凝土等、废水处理材料、铁源或炼铁过程中游离氧化钙的替代物，制渣剂等。如果碳粉的尺寸过大，可能导致成品渣颗粒表面积增加不足，因此，碳粉的尺寸最好为150μm或更小。

目前，为将球面等效直径为30μm～150μm的碳粉随气体一起喷射到渣粒表面，一种方法是在高速喷嘴的进气管道中加入碳粉，碳粉与压缩空气经管道输送至高速喷嘴后喷射出，能比较有效地将碳粉喷射至渣粒表面，但由于碳粉随压缩空气在管道系统进行输送过程中极易发生管路被碳粉堵塞现象，且难以清理，生产效率与效果均不理想；另一种方法是在高速喷嘴的压缩空气出口处释放碳粉，让其被喷嘴喷出的高速空气喷射至渣料表面，虽然解决了碳粉堵塞管路的问题，但由于碳粉的颗粒度极小，比重轻，喷射出的高速空气极易将碳粉以随机的状态吹散，并不能将碳粉有效地喷射于渣粒表面，且碳粉浪费大、粉尘污染严重和存在爆燃安全隐患。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述缺点，我们发明了一种气粉混合的复合型喷嘴，所述一种气粉混合的复合型喷嘴包括：复合喷嘴壳体4，为变截面的中空圆柱体，壳体内有一圆柱状空腔作为粉末吸入室5，沿粉末吸入室5上半部圆周分布有两排倒锥状的粉末吸入口6；在壳体进气侧一端安装进气侧高速喷嘴3，喷口伸入粉末吸入室5一定距离；进气侧端盖2通过紧固螺栓10和密封垫11将进气侧高速喷嘴3压紧固定和密封在复合喷嘴壳体4上，进气侧端盖2上焊接有进气短管1；气粉混合端子7内部为一喇叭状空腔形成气粉混合室8，气粉混合端子7通过螺纹旋入复合喷嘴壳体4使气粉混合室8与粉末吸入室5连通，气粉混合端子7与复合喷嘴壳体4的结合面有密封垫11与外部密封；喷气侧高速喷嘴9通过紧固螺栓10与气粉混合端子7连接，使喷气侧高速喷嘴9的进气口与气粉混合室8的出口连通，二者结合面通过密封垫11与外部密封；本发明所述各部件沿复合喷嘴壳体中轴线串联安装，即复合进气端盖进气孔、进气侧高速喷嘴、粉末吸入室、气粉混合室和喷气侧高速喷嘴的中心轴线相重合。

本发明为一种气粉混合的复合型高速喷嘴，可用于将粉末状颗粒与压缩气体进行充分有效混合并以超高速喷射出，解决了气粉混合物在管道输送过程中的堵管问题或气粉不能有效混合的问题。即，压缩空气从复合喷嘴进气侧a经由焊接在进气侧端盖2上的进气短管1引入，通过进气侧高速喷嘴3的加速后进入粉末吸入室5，高速通过的气体使粉末吸入室5形成负压，此时，复合喷嘴粉末吸入侧c的粉末由设置于复合喷嘴壳体4、粉末吸入室5上方的倒锥状粉末吸入孔6被抽吸，进入粉末吸入室5，并随高速气流进入气粉混合端子7中，高速气体与粉末在气粉混合端子7的气粉混合室8中充分混合后，通过喷气侧高速喷嘴9再次被加速，以超高速从复合喷嘴喷气侧b喷射出。

本发明是一种气粉混合的复合型高速喷嘴，使得压缩空气与粉末状颗粒混合后的输送行程极短，解决了粉末状颗粒随压缩空气在管道系统进行输送过程中极易发生管路被粉末状颗粒堵塞的问题；由于本发明的各部件采用了可拆卸的装配式结构，更易于零部件拆卸清理、维护或更换，降低使用成本。

附图说明

图1为一种气粉混合的复合型喷嘴结构示意图；

其中，复合喷嘴进气侧a、复合喷嘴喷气侧b、复合喷嘴粉末吸入侧c、进气短管1、进气侧端盖2、进气侧高速喷嘴3、复合喷嘴壳体4、粉末吸入室5、粉末吸入孔6、气粉混合端子7、气粉混合室8、喷气侧高速喷嘴9、紧固螺栓10、密封垫11。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在高温液态钢渣资源化处理及热能回收利用过程中，需要将球面等效直径为30μm～150μm的碳粉与压缩空气进行充分有效混合后进行喷射，将碳粉颗粒喷射到被高速空气流粒化的渣粒表面，最终获得多孔表面的成品渣粒。采用本发明所述的一种气粉混合的复合型喷嘴，可以有效地将球面等效直径为30μm～150μm的碳粉与压缩空气充分混合后以超高速吹出，将碳粉喷射到被高速空气流粒化的渣粒表面，增加成品渣粒的比表面积，生产出适合废水处理等特殊领域的多孔成品渣粒。

请结合参照图1，本发明提供了一种气粉混合的复合型喷嘴，所述喷嘴包括：复合喷嘴壳体4，为变截面的中空圆柱体，壳体内有一圆柱状空腔作为粉末吸入室5，沿粉末吸入室5上半部圆周分布有两排倒锥状的粉末吸入口6；在壳体进气侧一端安装进气侧高速喷嘴3，喷口伸入粉末吸入室5一定距离；进气侧端盖2通过紧固螺栓10和密封垫11将进气侧高速喷嘴3压紧固定和密封在复合喷嘴壳体4上，进气侧端盖2上焊接有进气短管1；气粉混合端子7内部为一喇叭状空腔形成气粉混合室8，气粉混合端子7通过螺纹旋入复合喷嘴壳体4使气粉混合室8与粉末吸入室5连通，气粉混合端子7与复合喷嘴壳体4的结合面有密封垫11与外部密封；喷气侧高速喷嘴9通过紧固螺栓10与气粉混合端子7连接，使喷气侧高速喷嘴9的进气口与气粉混合室8的出口连通，二者结合面通过密封垫11与外部密封；本发明所述各部件沿复合喷嘴壳体中轴线串联安装，即复合进气端盖进气孔、进气侧高速喷嘴、粉末吸入室、气粉混合室和喷气侧高速喷嘴的中心轴线相重合。

本发明为一种气粉混合的复合型高速喷嘴，可用于将球面等效直径为30μm～150μm的碳粉与压缩气体进行充分有效混合并以超高速喷射出，解决了压缩空气与碳粉混合后在管道输送过程中的堵管问题或压缩空气与碳粉不能有效混合的问题。即，压缩空气从复合喷嘴进气侧a经由焊接在进气侧端盖2上的进气短管1引入，通过进气侧高速喷嘴3的加速后进入粉末吸入室5，高速通过的气体使粉末吸入室5形成负压，此时，复合喷嘴粉末吸入侧c的球面等效直径为30μm～150μm的碳粉由设置于复合喷嘴壳体4、粉末吸入室5上方的倒锥状粉末吸入孔6被抽吸，进入粉末吸入室5，并随高速气流进入气粉混合端子7中，高速气体与球面等效直径为30μm～150μm的碳粉在气粉混合端子7的气粉混合室8中充分混合后，通过喷气侧高速喷嘴9再次被加速，以超高速从复合喷嘴喷气侧b喷射出。

本发明是一种气粉混合的复合型高速喷嘴，使得压缩空气与球面等效直径为30μm～150μm的碳粉混合后的输送行程极短，解决了球面等效直径为30μm～150μm的碳粉随压缩空气在管道系统进行输送过程中极易发生管路被碳粉颗粒堵塞的问题；由于本发明的各部件采用了可拆卸的装配式结构，更易于零部件拆卸清理、维护或更换，降低使用成本。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已披露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。