生料浆喷枪、氧化铝熟料窑和喷洒生料浆的方法技术

本发明专利技术公开了一种生料浆喷枪，包括：内管(1)，该内管形成生料浆的流动通道，内管包括浆液进料端口(11)和浆液喷料端口(12)；以及外管(2)，该外管套设在内管的外部，并且与内管的外壁围合形成压缩气体的流动通道，外管包括气体进料端口(21)和气液混合喷料端口(22)；其中，浆液喷料端口设置在外管的内部并且与气液混合喷料端口相间隔地设置。本发明专利技术还公开了一种氧化铝熟料窑，包括上述的生料浆喷枪。本发明专利技术还公开了一种喷洒生料浆的方法。本发明专利技术中生料浆的压力要求比现有技术显著降低，可以有效解决现有技术中喷嘴磨损快、喂料泵使用周期短、喷孔易堵塞等问题。

【技术实现步骤摘要】
生料浆喷枪、氧化铝熟料窑和喷洒生料浆的方法
本专利技术涉及氧化铝生产利用，具体地涉及生料浆喷枪、氧化铝熟料窑和喷洒生料浆的方法。
技术介绍
用烧结法生产氧化铝时，磨碎的生料浆在熟料窑中高温烧结为输料后进入后续工艺。经过磨碎的生料浆需要通过喷枪喷入熟料窑中，才能在熟料窑中进行高温烧结反应。生料浆配置和熟料烧结是烧结法生产氧化铝过程中最关键的工序，而生料浆喷枪则是连接两个关键工序的核心设备。通过生料浆喷枪的雾化，生料浆实现从浆液到雾滴的转变，生料浆雾滴在熟料窑中被烘干成干料并进一步进行烧结。目前，国内外生料浆喷枪普遍采用带螺旋枪管+离心式压力喷嘴的结构形式。离心式压力喷嘴一般由漩涡片、喷孔片和外套组成；但在实际应用中存在以下几个问题：1)由于生料浆固含大，喷孔直径小，因此需要极高压力才能将浆液雾化，导致喷孔磨损速度快，喷孔直径不断增大,使生料浆的雾化程度越来越差；2)由于雾化压力大,致使生料浆的喂料泵的易损件磨损快、油温高等，使喂料泵泵的使用周期缩短,增加了维修费用；3)当生料浆中存在大颗粒时，喷枪中喷孔极易堵塞，导致生产中断。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述等问题，提供一种生料浆喷枪和喷洒生料浆的方法，以在较低的生料浆压力下实现生料浆的均匀雾化。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种生料浆喷枪，包括：内管，该内管形成生料浆的流动通道，所述内管包括浆液进料端口和浆液喷料端口；以及外管，该外管套设在所述内管的外部，并且与所述内管的外壁围合形成压缩气体的流动通道，所述外管包括气体进料端口和气液混合喷料端口；其中，所述浆液喷料端口设置在所述外管的内部并且与所述气液混合喷料端口相间隔地设置。优选地，所述外管包括主体管段和设置在所述气液混合喷料端口处的变径管段，所述变径管段的一端连接至所述主体管段，另一端渐缩并且设置有喷嘴。优选地，所述浆液喷料端口设置在所述主体管段中。优选地，所述浆液喷料端口和所述喷嘴之间的间距为5cm至10cm。优选地，所述内管和所述外管同轴设置，所述浆液喷料端口和所述喷嘴与所述内管和所述外管同轴设置。优选地，所述变径管段的内壁面构造成凹凸不平的表面结构。优选地，所述变径管段的内壁面上开设有螺纹，该螺纹的开设深度不小于2mm，螺距为2.2mm至4.5mm。优选地，所述变径管段可拆卸地连接至所述主体管段。优选地，用于输送所述压缩气体的管路中设置有用于调节所述压缩气体的压力和/或流量的第一调节阀；用于输送所述生料浆的管路中设置有用于调节所述生料浆的压力和/或流量的第二调节阀。优选地，所述浆液进料端口通过第一柔性连接管连接至所述生料浆的喂料泵的出口，所述气体进料端口通过第二柔性连接管连接至所述压缩气体的气源。优选地，所述内管和/或所述外管为无缝钢管；其中，所述变径管段的材质为耐磨钢。本专利技术另一方面还提供一种氧化铝熟料窑，包括上述的生料浆喷枪。本专利技术另一方面还提供一种喷洒生料浆的方法，包括：设置内管，通过所述内管输送生料浆；所述内管包括浆液进料端口和浆液喷料端口；在所述内管外部套设外管，通过所述内管和所述外管之间的通道输送压缩气体；所述外管包括气体进料端口和气液混合喷料端口；使所述浆液喷料端口位于所述外管内部，并且使所述浆液喷料端口与所述气液混合喷料端口相互间隔开。优选地，所述生料浆的含水率为36％-45％，比重为1.55t/m3-1.65t/m3。优选地，所述生料浆的成分包括碳酸钠溶液、粉煤灰、石灰石和无烟煤中的一者或者几者，所述生料浆的粒度为大于160目的颗粒的质量不超过颗粒物的总质量的14％。优选地，所述压缩气体的压力大于所述生料浆的压力，优选所述压缩空气的压力不低于0.4MPa。优选地，所述生料浆在管道中的流动速度不低于1.5m/s。优选地，所述生料浆与所述压缩气体的体积比为1m3:(20-40)m3。通过上述技术方案，本专利技术提供的生料浆喷枪设置成外管套设在内管外部的结构，生料浆从内管中输送，压缩气体从内管和外管之间的通道中输送。内管的浆液喷料端口设置在外管内部，并且浆液喷料端口与外管的气液混合喷料端口相间隔地设置。这样，生料浆从浆液喷料端口喷洒出来后，被外管中的压缩气体裹挟推动朝向气液混合喷料端口高速运动；并且在运动过程中，生料浆的浆液被压缩气体冲击而破裂成小雾滴，从而实现生料浆的均匀雾化。本专利技术的喷枪中，生料浆不是依靠本身的压力实现最终的雾化，而是依靠压缩气体的压力被击碎雾化。因此本专利技术中生料浆的压力要求比现有技术显著降低，只要能克服管路损失实现从浆液喷料端口顺利喷出即可。这样，生料浆的喂料泵只需提供普通压力普通扬程，生料浆喷枪就能实现很好的雾化效果，从而可以有效解决现有技术中喷嘴磨损快、喂料泵使用周期短、喷孔易堵塞等问题。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是根据本专利技术的生料浆喷枪的结构示意图。附图标记说明1内管11浆液进料端口12浆液喷料端口2外管21气体进料端口22气液混合喷料端口23主体管段24变径管段25喷嘴具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。参考图1，本专利技术一方面提供一种生料浆喷枪。如图1中所示，生料浆喷枪包括内管1和套设在内管1外部的外管2。这样，内管1的内部形成一个流动通道，外管2和内管1的外壁之间形成另一个流动通道。在本专利技术的实施方式中，内管1的内部形成的流动通道用于输送生料浆，外管2和内管1的外壁之间形成的流动通道用于输送压缩气体。在本专利技术的另一实施方式中，也可以使内管1的内部形成的流动通道用于输送压缩气体，使外管2和内管1的外壁之间形成的流动通道用于输送生料浆。以下均以前一实施方式为例进行描述，但以下的实施方式均可以合理地应用在后一实施方式中。内管1可以通过各种现有技术的连接方式固定在外管2的内部。例如但不限于，可以在内管1的外壁和外管2的内壁之间设置支撑结构将内管1和外管2连接起来，也可以使用模具直接将内管1和外管2模制成一体件，等等。当然，内管2和外管2之间的连接结构不应影响压缩气体的流动。为此，可以使连接结构的体积尽量小。内管1包括作为入口的浆液进料端口11，以及作为出口的浆液喷料端口12。生料浆从浆液进料端口11进入内管1，从浆液喷料端口12离开内管1以液滴的形式喷洒出去。外管2包括作为入口的气体进料端口21，以及作为出口的气液混合喷料端口22。压缩气体从气体进料端口21进入外管2和内管1之间的流动通道中，裹挟并推动从浆液喷料端口12喷洒出来的液滴运动，最终气液混合物料以雾化的状态从气液混合喷料端口22离开喷枪喷洒出去。可以理解的是，浆液喷料端口12和气液混合喷料端口22的结构形式可以是实现物料喷洒的任何结构。例如但不限于，可以是喷嘴式的结构，也可以是类似于淋浴喷头的结构，等等。如图1中所示，浆液喷料端口12设置在外管2的内部，并且与气液混合喷料端口22相间隔地设置。由于压缩气体的高速流动，在浆液喷料端口12和气液混合喷料端口22之间形成类似于负压区的区域，使得生料浆能够顺畅地从浆液喷料端口12喷出。喷洒到内管1外部、外管1内部的生料浆液滴在负压区内被压缩气体裹挟推动朝向气液混合喷料端口22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生料浆喷枪，包括：内管(1)，该内管(1)形成生料浆的流动通道，所述内管(1)包括浆液进料端口(11)和浆液喷料端口(12)；以及外管(2)，该外管(2)套设在所述内管(1)的外部，并且与所述内管(1)的外壁围合形成压缩气体的流动通道，所述外管(2)包括气体进料端口(21)和气液混合喷料端口(22)；其中，所述浆液喷料端口(12)设置在所述外管(2)的内部并且与所述气液混合喷料端口(22)相间隔地设置。

【技术特征摘要】
1.一种生料浆喷枪，包括：内管(1)，该内管(1)形成生料浆的流动通道，所述内管(1)包括浆液进料端口(11)和浆液喷料端口(12)；以及外管(2)，该外管(2)套设在所述内管(1)的外部，并且与所述内管(1)的外壁围合形成压缩气体的流动通道，所述外管(2)包括气体进料端口(21)和气液混合喷料端口(22)；其中，所述浆液喷料端口(12)设置在所述外管(2)的内部并且与所述气液混合喷料端口(22)相间隔地设置。2.根据权利要求1所述的生料浆喷枪，其特征在于，所述外管(2)包括主体管段(23)和设置在所述气液混合喷料端口(22)处的变径管段(24)，所述变径管段(24)的一端连接至所述主体管段(23)，另一端渐缩并且设置有喷嘴(25)。3.根据权利要求2所述的生料浆喷枪，其特征在于，所述浆液喷料端口(12)设置在所述主体管段(23)中。4.根据权利要求2或3所述的生料浆喷枪，其特征在于，所述浆液喷料端口(12)和所述喷嘴(25)之间的间距为5cm至10cm。5.根据权利要求4所述的生料浆喷枪，其特征在于，所述内管(1)和所述外管(2)同轴设置，所述浆液喷料端口(12)和所述喷嘴(25)与所述内管(1)和所述外管(2)同轴设置。6.根据权利要求2或3所述的生料浆喷枪，其特征在于，所述变径管段(24)的内壁面构造成凹凸不平的表面结构。7.根据权利要求6所述的生料浆喷枪，其特征在于，所述变径管段(24)的内壁面上开设有螺纹，该螺纹的开设深度不小于2mm，螺距为2.2mm至4.5mm。8.根据权利要求2所述的生料浆喷枪，其特征在于，所述变径管段(24)可拆卸地连接至所述主体管段(23)。9.根据权利要求1所述的生料浆喷枪，其特征在于，用于输送所述压缩气体的管路中设置有用于调节所述压缩气体的压力和/或流量的第一调节阀；用于输送所述生料浆的管路中设置有用...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫学良，常彬杰，崔鑫，肖永丰，孙琦，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11