一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪制造技术

本实用新型专利技术的名称为一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪。属于有色金属冶炼技术领域。它主要是解决现有侧吹炉熔炼用喷枪因射流的横向运动速度迅速降低而导致射流的搅动半径较小的问题。它的主要特征是：枪管包括富氧空气枪管、天然气枪管和富氧空气内枪管，富氧空气内枪管置于富氧空气枪管内，富氧空气内枪管设有先收缩后舒张的拉瓦尔结结构；基座包括富氧空气进气口和天然气进气口；枪头包括天然气导流管、富氧空气导流管和富氧空气中心孔道，富氧空气中心孔道与富氧空气内枪管连接。本实用新型专利技术将内层富氧空气导流管设置为拉瓦尔结构，将内层富氧空气流速提升至超音速状态，可有效提高气体的推动力和搅拌力，提高侧吹炉的热效率，提升侧吹炉的熔炼能力。升侧吹炉的熔炼能力。升侧吹炉的熔炼能力。

【技术实现步骤摘要】
一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪


[0001]本技术属于有色金属冶炼
，具体涉及一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪。

技术介绍

[0002]近年来，国内自主开发研制的侧吹浸没熔池燃烧技术（SSC）在冶炼废旧铅膏上得到广泛应用。侧吹浸没熔池燃烧技术是以多通道侧吹喷枪向熔池内部喷入富氧空气和燃料直接补热和激烈搅动熔体为特征，炉内全部采用耐火材料作为炉衬。在冶金过程中，喷入熔池中的气体对熔池搅拌起着非常重要的作用。射流周围的熔体在卷吸作用下随气体一同运动，使得射流的横向运动速度迅速降低，导致射流的搅动半径较小。当炉体宽度过大时就难以吹透渣层，影响侧吹炉的热效率。要想提高喷枪在熔池内部的推动力和搅拌力，需要提高富氧空气的出口速度。对普通喷枪来说，当管道内速度达到音速时会发生壅塞现象，即喷枪内的流速最多达到音速。如果需要继续增大富氧空气出口流速，就必须采用特殊的设计对喷枪结构进行优化。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于解决现有技术中存在的缺点及不足，设计了一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，在现有喷枪基础上对内层富氧空气通道进行调整，将内层管道设置成先收缩后舒张的拉瓦尔喷管状通道，提高内层富氧空气流速，达到超音速状态，大幅度增强喷枪在熔池内部的推动力和搅动力，进而提高炉内热效率，提高侧吹炉熔炼能力。
[0004]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案实施：一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，包括枪头、枪管和基座，所述枪管包括富氧空气枪管和天然气枪管，所述基座包括富氧空气进气口和天然气进气口，所述枪头包括天然气导流管和套于天然气导流管内腔的富氧空气导流管，其特征在于：所述枪管还包括设置于富氧空气枪管内的富氧空气内枪管，富氧空气内枪管设有先收缩后舒张的拉瓦尔结结构；所述枪头设有与富氧空气内枪管连接的富氧空气中心孔道。
[0005]本技术的技术解决方案中所述的富氧空气导流管的外壁设有多个呈环形分布的富氧空气分布槽，富氧空气分布槽与天然气导流管内壁之间形成多个富氧空气环形分布孔道。
[0006]本技术的技术解决方案中所述的天然气导流管外壁设有多个呈环形分布的天然气分布槽，天然气分布槽与喷枪外管内壁之间形成多个天然气环形分布孔道。
[0007]本技术的技术解决方案中所述的天然气导流管套于枪头外管内腔。
[0008]本技术的技术解决方案中所述的枪头材质为耐高温不锈钢。
[0009]本技术的技术解决方案中所述的富氧空气中心孔道由与富氧空气内枪管连接的中心孔道导流管构成。
[0010]本技术的技术解决方案中所述的枪管与所述枪头同心轴方向为无缝焊接连
接。
[0011]本技术的技术解决方案中所述的基座侧面设有与环状天然气腔相连通的天然气进气管。
[0012]本技术的技术解决方案中所述的基座后端有富氧空气气室。
[0013]本技术的技术解决方案中所述的富氧空气气室为外端口直径大于内端口直径的圆锥形腔体。
[0014]相比于公知技术，本技术的优点和有益效果为：
[0015]1、本技术提供的一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，在现有喷枪基础上对内部结构进行一定的调整，结构简单，不影响加工；
[0016]2、本技术将喷枪内层富氧空气导流管设置成拉瓦尔结构，可将富氧空气流速提升至音速以上，可大幅度增强喷枪在熔池内部的推动力和搅动力，进而提高炉内热效率，提高侧吹炉熔炼能力。
[0017]本技术主要用于侧吹炉熔炼的喷枪。
附图说明
[0018]图1为本技术的整体结构示意图。
[0019]图2为枪头气体孔道分布图。
[0020]图中：1、基座；2、富氧空气进气口；3、天然气进气口；4、富氧空气内枪管；5、富氧空气枪管；6、天然气枪管；7、枪头；8、富氧空气中心孔道；9、富氧空气环形分布孔道；10、天然气环形分布孔道。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加明确清楚，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。
[0022]如图1、图2所示。本技术一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪的一个实施例，由枪头7、枪管和基座1构成。
[0023]基座1包括后端设置的富氧空气气室、轴向设置的富氧空气腔和轴向设置的环状天然气腔。富氧空气气室为外端口直径大于内端口直径的圆锥形腔体，富氧空气气室的外端口为富氧空气进气口2。基座1侧面设有与环状天然气腔相连通的天然气进气管，天然气进气管的外端口为天然气进气口3，富氧空气通过天然气进气管进入基座内部的富氧空气气室，再通过富氧空气导流通道从枪管流出。
[0024]枪管包括富氧空气内枪管4、富氧空气枪管5和天然气枪管6三层管道，连接与基座1与枪头7之间。其中，富氧空气枪管5套装于天然气枪管6腔内，富氧空气内枪管4套装于富氧空气枪管5腔内，天然气枪管6内壁与富氧空气枪管5外壁之间形成环状天然气腔，富氧空气枪管5内壁与富氧空气内枪管4外壁之间形成环状富氧空气腔。富氧空气内枪管4设有先收缩后舒张的拉瓦尔结，内腔与富氧空气中心孔道8相连通。
[0025]枪头7材质为耐高温材质不锈钢，其结构为多层孔道结构，设置有天然气导流管、套于天然气导流管内腔的富氧空气导流管和套于富氧空气导流管内腔的中心孔道导流管，天然气导流管套于枪头外管内腔。其中，富氧空气导流管的外壁设有多个呈环形分布的富
氧空气分布槽，富氧空气分布槽与天然气导流管内壁之间形成多个富氧空气环形分布孔道9。天然气导流管外壁设有多个呈环形分布的天然气分布槽，天然气分布槽与喷枪外管内壁之间形成多个天然气环形分布孔道10。富氧空气导流管内壁与中心孔道导流管外壁之间形成环状富氧空气腔，环状富氧空气腔与富氧空气环形分布孔道9相连通。中心孔道导流管与富氧空气内枪管4连接，构成富氧空气中心孔道8。枪管与所述枪头7同心轴方向为无缝焊接连接。富氧空气中心孔道8、富氧空气环形分布孔道9、天然气环型分布孔道10将侧吹熔池熔炼炉所需天然气、富氧空气进行分流。
[0026]侧吹炉冶炼用天然气、富氧空气氧气从富氧空气进气口2进入管道内，其中通入富氧空气内枪管4中的富氧空气在经过拉瓦尔结后流速被提升至超音速状态后喷入炉内，具有更强的推动力和搅拌力，可有效提升侧吹炉的热效率，提高冶炼能力。
[0027]以上所述的实施例只是本技术专利技术的一种较佳的法案，并非对本技术做任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下，还有其他的变体及改型。应当指出，所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，凡在本技术的精神和原则之内做出的任何修改、同等替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，包括枪头（7）、枪管和基座（1），所述枪管包括富氧空气枪管（5）和天然气枪管（6），所述基座（1）包括富氧空气进气口（2）和天然气进气口（3），所述枪头（7）包括天然气导流管和套于天然气导流管内腔的富氧空气导流管，其特征在于：所述枪管还包括设置于富氧空气枪管（5）内的富氧空气内枪管（4），富氧空气内枪管（4）设有先收缩后舒张的拉瓦尔结构；所述枪头（7）设有与富氧空气内枪管（4）连接的富氧空气中心孔道（8）。2.根据权利要求1所述的一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，其特征在于：所述的富氧空气导流管的外壁设有多个呈环形分布的富氧空气分布槽，富氧空气分布槽与天然气导流管内壁之间形成多个富氧空气环形分布孔道（9）。3.根据权利要求1或2所述的一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，其特征在于：所述的天然气导流管外壁设有多个呈环形分布的天然气分布槽，天然气分布槽与喷枪外管内壁之间形成多个天然气环形分布孔道（10）。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，舒绍明，高国兴，刘艳兵，
申请(专利权)人：湖北金洋冶金股份有限公司，
类型：新型
国别省市：