浸入式煤氧噴槍的製作方法

2023-09-14 00:55:25 2

專利名稱：浸入式煤氧噴槍的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於浸入熔渣中噴吹煤粉和氧氣的冶金噴槍。主要用於高溫還原冶煉的冶金過程。利用煤粉和氧氣在高溫熔渣中燃燒放熱，提高冶煉過程的熔池溫度，完成高溫冶煉過程。
通常情況下，在高爐煉鐵、電爐煉鋼和其它高溫過程中，利用預熱空氣、富氧或純氧燃燒煤粉，為系統提供所需要的熱量。煤粉和氧氣等助燃氣體主要在爐內固體或液體表面燃燒。由於受周圍環境溫度和空間的限制，煤粉的燃燒效率低，氣體產物中未燃盡的煤粉量高。燃燒過程還產生NOx、SOx等有害氣體，汙染環境。
噴吹煤粉和氧氣的冶金噴槍一般採用環縫管通氧氣，中心管通煤粉的水冷式噴槍結構，這種結構使用是容易發生因噴槍壓力波動而產生的熔渣倒灌現象，使噴槍出口堵塞。
本實用新型的目的在於提供一種能提高煤粉燃燒效率、防止熔渣倒罐現象、避免噴槍出口堵塞的浸入式煤氧噴槍。
基於上述目的，本實用新型浸入式煤氧噴槍，它由煤粉環管、一次氧氣管、冷卻水套、煤粉氧氣混合室、法蘭、槍頭等組成，其特徵在於在槍尾煤粉環管的中心安裝有二次氧氣管，所述煤粉環管與所述二次氧氣管的管徑比為15-20，所述二次氧氣管插入槍尾煤粉環管的深度為20-50mm。
使用時，煤氧槍槍體端頭埋入高溫熔渣中噴吹煤粉和氧氣，槍端頭裸露在高溫熔渣的部分靠掛渣層保護，從而達到正常工作狀態。
本實用新型是將煤粉和氧氣噴入熔渣中燃燒。燃燒過程產生的大量熱量被周圍熱容值比較高的高溫熔渣所吸收。由於噴吹過程造成良好的熔池攪拌效果，熔渣與周圍環境的熱交換充分，提高了煤粉燃燒的效率，使熔池升溫快，熱效率高。由於煤粉燃燒的助燃劑為氧氣，煤粉燃燒過程的氣體產物在穿過一定厚度的高溫熔渣時，可過濾掉其中所含的大部分有害成分(NOx降低90％、SOx降低96％等)和粉塵(降低80％)。從熔池逸出的廢氣量比用空氣或富氧燃燒時產生的廢氣量大為減少，降低了廢氣處理量。
本實用新型採用環縫管通氧氣，中心管通煤粉的水冷式噴槍結構。為提高煤氧射流對熔池的穿透深度及攪拌能力，氧氣射流從拉瓦爾管形式的噴口噴出。為防止因噴槍壓力波動而可能產生的熔渣倒灌現象，使噴槍出口堵塞，在噴槍出口處適當位置安裝一氧氣射流引射裝置，確保煤粉和氧氣在噴出時具有較大的出口速度和衝擊力。本實用新型二次氧與煤氧混合氣體的速度出口比為3-5。
與現有技術相比，具有如下優點提高煤粉燃燒效率及減少燃燒氣體產物中NOx、SOx和粉塵含量，減少氣體生成量，提高廢氣處理效率，降低廢氣處理設備的投資，防止熔渣倒罐現象、避免噴槍出口堵塞。
現結合附圖對本實用新型的噴槍結構作進一步說明。


圖1是本實用新型煤氧噴槍整體結構示意圖。
圖2是本實用新型煤氧噴槍工作狀態示意圖。
圖1、圖2中1為煤粉環管，2為二次氧喉口，3為一次氧進氣口，4為回水管，5為煤粉氧氣混合室，6為固定槍體的法蘭，7為槍體冷卻水套，8為煤氧槍槍頭，9為一次氧氣管，10為二次氧氣管，11為煤粉管，12為爐體，13為熔渣。
由圖2可見在工作狀態下，通過固定法蘭6把槍體與爐體12固定。冷卻水套7連接外循環水管路，冷卻水冷卻槍體。煤粉和二次氧分別進入煤粉環管1和一次氧氣管9，再由槍體出口噴出，一次氧氣由外接主氧管路進入一次氧管。二次氧管10固定在煤粉環管1的中心，其出口處在槍體出口的適當位置，由外接氧氣支路單獨控制。煤氧槍槍體端頭埋入高溫熔渣中噴吹煤粉和氧氣，槍端頭裸露在高溫熔渣的部分靠掛渣層保護，從而達到正常工作狀態。
權利要求1.浸入式煤氧噴槍，它由煤粉環管、一次氧氣管、冷卻水套、煤粉氧氣混合室、法蘭、槍頭等組成，其特徵在於在槍尾煤粉環管的中心安裝有二次氧氣管，所述煤粉環管與所述二次氧氣管的管徑比為15-20，所述二次氧氣管插入槍尾煤粉環管的深度為20-50mm。
專利摘要浸入式煤氧噴槍,屬於浸入熔渣中噴吹煤粉和氧氣的冶金噴槍。主要用於高溫還原冶煉的冶金過程。它由煤粉環管、一次氧氣管、冷卻水套、煤粉氧氣混合室、法蘭、槍頭等組成,其特點是:在槍尾煤粉環管的中心安裝有二次氧氣管,所述煤粉環管與所述二次氧氣管的管徑比為15—20,所述二次氧氣管插入槍尾煤粉環管的深度為20—50mm。它的使用能提高煤粉燃燒效率、防止熔渣倒罐現象、避免噴槍出口堵塞,減少氣體生成量,提高廢氣處理效率。
文檔編號F27D3/18GK2428747SQ00238120
公開日2001年5月2日 申請日期2000年6月30日 優先權日2000年6月30日
發明者劉瀏, 佟溥翹, 高建軍, 丁永良, 布煥存, 曾加慶, 米谷明, 齊淵洪, 高峰 申請人:鋼鐵研究總院