非浸沒式頂吹噴槍的製作方法
2023-07-15 06:15:36 1
專利名稱：非浸沒式頂吹噴槍的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種非浸沒式頂吹噴槍，尤其是涉及一種用於熱法煉磷的 非浸沒式頂吹噴槍。
背景技術：
在有色冶金領域，頂吹熔煉是常用的一種熔煉技術，其中頂吹噴槍是頂吹 熔煉所用的重要設備。例如，在熱法煉磷中，頂吹噴槍從還原氧化爐的頂部插 入到熔體上部，以向熔體內噴入燃料和氧氣。傳統的頂吹噴槍也稱為浸沒式頂 吹噴槍，頂吹噴槍的下端插入到熔體內，因此噴槍的損耗嚴重，且結構複雜、 不適於用水冷卻，如果用水冷卻，在水意外洩漏時會直接混入到熔體內，容易 導致爆炸，因此通常採用氣體冷卻，這降低了冷卻效果。
實用新型內容
本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用 新型的一個目的在於提出一種損耗降低、冷卻效果好、結構簡單的非浸沒式頂 吹噴槍。
根據本實用新型的非浸沒式頂吹噴槍，包括中心管；中間套管，所述中 間套管套在中心管上且在中間套管與中心管之間形成環形氣體室；外層套管， 所述外層套管套在中間套管上且在外層套管與中間套管之間形成環形冷卻水 室，其中所述環形冷卻水室的下端封閉；和隔離管，所述隔離管插入到所述環 形冷卻水室內以環形冷卻水室隔離成彼此連通的內側環形冷卻水室和外側環 形;令卻水室。
根據本實用新型的非浸沒式頂吹噴槍，由套管結構構成且不插入到熔煉爐 內的熔體內，因此噴槍的損耗降低且結構簡單。而且，由於不插入到熔體內， 因此可以使用水進行冷卻，即使水意外洩漏，水會朝著熔體的上表面下落，由
3熔體之前會變成蒸汽排出，而不會混入到 熔體內，因此不容易發生爆炸，安全性提高。
此外，通過在環形冷卻水室內插入隔離管將環形冷卻水室分成兩部分，能 夠進一步延長頂吹噴槍內冷卻水的行進路徑，提高了冷卻效果。
另外，根據本實用新型的非浸沒式頂吹噴槍還具有如下附加技術特徵 根據本實用新型的非浸沒式頂吹噴槍進一步包括燃料入口管，所述燃料 入口管的入口通道與中心管的中心孔連通；含氧氣體入口管，所述含氧氣體入 口管的含氧氣體通道與環形氣體室連通；入水管，所述入水管的入水通道與 內側環形冷卻水室連通；和出水管，所述出水管的出水通道與外側環形冷卻水
室連通。
通過設置燃料入口管，含氧氣體入口管以及入水管和出水管，能夠方便將 燃料、含氧氣體和冷卻水從它們的供給源供給到頂吹噴槍內並且將熱交換後的 冷卻水從頂吹噴^r內排出。
根據本實用新型的非浸沒式頂吹噴槍進一 步包括安裝在中心管下端的燃 料燒嘴。通過燃料燒嘴，能夠方便地將燃料，如天然氣、煤粉或重油噴射到熔 煉爐內。
根據本實用新型的非浸沒式頂吹噴槍進一步包括安裝在中間套管下端的 拉瓦爾管。通過設置的拉瓦爾管，能夠增加含氧氣體的噴射速度和噴射壓力， 使得含氧氣體能夠充分地噴入熔煉爐內的熔體內，提高熔煉效果。
所述環形冷卻水室的下端通過焊接到外層套管下端和中間套管下端的密 封件密封，且所述拉瓦爾管的上部伸入密封件的中心孔內。
所述拉瓦爾管螺紋連接在密封件的中心孔內。
本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面 的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描 述中將變得明顯和容易理解，其中
圖l是根據本實用新型實施例的非浸沒式頂吹噴槍的結構示意圖；圖2是圖1中A部分的局部放大視圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其
的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型， 而不能理解為對本實用新型的限制。
下面以用於熱法煉磷的還原氧化爐的頂吹噴槍為例描述本實用新型的實 施例，例如，非浸沒式頂吹噴槍向還原氧化爐內通過中心管噴射天然氣或氧氣、 通過環形氣體室噴射氧氣，並且用水冷卻。但是需要理解的是，根據本實用新 型的非浸沒式頂吹噴槍並不限於上述用途。
如圖1和2所示，根據本實用新型實施例的非浸沒式頂吹噴槍包括構成套 管結構的中心管l、中間套管2、外層套管3、隔離管4。
中心管1的中心孔11用於向還原氧化爐內噴入燃料，例如天然氣。需要 說明的是，對於熱法煉磷而言，在保溫階段，中心管1的中心孔11向還原氧 化爐內噴入燃料，但是在吹煉階段，中心管1的中心孔11不向還原氧化爐內 噴入燃料，可選地，中心管1的中心孔11可以與下面將描述的環形氣體室5 一樣向還原氧化爐內噴入含氧氣體，例如空氣或氧氣。
如圖1和2所示，在一個示例中，在中心管1的下端安裝有燃料燒嘴10， 以便於燃料向還原氧化爐內的噴射和燃料的燃燒。
中間套管套2在中心管1上，從而在中間套管2與中心管l之間形成環形 氣體室5，用於向還原氧化爐內噴入含氧氣體，例如氧氣或空氣。
在一個示例中，在中間套管2的下端安裝有拉瓦爾管8，以增加氧氣的噴 射速度和壓力，使得氧氣更容易送入還原氧化爐內的熔體內，提高熔煉效果。
外層套管3套在中間套管2上，從而在外層套管3與中間套管2之間形成 環形冷卻水室，環形冷卻水室的下端封閉。在一個實施例中，環形冷卻水室的 下端通過密封件9密封，密封件9具有中心孔，以便於中心管1及其燃料燒嘴 10的穿過。密封件9分別焊接到外層套管3和中間套管2的下端，從而將環 形冷卻水室的下端開口密封。密封件9的一部分伸入到拉瓦爾管8內，例如通過螺紋連接到密封件9的中心孔內。
隔離管4插入到環形冷卻水室內以環形冷卻水室隔離成4皮此連通的內側 環形冷卻水室6和外側環形冷卻水室7。在一個示例中，從冷卻水源供給的冷 卻水進入內側環形冷卻水室6內，經過熱交換後，從下端進入外側環形冷卻水
長，從而提高了冷卻效果。
如圖1所示，在本實用新型的一個示例中，非浸沒式頂吹噴槍進一步包括 燃料入口管12、含氧氣體入口管13、入水管14、和出水管15。
燃料入口管12的入口通道與中心管1的中心孔11連通，從而通過燃料入 口管12向中心管1內供給天然氣(在吹煉階段供給氧氣或空氣)。含氧氣體入 口管13的含氧氣體通道與環形氣體室5連通，從而向環形氣體室5內供給氧 氣。入水管的入水通道與內側環形冷卻水室6連通，從而將來自水源的冷卻水 供給到內側環形冷卻水室6,熱交換後的冷卻水從下端進入外側環形冷卻水室 7,然後向上流動，最後通過出水管15的出水通道排出。
下面結合用於熱法煉磷的還原氧化爐簡單描述根據本實用新型實施例的 非浸沒式頂吹噴槍。
在使用中，非浸沒式頂吹噴槍從還原氧化爐的頂部插入到還原氧化爐內， 且保證頂吹噴槍的下端始終位於還原氧化爐內的熔體的上面。
在吹煉階段，通過環形氣體室5分別向還原氧化爐內噴入氧氣，此時不通 過中心管1的中心孔11向還原氧化爐噴入天然氣，可選地，可以利用中心管 1的中心孔11向還原氧化爐內噴入空氣或氣氣。
在保溫階段，分別通過中心孔11和環形氣體室5向還原氧化爐內噴入天 然氣和氧氣，天然氣燃燒產生熱量用於保溫。
同時，通過入水管14向內側環形冷卻水室6內供給冷卻水，且通過與外 側環形冷卻水室7相連的出水管15將熱交換後的水排出，從而冷卻非浸沒式 頂吹噴^r。
儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以 理解在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種 變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求1、一種非浸沒式頂吹噴槍，其特徵在於，包括中心管；中間套管，所述中間套管套在中心管上且在中間套管與中心管之間形成環形氣體室；外層套管，所述外層套管套在中間套管上且在外層套管與中間套管之間形成環形冷卻水室，其中所述環形冷卻水室的下端封閉；和隔離管，所述隔離管插入到所述環形冷卻水室內以環形冷卻水室隔離成彼此連通的內側環形冷卻水室和外側環形冷卻水室。
2、 根據權利要求1所述的非浸沒式頂吹噴槍，其特徵在於，進一步包括 燃料入口管，所述燃料入口管的入口通道與中心管的中心孔連通；含氧氣體入口管，所述含氧氣體入口管的含氧氣體通道與環形氣體室連通；入水管，所述入水管的入水通道與內側環形冷卻水室連通；和 出水管，所述出水管的出水通道與外側環形冷卻水室連通。
3、 根據權利要求1或2所述的非浸沒式頂吹噴槍，其特徵在於，進一步 包括安裝在中心管下端的燃料燒嘴。
4、 根據權利要求3所述的非浸沒式頂吹噴槍，其特徵在於，進一步包括 安裝在中間套管下端的拉瓦爾管。
5、 根據權利要求4所述的非浸沒式頂吹噴槍，其特徵在於，所述環形冷 卻水室的下端通過焊接到外層套管下端和中間套管下端的密封件密封，且所述 拉瓦爾管的上部伸入密封件的中心孔內。
6、 根據權利要求5所述的非浸沒式頂吹噴槍，其特徵在於，所述拉瓦爾 管螺紋連接在密封件的中心孔內。
專利摘要一種非浸沒式頂吹噴槍包括中心管；中間套管，所述中間套管套在中心管上且在中間套管與中心管之間形成環形氣體室；外層套管，所述外層套管套在中間套管上且在外層套管與中間套管之間形成環形冷卻水室，其中所述環形冷卻水室的下端封閉；和隔離管，所述隔離管插入到所述環形冷卻水室內以環形冷卻水室隔離成彼此連通的內側環形冷卻水室和外側環形冷卻水室。根據本實用新型的非浸沒式頂吹噴槍損耗降低、冷卻效果好、結構簡單。
文檔編號F27D3/16GK201413042SQ200920109619
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月25日 優先權日2009年6月25日
發明者馮曉梅, 張振民, 朱讓賢 申請人:中國恩菲工程技術有限公司