[发明专利]有色金属熔炼侧吹炉喷枪

说明书

技术领域

本发明是一种有色金属熔炉喷枪，特别是一种有色金属熔炼侧吹炉喷枪。

背景技术

随着有色金属工业熔炼技术的进步和生态、环保及节能方面的要求的不断提高，近年 来有色金属的直接还原熔炼方法，已经代替了原有的还原冶炼方法而成为有色金属熔炼方 法的主流，由于熔炼方法流程短，气密性好，环保好，投资省，因此熔池喷吹熔炼法在有 色金属的直接熔炼方法中逐渐占据了主要的地位。在有色金属冶炼的过程中，为了对炉内 原料进行搅拌，加快氧化还原反应的速度，提高熔炼的效率，广泛采用向炉内喷吹氧气， 同时还向炉内喷吹煤粉，以提供反应所需的热源及还原剂。在原有顶吹和底吹氧气方法的 基础上，近年来侧吹氧气和煤粉的方法由于对渣层的搅拌作用激烈，反应形成的细小金属 液滴能够在碰撞后迅速长大，与炉渣分离后下沉进入炉底，可以不设金属澄清分离区，冶 炼能力高，设备紧凑，占地面积少，与其他有色金属熔炼设备相比，投资大为减少，因此 应用得越来越广泛。但是传统的侧吹工艺使用的氧气喷枪和煤粉喷枪分别设置，因此煤粉 燃烧效果不理想，对熔渣层的搅拌作用也较弱，更无法对搅拌熔渣层和燃烧加温的效果进 行控制和调整。

发明内容

为了解决目前有色金属熔炼侧吹炉喷枪效果不理想的问题，本发明提出一种新型的有 色金属熔炼侧吹炉喷枪。

解决的方案是：有色金属熔炼侧吹炉喷枪，包括套管结构的喷枪体和喷枪体前端的喷 枪头，套管结构的中心管道具有连接燃料输送装置的连接接口，套管结构的夹层环形通道 具有连接助燃气体的连接接口，喷枪头具有适配于中心管道的燃料喷口和适配于夹层环形 通道的助燃气体喷口，助燃气体喷口具有通孔喷口阵列。

助燃气体喷口的轴线在以燃料喷口的轴线为中心的分布圆的径向方向，与燃料喷口的 轴线可以平行，也可以不平行。

助燃气体喷口的轴线在以燃料喷口的轴线为中心的分布圆的切向方向，与燃料喷口的 轴线可以平行，也可以不平行。

助燃气体喷口的断面形状是矩形。

助燃气体喷口的断面形状是圆形。

助燃气体喷口是拉瓦尔喷口。

喷枪体和喷枪头的内部，设置有冷却水通道。

喷枪体和喷枪头位于熔炉内部的部分外周表面设有耐火材料层。

采用本发明的有色金属熔炼侧吹炉喷枪，可以取得的技术效果是：在燃料喷口的外围， 以燃料喷口为中心圆周分布多个孔状的助燃气体喷口，可以保证燃料有更好的燃烧效果， 可以更好地在燃料燃烧区起到搅拌的作用，加快熔炉内的氧化还原反应的速度，促使有色 金属液滴碰撞后汇集成大的有色金属液滴，下沉进入炉底，并能彻底破坏熔炉内煤粉与氧 气混合后发生爆燃的条件，进一步保证熔炉在喷吹助燃气体和燃料时的安全，可以使喷枪 头结构的强度和刚度得到加强，增加喷枪头部位的导热性，减小炉内高温对喷枪头的损伤， 改善喷枪的使用效果，延长喷枪体和喷枪头的寿命，由于燃料喷口和助燃气体喷口都设置 在同一支喷枪的喷枪头上，与分别设置燃料喷枪和助燃气体喷枪相比，节省了安装位置， 使得有色金属熔炼侧吹炉可以设置较多的喷枪，更好地起到助燃和搅拌的效果，并使原来 不宜安装多只喷枪的小型有色金属熔炼侧吹炉，也可以设置多只本发明的喷枪，提高了熔 炼的效率和质量。

助燃气体喷口的轴线在以燃料喷口的轴线为中心的分布圆的径向方向，与燃料喷口的 轴线可以平行，也可以不平行，和助燃气体喷口的轴线与燃料喷口的轴线平行的状态相比， 可以改变助燃气体的搅拌效果，并可以通过调整助燃气体喷口的轴线在以燃料喷口的轴线 为中心的分布圆的径向方向与燃料喷口的轴线的角度，改变燃料燃烧区距离喷枪头的距离， 适应不同原料和不同熔炼工艺的要求。

助燃气体喷口的轴线在以燃料喷口的轴线为中心的分布圆的切向方向，与燃料喷口的 轴线可以平行，也可以不平行，可以形成旋转或具有紊流的助燃气流，改变助燃气体喷口 的轴线在以燃料喷口的轴线为中心的分布圆的切向方向与燃料喷口的轴线的角度，可以调 整助燃气流旋转的速度，产生不同的搅拌效果，适应不同原料和不同熔炼工艺的要求。

助燃气体喷口的断面形状是矩形，可以用最方便、成本最低的方法加工助燃气体喷口。

助燃气体喷口的断面形状是圆形，可以保证助燃气体喷口具有最大的强度和刚度，并 使助燃气流的阻力减小到最低程度，产生最好的搅拌和助燃效果。