[发明专利]用于氧气顶吹转炉的风口

权利要求书

1. 一种用于氧气顶吹转炉的风口，包括：

内管，所述内管包括具有第一直径的下段、具有小于所述第一直径的第二直径的上段，以及具有30°至60°的收敛角Θ的收敛过渡段，所述收敛过渡段将所述内管下段连接到所述内管上段，所述内管终止于所述内管上段的下游端处的内喷嘴中；以及

外管，所述外管围绕所述内管以在两者间产生圆环域，所述外管包括具有大于所述第一直径的第三直径的下段、具有小于所述第三直径但是大于所述第二直径的第四直径的上段，以及将所述外管下段连接到所述外管上段的收敛过渡段，所述外管终止于所述外管上段的下游端处的外喷嘴中；

其中所述风口能够在两种模式下操作：搅拌模式，其中由所述风口形成的喷射流处于具有1.25到2的膨胀马赫数的喷射模式；和燃烧器模式，其中形成稳定的非预混火焰以使得能够清除所述内喷嘴或所述外喷嘴的任何堵塞；

其中，所述风口进一步包括：

被配置为向所述内管供应惰性气体的第一惰性气体阀和被配置为向所述内管供应燃料的燃料阀；

被配置为向所述外管供应惰性气体的第二惰性气体阀和被配置为向所述外管供应氧化剂的氧化剂阀；以及

被编程为在搅拌模式或燃烧器模式下操作所述风口的控制器，其中在所述搅拌模式下，所述第一惰性气体阀和所述第二惰性气体阀打开，而所述燃料阀和所述氧化剂阀关闭，并且其中在所述燃烧器模式下，所述燃料阀和所述氧化剂阀打开，而所述第一惰性气体阀和所述第二惰性气体阀关闭。

2.根据权利要求1所述的风口，进一步包括：

一对沿直径相对的线，所述线以15°到75°的锥角螺旋地缠绕在所述内管的所述上段的外表面上。

3. 根据权利要求1所述的风口，进一步包括：

位于所述风口的所述内管上游的导管中的第一压力传感器，所述第一压力传感器被配置为向所述控制器发送指示所述风口的所述内管中的第一背压的信号；以及

位于所述风口的所述外管上游的导管的第二压力传感器，所述第二压力传感器被配置为向所述控制器发送指示所述风口的所述外管中的第二背压的信号；

其中所述控制器被编程为当所述第一背压和所述第二背压中的一个或两个偏离所述风口中的预定的正常背压范围时，将风口操作从所述搅拌模式切换到所述燃烧器模式。

4.根据权利要求1所述的风口，进一步包括：

温度传感器，所述温度传感器被配置为向所述控制器发送指示所述风口的所述外管的所述上段中的温度的信号；

其中所述控制器被编程为当所述温度偏离所述风口中的预定的正常温度范围时，将风口操作从所述搅拌模式切换到所述燃烧器模式。

5.根据权利要求1所述的风口，进一步包括：

摄像机，所述摄像机被配置为将所述风口的所述内喷嘴和所述外喷嘴的视觉图像发送到所述控制器；

其中所述控制器被编程为当所述视觉图像指示所述内喷嘴和所述外喷嘴中的一个或两个部分堵塞时，将风口操作从所述搅拌模式切换到所述燃烧器模式。