[实用新型]一种COREX喷煤模拟风口套筒式氧煤喷枪

说明书

技术领域

本实用新型属于直接还原和熔融还原炼铁领域，特别是涉及了COREX(熔融还原流程)喷煤模拟燃烧中氧煤喷枪的喷煤方式及喷枪冷却的设计和改进。

背景技术

熔融还原喷煤是一项全新技术，它能节约资源降低熔融还原炼铁过程中的能耗。目前对熔融还原喷煤中氧煤喷枪的研究主要有两个方面。一方面是氧煤喷枪中喷煤管的插入方式。这对于煤粉在炉内的燃烧率、氧气与煤粉混合情况和氧煤喷枪的磨损程度有很大的关系；另一方面是氧煤喷枪的安全性。由于冶炼过程中喷射的是纯氧，炉内的温度可达到2000℃以上，这对氧煤喷枪的安全性，即氧煤喷枪的冷却结构的设计提出了很高的要求。

现阶段氧煤喷枪的设计形式多种多样，但所喷射的氧都为高炉鼓风中的富氧，枪口前温度相比喷射纯氧时要低很多，因此普通的高炉氧煤喷枪在安全性上达不到熔融还原实验或者工业生产的要求；另一方面，氧气与煤粉的混合程度对于煤粉射入炉内后的燃烧效率有直接的影响，高炉氧煤喷枪中富氧空气与煤粉的混合后状况和熔融还原中纯氧与煤粉的混合后状况是完全不同的。因此普通的氧煤喷枪在熔融还原中所需的煤粉与气体混合上达不到要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种熔融还原实验中的一种氧煤喷枪，解决在熔融还原实验中2000℃的高温下氧煤喷枪安全使用的问题。另外喷煤管的插入方式能有效提高熔融还原喷煤中的煤粉燃烧效率。

一种COREX喷煤模拟风口套筒式氧煤喷枪，由水箱、内置冷却水管、吹氧管、喷煤管、进水管、出水管组成。氧煤喷枪的最左侧为氧煤喷枪的氧气入口；上部和下部向外伸出的竖直管分别为出水管和进水管，氧煤喷枪的后部为水箱。进入进水管的水把水箱中的冷水通过连接前后部的内置冷却水管压到喷枪前部，以实现喷枪最高温处，即前部的有效冷却。之后水流流过喷枪前、中部的内腔由出水管排出。斜插入氧煤喷枪后部的长管为喷煤管的煤粉入口。喷煤管在到达氧煤喷枪中心处后即转向与吹氧管平行，以达到在喷枪出口处氧气与煤粉同轴射流的目的。

本实用新型通过煤粉流和氧气流采用同轴射流的组合方式，实现了在氧煤枪出口处煤粉和氧气充分混合的目的。为COREX风口的设计提供了依据。枪内冷却装置实现了枪前部最高温处的有效冷却，这使设计的氧煤喷枪能在2000℃的温度水平下安全使用。

附图说明

图1为COREX喷煤模拟风口斜插式煤氧喷枪结构剖面图

包括：水箱1、内置冷却水管2、吹氧管3、喷煤管4、进水管5、出水管6。

图2为COREX喷煤模拟风口斜插式煤氧喷枪出口示意图

具体实施方式

COREX喷煤模拟风口斜插式煤氧喷枪包括：水箱1、内置冷却水管2、吹氧管3、喷煤管4、进水管5、出水管6。氧煤喷枪的最左侧为氧煤喷枪的氧气入口；上部和下部向外伸出的竖直管分别为出水管和进水管，氧煤喷枪的后部为水箱。进入进水管的水把水箱中的冷水通过连接前后部的内置冷却水管压到喷枪前部，以实现喷枪最高温处，即前部的有效冷却。之后水流流过喷枪前、中部的内腔由出水管排出。斜插入氧煤喷枪后部的长管为喷煤管的煤粉入口。喷煤管在到达氧煤喷枪中心处后即转向与吹氧管平行，以达到在喷枪出口处氧气与煤粉同轴射流的目的。

在准备使用COREX喷煤模拟风口斜插式煤氧喷枪阶段，需要将喷枪固定在支架上，并要求煤氧喷枪的吹氧管中线与燃烧炉的中线保持一致。实验的整个过程氧煤喷枪都应该有水冷的保护，以此保证其安全性。氧煤喷枪尾部接上氧气，喷煤管接上喷粉机后即可正常使用。