[实用新型]脉动旋风型冶金喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及有色冶金技术领域，确切地说涉及一种铜、镍、铅、锌冶金用的脉动旋风型冶金喷嘴。 

背景技术

目前，世界上采用悬浮冶炼工艺的主要有闪速炉，闪速炉的最核心设备是喷嘴，大多数冶炼厂都是采用中央扩散型喷嘴和文丘里喷嘴，这两种喷嘴存在氧利用率低、烟尘发生率高、对炉壁耐火材料冲刷腐蚀严重、承受的热负荷小等缺点，限制了闪速炉优势和产能发挥。随着冶金工业的发展，新冶金工艺和新型喷嘴不断涌现，专利号(200920282330.9)中就公开了一种脉动旋流铜冶炼喷嘴，这型喷嘴是利用工艺风能作动力驱动旋流器，克服了中央扩散型喷嘴和文丘里喷嘴上述的弊端，但在实际应用中存在转速不易控制、旋流器易磨损、长轴易摆动、轴承故障高、工艺风与物料在喷嘴内即混合会造成工艺风通过物料通道外泄等缺点。 

发明内容

本实用新型的目的是为适应冶金工艺的发展，克服现有各型喷嘴的不足，提供一种节能高效的火法冶金用脉动旋风型冶金喷嘴，它是利用旋风原理使通过喷嘴主工艺富氧空气通道的工艺富氧空气成为高速旋转气流，在喷嘴的出口高速旋转气流将由混合物料通道内自由流出的混合物料卷入其中，形成一种高速旋转的气固混合流体；在高速旋转气固混合流体的中心通入脉冲气流使高速旋转气固混合流体产生脉动。在旋流和脉动的双重作用下，气固混合流体中的粒子在轴向上呈螺旋状同时在径向呈往复式运动，使物料颗粒与氧充分、均匀、合理的结合，并能将高旋脉动的气固混合流体在反应器内维持。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种脉动旋风型冶金喷嘴，它包括由外到内套装在一起的混合物料通道、主工艺富氧空气旋风通道、纯氧通道和燃料通道；其中，主工艺富氧空气旋风通道与至少一个富氧空气通道连通，双进风富氧空气通道与调节装置连接；燃料通道和纯氧通道分别与脉动装置连接；混合物料通道则与给料装置连接。 

所述富氧空气通道有两个，它们对称安装在主工艺富氧空气旋风通道的顶部，外侧沿主工艺富氧空气旋风通道的切线对接，内侧沿气流方向呈渐缩状；两条富氧空气通道上分别安装有调节阀，两个调节阀受同一信号控制，同时动作，具有相同的开度。 

所述调节阀结构为扇形。 

所述套装在一起的混合物料通道、主工艺富氧空气旋风通道、纯氧通道和燃料通道具有同一个圆心和中心线，顶部互不相通，它们的出口为构成阶梯状，它们的进口相互间通过法兰对接。 

所述混合物料通道的进口处安装有给料装置，给料装置为流化给料器。 

所述脉动装置为脉动频率相同的脉动器I和脉动器II。 

本实用新型与常规的文丘里喷嘴和中央扩散型喷嘴不同，本实用新型将物料设置在反应富氧空气的外层，在喷嘴出口以物料包裹反应富氧空气的方式。喷嘴内无需分散风或分矿锥等装置促进物料与反应富氧空气的混合，本实用新型是利用高频脉动旋流的反应富氧空气以及反应富氧空气在炉内受热急速膨胀向外扩张而保证参与反应的粒子间的相互碰撞结合。喷嘴的气室由主工艺富氧空气旋风通道和富氧空气通道组成，为旋风筒结构。为保证旋流体内不出现偏心现象，旋风筒采用对称双进风通道，即两个富氧空气通道(也可为三个或四个或多个在圆周方向均匀布置)。为保证旋流体的旋力，工艺富氧空气都能沿主工艺富氧空气旋风通道的筒壁运行，对称的双进风通道即富氧空气通道沿气流方向采用渐缩形式。为适应不同的作业工况，满足在不同工艺富氧空气量和物料量下喷嘴都能正常工作，富氧空气通道上安装有调节阀，调节富氧空气通道的出口面积，控制富氧空气进入主工艺富氧空气旋风通道的初速度。