[实用新型]一种冶炼炉及其喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及有色金属冶炼技术，确切地说涉及到一种冶炼铜、镍、铅、锌的冶炼技术，具体涉及一种冶炼炉的喷嘴，还涉及一种包括该喷嘴的冶炼炉。

背景技术

在有色金属行业，常用火法冶金法进行金属冶炼；火法冶金法是使硫化物矿中的硫和铁与氧反应最终被脱除而得到有色金属的方法。随着市场竞争日益激烈，环保要求也越来越高，如何强化金属冶炼过程的环保性，同时降低生产成本成为有色金属冶炼的重要课题；同时这也促进新的冶金工艺不断涌现。

虽然各种工艺遵循的化学反应机理相同，但在过程上，火法冶金法大致可以分为熔池熔炼和空间悬浮熔炼两大类；空间悬浮熔炼应用最广泛的是发端于芬兰的奥托昆普闪速熔炼。空间悬浮熔炼的实质就是利用干燥后粉状硫化物矿的巨大表面积，使物料粒子与氧充分结合，在瞬间(2～3秒)内完成氧化反应，达到脱硫的目的。由于氧化反应过程中产生巨大的热量，产物是高温烟气和高温熔体，反应炉需要承受巨大的热负荷；目前常用的悬浮熔炼炉要承受的热负荷不低于2000MJ/m³.h，但此时，该熔炼炉的炉衬被冲刷腐蚀现象比较严重。

中国专利文献CN102268558A公开一种旋流卷吸冶金技术。该专利文献公开的旋流发生器中设置有圆锥形的出口风速控制器，该出口风速控制器能够在反应气体通道中上下移动，改变出口风速控制器的上下位置可以改变旋流发生器的出口面积，进而可以控制反应气体进入炉体反应空间的速度。但在实际生产中，由于需要对出口风速控制器的位置进行连续调整，由于机械传动及控制系统本身的误差存在，进而容易导致出口风速控制器位置会产生偏差，导致进入反应空间的反应气体的旋流速度难以控制，影响反应空间反应的稳定性，进而导致金属冶炼过程不稳定。

另外，圆锥形的出口风速控制器还会对反应气体产生一定的阻力，导致冶炼炉的运转成本较高。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种喷嘴，利用该喷嘴可以提高金属冶炼的稳定性。

在提供上述喷嘴的基础上，本实用新型还提供一种包括该喷嘴的冶炼炉。

本实用新型提供的冶炼炉的喷嘴包括外壳体和旋流发生器；所述旋流发生器包括旋流筒和回转进风通道；旋流筒的中心线与水平面垂直，且旋流筒上端封闭，内部形成反应气体通道；所述旋流筒具有若干个沿圆周切向布置的进风口，所述回转进风通道通过进风口与反应气体通道相通；所述旋流筒的外壁面与外壳体的内壁面之间形成环形的物料通道。

可选的，所述旋流筒下部形成从上向下通流截面逐渐减小的旋流收缩部。

可选的，与旋流收缩部相对应，所述外壳体下部形成从上向下内壁面直径逐渐减小的壳体收缩部。

可选的，所述进风口均匀分布在所述旋流筒中心线的周围。

可选的，各所述回转进风通道上安装有调节阀，各所述调节阀均与同一信号控制器相连。

可选的，所述外壳体外侧设置有冷却水套。

可选的，所述反应气体通道中设置有中心供氧通道。

可选的，在所述中心供氧通道中，还设置有燃料枪。

本实用新型提供的冶炼炉包括炉体和喷嘴，所述喷嘴安装在炉体的顶壁上，所述喷嘴为上述任一种冶炼炉的喷嘴；所述炉体形成的反应空间的横截面大于所述外壳体下端的横截面。