[发明专利]一种旋浮冶炼喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，尤其是涉及一种旋浮冶炼喷嘴。

背景技术

在有色金属冶炼行业内，尤其是铜冶炼行业，悬浮闪速冶炼是最主要的冶炼技术之一，其工艺原理是：首先将冶金反应所需的气体，通常是富氧空气，由冶炼喷嘴喷入闪速炉的反应塔内；然后将干燥后的冶金反应所需的固态粉状物料，通常包括精矿、熔剂以及返料，由冶炼喷嘴喷入闪速炉的反应塔内；固态粉状物料与富氧空气从喷嘴喷出后，相互混合形成气料混合流体，固态粉状物料悬浮在充满富氧空气且具有较高氧势的反应塔内的空间内，使物料粒子与富氧空气中的氧气充分混匀接触，由于固态粉状物料的粒径很小，具有巨大的表面积，使得固态粉状物料与氧气在瞬间(2～3秒)内完成冶金反应，产出相应的冶金产物，达到脱硫脱铁的冶炼目的。由于冶金反应在很短的时间内完成，反应速度很快，故名悬浮闪速冶炼，实现上述悬浮闪速冶炼工艺的冶金炉称作闪速炉。

随着科技进步，出现了一种富氧空气以旋转式射流的形式喷入反应塔的旋浮冶炼喷嘴。旋流强度是旋转式富氧空气一个很重要的参数，决定了气料混合程度等等。根据燃烧学和空气动力学原理，单股旋转式富氧空气的旋流强度仅由产生旋转式富氧空气的旋流器的结构决定，与管道输送来的富氧空气的风量、风速或风压等参数无关。多股旋转式富氧空气的混合气流的旋流强度由每股旋转式富氧空气的旋流强度、风速以及流通面积决定。可见，旋流器的结构成型后，其所产出的单股旋转式富氧空气的旋流强度也就一定了，不会再改变了；混合气流的旋流强度的可通过相应的单股旋转式富氧空气的风速或流通面积调节，但在实际生产中，旋转式富氧空气的风速是根据前期现场试验确定的，不宜改变，流通面积涉及到整个喷嘴的结构，既不宜轻易改变，也不易实现。

综上，目前的旋浮冶炼喷嘴中单股旋转式富氧空气的旋流强度，或者多股旋转式富氧空气的混合气流的旋流强度在旋流器选型和安装后就是固定不变的，无法实现调节。而目前实际生产中，冶金物料(包括精矿)的种类和成分正变得越来越复杂和多变，因此，现有的旋浮冶炼喷嘴无法适用于种类及成分复杂多变的冶金物料，实用性不高。

因此，如何使得旋浮冶炼喷嘴适用于种类及成分复杂多变的冶金物料，提高旋浮冶炼喷嘴的实用性是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

基于上述说明，本发明的目的在于提供一种旋浮冶炼喷嘴，该旋浮冶炼喷嘴能够适用于种类及成分复杂多变的冶金物料，提高旋浮冶炼喷嘴的实用性。

为解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种旋浮冶炼喷嘴，包括至少一个用于向反应塔供给冶金反应所需气体的供气装置和至少一个用于向所述反应塔供给冶金反应所需固态粉状物料的供料装置；

所述供气装置中的至少一个包括供气管以及设置在所述供气管内部、用于产生旋转式富氧空气的旋流器；

所述旋流器为旋流强度可以调节的可调式旋流器；

所述可调式旋流器包括可调式叶轮，所述可调式叶轮包括叶盘以及设置在所述叶盘周向外侧面上的若干片轴向叶片，所述可调式叶轮可沿其轴向中心线上下滑动，所述轴向叶片在所述可调式叶轮的穿过其轴向中心线的轴向截面上的投影的外边线构成倒直角梯形，所述供气管上设置有用于与所述可调式叶轮上下滑动配合的锥状部。

优选的，所述供气管包括供气管主体以及位于所述供气管底端的出气口部，所述出气口部包括若干块伸缩板和同等数量的用于当若干块所述伸缩板张开后，密封相邻两块所述伸缩板之间空隙的密封板，若干块所述伸缩板与所述密封板沿所述供气管主体的周向管壁均匀布置且任一所述密封板位于相邻的两块所述伸缩板之间，若干块所述伸缩板的上端与所述供气管主体铰接连接；

所述供气装置还包括若干个用于拉动所述伸缩板沿其铰接点在竖直面内作转动运动的液压缸或气压缸，若干个所述液压缸与气压缸与用于控制全部所述液压缸或气压缸同时且同步动作的控制系统连接，若干个所述液压缸或气压缸的远离活塞杆的一端与所述供气管主体的外壁面铰接连接，若干个所述液压缸或气压缸沿所述供气管主体的周向壁面均匀布置，所述液压缸或气压缸的数量与所述伸缩板的数量相同且若干个所述液压缸或气压缸的活塞杆的自由端一一对应地与若干块所述伸缩板的外壁面铰接连接。

优选的，所述伸缩板的左右两个侧面上设置有弧形截面的空心槽，所述密封板的左端插入在位于其左侧的所述伸缩板的空心槽内且可沿所述空心槽的内表面滑动，所述密封板的右端插入在位于其右侧的所述伸缩板的空心槽内且可沿所述空心槽的内表面滑动。