[发明专利]文丘里高炉混氧器

说明书

技术领域

本发明属于一种高炉混氧器，特别是属于一种文丘里高炉混氧器。

背景技术

对于工业上所使用的混氧装置，现有技术是在炉体侧面开孔，接入氧气管道，通入炉体中心，在管道末端连接布氧管，布气管通常为上部开口大于下部的漏斗形状，以扩大氧气在炉体内部的分布。为保证布气结构及装置整体的稳定性，需要额外在炉体内部为布氧管安装支撑装置。这样不仅导致炉体内部结构较为复杂，安装较为麻烦，同时也使设备存在较大的压降，增大能量损耗。然而这种类型布气管的使用，并不能够将氧气均匀分散到炉体内部的气体混合空间，由于结构的不合理性，大多数氧气并没有与空气混合就被排出到装置外，造成了氧气不必要的浪费。另外，由于混氧不均匀、不充分，从装置中排放出的富氧空气中氧气的含量也很难达到要求。除此之外，该装置只进行了氧气混合，通常混氧器应用的场合对于气体的洁净程度也有一定的要求，因此通过现有技术产生的富氧空气内部通常会含有杂质，进而会对最终产品的质量会产生一定的影响。

所以，如何通过改变混氧装置内部结构，以解决现有装置结构复杂、安装加工不易且混氧不均匀、气体内部存在杂质等是亟须解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种文丘里高炉混氧器，该文丘里高炉混氧器不仅具有内部结构简单，易于安装加工制造等优点，利用静电作用去除气体中杂质，同时通过文丘里效应和旋流效应，最终有效实现高炉混氧器出口空气、氧气混合均匀，提升了氧气含量、降低了设备压降。

本发明的技术方案如下：

一种文丘里高炉混氧器，炉体内设置有文丘里管；空气通道入口位于炉体下方，混合气通道出口位于炉体上方，文丘里管贯穿于炉体内部，文丘里管上下分别连通混合气通道出口和空气通道入口，炉体上设置有氧气入口和旋流氧气入口；文丘里管与炉体之间形成氧气通道；氧气入口与炉体切向连接，与炉体内部氧气通道相连通；旋流氧气入口位于文丘里管喉管处；混合气通道出口设置有波纹板填料。

作为一种优选的方案，所述文丘里管喉管变径处直径为炉体最大直径的1/2-4/5。

作为一种优选的方案，所述文丘里管喉管处的旋流氧气入口数量为2-5个，可开方孔、圆孔、椭圆孔。

作为一种优选的方案，所述文丘里管内壁表面设置有微细针刺状涂层。

微细针刺状涂层上的细针表面粗糙度不大于1微米，针高不大于2.5毫米，材质为硅氧烷类、聚氨酯类聚合物，包括丙烯酸聚硅氧烷或环氧聚硅氧烷。

作为一种优选的方案，所述所述波纹板表面粗糙度大于1.6微米，波纹板截面呈正弦结构，波纹板表面打孔，空隙率0.5％-70％，材料为铁基、铝基或铁铝合金等金属，其体积电阻小于10⁶欧姆，静电起电电压小于50V，半衰时间大于0.5秒。

作为一种优选的方案，所述文丘里管下端安装旋流叶片，文丘里管上方安装反向旋流叶片。

作为一种优选的方案，所述文丘里管喉管处安装有静态混合器。

作为一种优选的方案，所述装置高径比为0.1-20。

使用时，打开与空气通道入口连接的空气控制阀，空气通过入口进入到文丘里管内部，文丘里管内部的微细针刺涂层利用静电作用吸附空气中存在的微小杂质；同时打开与氧气入口相连接的氧气控制阀，氧气通过氧气入口沿炉体边缘进入炉内氧气通道，并围绕文丘里管向下做旋转运动；由于文丘里效应，氧气会在文丘里管喉管处通过旋流氧气入口进入到文丘里管内部，实现和空气的混合，最终富氧空气通过出口的气体填料，进一步混合充分，最终通过混合气出口通道排出。

本发明的有益效果：改进了高炉混氧器内部结构，使得装置容易加工制造；利用静电作用去除气体中杂质，通过文丘里效应和旋流作用以及填料的使用，有效实现了氧气和空气的充分混合，保证出口混合气含氧量较高且混合均匀，设备压降虽略有升高，但出口混氧效率改善30％以上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为实施例1文丘里高炉混氧器示意图。

图2为实施例2文丘里高炉混氧器示意图。

图3为实施例3文丘里高炉混氧器示意图。

图4为针状涂层9示意图。

图5为旋流叶片10示意图。

图6为静态混合器11示意图。

附图中：

1.空气通道入口，2.炉体内氧气通道，3.氧气入口，4.文丘里管，5.旋流氧气入口，6.混合气通道出口，7.炉体，8.填料，9.针状涂层，10.旋流叶片 11.静态混合器