[实用新型]一种熔池熔炼侧吹用旋流射流喷枪有效
申请号: | 201720776615.2 | 申请日: | 2017-06-30 |
公开(公告)号: | CN207066140U | 公开(公告)日: | 2018-03-02 |
发明(设计)人: | 王华;王仕博;王嘉伟 | 申请(专利权)人: | 昆明理工大学 |
主分类号: | F27D3/16 | 分类号: | F27D3/16 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 650093 云*** | 国省代码: | 云南;53 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 熔池 熔炼 侧吹用旋流 射流 喷枪 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种熔池熔炼侧吹用旋流射流喷枪,属于冶金技术领域。
背景技术
熔池熔炼侧吹技术采用工业氧进行强化熔炼,物料通过加料系统从炉顶加料口连续加入至炉内,富氧空气从炉身两侧一次风口鼓入炉内熔体中,从炉顶加入的物料在强烈搅动的熔体中快速熔化完成化学反应。熔池熔炼侧吹技术适用于铜冶炼、铜镍冶炼、镍铁冶炼、锑冶炼、铅冶炼以及有色金属综合回收。近年来,富氧熔池熔炼技术迅猛发展,顶吹和底吹熔炼技术的产量不断提高,但侧吹熔炼技术的发展稍显落后,其产能在富氧熔池熔炼技术中所占的份额最小,这是其工作特点所决定。在喷射冶金过程中,喷入熔池中的气体对熔池搅拌起着非常重要的作用。射流周围的熔体在卷吸作用下随气体一同运动,使得射流的横向运动速度迅速降低,导致射流的搅动半径较小。当炉体宽度过大时就难以吹透渣层,这就限制了侧吹炉大型化和规模化发展,这是导致侧吹炉的熔炼能力处于较低水平的重要原因。要破解此难题,就需要提高射流的搅动半径,提高富养空气的出口速度,但不能单纯通过增加出口速度达到增大搅动半径的目的,对于普通喷枪来讲,如果出口速度达到音速就会产生“壅塞现象”,即无论喷枪内的气压如何提高,气体的出口速度都不会继续增加,最高只能达到音速,如果需要继续增大富氧出口速度就必须优化喷枪,采用特殊的设计进行优化和创新。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足,本实用新型提供一种熔池熔炼侧吹用旋流射流喷枪。该喷枪喷头内置旋流肋片,同时内部中间设有先收缩后扩展的拉法尔喷管状气道,提高气体速度,加大搅动半径,同时枪体外壁和外套管内壁间的间隔空间设有环形旋流气道,通过两股旋流的速度差较小吸卷作用,从而综合增大搅动半径,增加炉体宽度,进而提高侧吹炉的熔炼能力,本实用新型通过以下技术方案实现。
一种熔池熔炼侧吹用旋流射流喷枪,包括枪体1、内置旋流肋片喷头2、外套管3、环形气道4、拉法尔喷管状气道5、气体入口Ⅰ6和气体入口Ⅱ7,枪体1外部设有外套管3,外套管3顶部设有气体入口Ⅰ6,枪体1内部端部设有内置旋流肋片喷头2,旋流肋片喷头2与拉法尔喷管状气道5连通,拉法尔喷管状气道5连接气体入口Ⅱ7,枪体1外壁和外套管3内壁间的间隔空间设有环形气道4,环形气道4与气体入口Ⅰ6连通,气体入口Ⅰ6和气体入口Ⅱ7均与供气管路密封连接。
所述拉法尔喷管状气道5为与内置旋流肋片喷头2连接处先收缩后扩展的气道。
该熔池熔炼侧吹用旋流射流喷枪的工作原理:
将枪体1设置在炉体侧壁,如图2所示,通过供气管路向气体入口Ⅰ6和气体入口Ⅱ7提供气体,一股气体通过环形通道4以旋流的方式喷吹到炉体中,另一股气体通过拉法尔喷管状气道5加大速度,经过内置旋流肋片喷头2,也以旋流的方式喷吹到炉体,由于拉法尔喷管状气道5的放大作用,一方面有助于扩大搅拌半径,另一方面造成两通道气体形成速度差形成向外卷吸作用,从而增大搅动半径。
本实用新型的有益效果是:
1、拉法尔喷管状气道能够使得速度增大,增大旋流搅动半径,增加炉体宽度,有助于提高侧吹炉的熔炼能力。
2、环形气道一方面形成旋流,减少卷吸作用,增大搅动半径,同时,拉法尔喷管状气道旋流气体形成速度差,从而产生向外卷吸作用,保护内置旋流肋片喷头,增大搅动半径,增加炉体宽度,进而提高侧吹炉的熔炼能力。
3、枪体与外套管、枪体与喷头都是拆卸设计,装置结构模块化,枪体的维护以及喷头烧坏后便于更换。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图;
图2是本实用新型安装示意图。
图中:1-枪体,2-内置旋流肋片喷头,3-外套管,4-环形气道,5-拉法尔喷管状气道,6-气体入口Ⅰ,7-气体入口Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1所示,该熔池熔炼侧吹用旋流射流喷枪,包括枪体1、内置旋流肋片喷头2、外套管3、环形气道4、拉法尔喷管状气道5、气体入口Ⅰ6和气体入口Ⅱ7,枪体1外部设有外套管3,外套管3顶部设有气体入口Ⅰ6,枪体1内部端部设有内置旋流肋片喷头2,旋流肋片喷头2与拉法尔喷管状气道5连通,拉法尔喷管状气道5连接气体入口Ⅱ7,枪体1外壁和外套管3内壁间的间隔空间设有环形气道4,环形气道4与气体入口Ⅰ6连通,气体入口Ⅰ6和气体入口Ⅱ7均与供气管路密封连接。
其中拉法尔喷管状气道5为与内置旋流肋片喷头2连接处先收缩后扩展的气道。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
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