[发明专利]拉瓦喷射浸没式顶吹喷枪

说明书

本发明公开了一种拉瓦喷射浸没式顶吹喷枪，涉及有色金属冶炼技术领域，包括中空的枪体，枪体为圆筒形，枪体的一端为封闭端，另一端为开口端，其特征在于，所述枪体的内腔从封闭端至开口端依次分为混合段、输送段、旋流段和紊流段，一燃料管从封闭端中心同轴向穿入枪体中并延伸至紊流段中，所述枪体内的燃料管外套设有一导压管，封闭端的枪体外安装有端压取样器，端压取样器插入枪体内并连接导压管；混合段的枪体侧壁上开有至少两个流体接口；所述枪体内安装有至少一个拉瓦尔喷射装置，拉瓦尔喷射装置位于任意相邻的两个流体接口之间；所述旋流段的枪体内安装有旋流器。本发明结构简单、流体混合均匀、安全可靠、使用寿命长。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，尤其涉及一种采用拉瓦喷射混合流体的浸没式顶吹喷枪。

背景技术

现有技术中，用于浸没式顶吹炉喷枪主要有两种：第一种是套筒式喷枪，套筒式喷枪是在赛罗喷枪的基础上开发的浸没式顶吹喷枪，这种喷枪是由多层套筒组成，每一层套筒内有一种流体，多种流体通过套筒进行混合。这种喷枪的不足之处是喷枪外层容易烧损变形，对喷枪外部冷却的流体流量小，冷却强度差，另外，喷枪结构复杂，制造难度大。

第二种是浸没式管束混合顶吹喷枪，这种喷枪是在套筒式喷枪的基础上进行改进，改进之处主要是在流体混合处设置多管束，把要混合的流体通过管束进行分流。这种喷枪的不足之处是管束混合段焊接制造困难，欲混合的流体不能均匀混合；由于混合段处空间狭小，如果把流体分得更细，里面的管道非常多，管道和管道之间间隙非常小，无法进行焊接，造成管束在使用过程中脱落，发生安全事故；其次，无法监视喷枪插入熔池的深度，造成生产效率降低；另外，没有设置喷枪缓冲支座，喷枪在使用过程中直接冲击高温熔体，造成喷枪弯曲，喷枪寿命短，维修成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、安全可靠、混流效果好、混流均匀的拉瓦喷射浸没式顶吹喷枪。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种拉瓦喷射浸没式顶吹喷枪，包括中空的枪体，枪体为圆筒形，枪体的一端为封闭端，另一端为开口端，其特征在于，所述枪体的内腔从封闭端至开口端依次分为混合段、输送段、旋流段和紊流段，一燃料管从封闭端中心同轴向穿入枪体中并延伸至紊流段中，所述枪体内的燃料管外套设有一导压管，封闭端的枪体外安装有端压取样器，端压取样器插入枪体内并连接导压管；混合段的枪体侧壁上开有至少两个流体接口；所述枪体内安装有至少一个拉瓦尔喷射装置，拉瓦尔喷射装置位于任意相邻的两个流体接口之间；所述旋流段的枪体内安装有旋流器。

进一步地，所述旋流器为叶片式旋流器。

进一步地，所述拉瓦尔喷射装置包括圆板，圆板的中心焊接在导压管上，圆板的外圆面与枪体的内壁无缝连接，圆板上开设有若干拉瓦尔孔。

进一步地，所述圆板的厚度为2mm～200mm，同一圆板上的拉瓦尔孔的数量≥2。

进一步地，所述输送段的枪体外壁上安装有缓冲支座，缓冲支座内安装有缓冲器。

进一步地，所述缓冲器为弹簧缓冲器或橡胶缓冲器。

进一步地，所述输送段的长度≥100mm；紊流段的长度为100～1000mm。

本发明的有益效果为：

（1）结构简单、制造方便、材料省、安全可靠。

（2）流体混合更加均匀，流通过拉瓦喷射装置的拉瓦尔孔喷射后，以喇叭状的形态混入到下面的流体，从而使各种流体混合更加均匀；实现了喷枪插入熔池的深度控制，提高了浸没式顶吹炉冶炼的生产效率。

（3）缓冲支座有效地克服了喷枪在搅动熔池过程中带来的对喷枪冲击，喷枪不容易弯曲，喷枪使用周期延长，提高作业生产率，降低生产成本，有效地消除了对熔体的垂直冲击，熔体喷溅更少，减少高温熔体凝渣对余热锅炉的堵塞。