[实用新型]一种用于熔融还原炉熔池喷吹的还原气体喷枪

说明书

一种用于熔融还原炉熔池喷吹的还原气体喷枪，包括：喷枪头(14)，观察窗(1)，观察窗(1)和喷枪头(14)设置在喷枪的两端；外壳(11)、内壳(13)、中间壳(12)，气体喷枪的外壳(11)、内壳(13)、中间壳(12)形成冷却环形水路(8)；冷却水进口(7)、冷却水出口(6)设置在喷枪头和观察窗之间，冷却水从冷却水进口流入，从靠近内壳，自上而下流动，流到枪头后，沿着外壳与中间壳流道进行自下而上的流动，由冷却水出口流出；气体进口(5)，设置在冷却水出口(6)与观察窗(1)之间。

技术领域

本实用新型涉及非高炉熔融炼铁领域，涉及一种气体喷枪，尤其是一种用于熔融还原炉熔池喷吹的还原气体喷枪。

背景技术

熔融还原炼铁是还原剂(固态、液态或气态)将熔融状态下的含铁原料还原成纯金属铁，是一种无焦炭炼铁流程。不以焦炭为主要原料，摆脱了传统高炉炼铁的限制，符合冶金工业绿色发展的大方向。发展还原性气体进行铁浴熔融还原将是今后研究的重点，尤其是氢基冶金技术。氢基冶金技术就是利用氢作为还原剂代替碳还原剂，从而实现减少CO₂排放的目的，实现低碳冶金，保证炼铁工业的可持续发展。因此，发展高温熔融氢基冶金技术是我国钢铁工业绿色发展的一个重要的方向。但是目前在熔融还原炉上采用的只有煤粉喷枪和混合喷枪，新工艺配套的还原气体喷枪还需研制。煤粉喷枪用于喷吹固体颗粒，粒度＜3mm的煤粉；混合喷枪用于喷吹铁矿粉和煤粉的混合物，铁矿粉粒度＜6mm，现在还没有往熔融还原炉里喷吹还原气体的气体喷枪。因此，开发一种新型的用于熔融还原炉喷吹的还原气体喷枪，成为目前急需解决的问题。设计的还原气体喷枪在熔融还原炉内，需要耐高温并且不堵塞，可以连续向炉内通入还原性气体，通过控制气体流量及流速，配合混合喷枪，使铁水和熔渣产生涌泉效果，并且进行还原反应，能够满足正常的生产需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种还原气体喷枪，喷吹的还原气体包括天然气、焦炉煤气、氢气、甲烷等具有还原性的一种或多种气体，使其不仅连续向熔融还原炉内提供还原气体，并对熔池内铁水及熔渣进行喷吹、搅拌，形成涌泉后，有利于还原反应的进行，满足熔融还原炉反应的需要。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于熔融还原炉熔池喷吹的还原气体喷枪，所述还原气体喷枪包括：

喷枪头(14)，观察窗(1)，观察窗(1)和喷枪头(14)设置在喷枪的两端；

外壳(11)、内壳(13)、中间壳(12)，气体喷枪的外壳(11)、内壳(13)、中间壳(12)形成冷却环形水路(8)；

冷却水进口(7)、冷却水出口(6)设置在喷枪头和观察窗之间，冷却水从冷却水进口流入，从靠近内壳，自上而下流动，流到枪头后，沿着外壳与中间壳流道进行自下而上的流动，由冷却水出口流出；

气体进口(5)，设置在冷却水出口(6)与观察窗(1)之间。

进一步地，还包括挡板(10)，设置在设置在冷却水出口(6)与喷枪头(14)之间。挡板安装于喷枪深入熔融还原炉炉壳内部的部分并且靠近喷枪开口位置，用于阻挡生产过程中熔池内熔渣飞溅堵塞喷枪开口，喷枪不容易拔出。

进一步地，还包括炉壳管嘴(9)，设置在挡板(10)和冷却水出口(6)之间。炉壳管嘴位于喷枪工作时，对应炉壳上喷枪开口位置，由于喷枪安装在圆柱体形的炉壳上，并且喷枪与炉壳还有一定的夹角为40～60°，增设炉壳管嘴起到垫片的作用，可以使法兰得以紧固。

进一步地，内壳(13)为壁厚为8～10mm，内径φ为40～100mm的无缝钢管。

进一步地，气体进口(5)与喷枪呈90°夹角。

进一步地，喷枪外壳表面设置若干凸起。