[发明专利]浸没式喷枪及侧吹炉

说明书

本发明公开了一种浸没式喷枪，浸没式喷枪用于安装在侧吹炉炉身上且工作在渣面以下，浸没式喷枪由两个单支枪左右邻近间隔开组配而成，两个单支枪的前端彼此靠近且后端彼此远离，两个单支枪中的一个单支枪用于向侧吹炉内喷送燃料，两个单支枪中的另一个单支枪用于向侧吹炉内喷送富氧空气，两个单支枪内部均设有中空直通通道，两个单支枪的尾部还设有与中空直通通道连通且与中空直通通道形成Y形的介质入口。本发明的浸没式喷枪清理方便、结构简单且制作加工简单。本发明还公开了一种侧吹炉。

技术领域

本发明涉及侧吹炉技术领域，尤其是涉及一种浸没式喷枪及侧吹炉。

背景技术

目前富氧侧吹熔炼作为一种强化熔池熔炼技术，越来越受到重视，已经逐步代替了原有的冶炼工艺和二次物料处理工艺而成为有色金属熔炼和二次物料处理最具前景的工艺之一。由于富氧侧吹熔炼工艺流程短，气密性好，环保好，投资省，因此熔池喷吹熔炼法在有色金属的熔炼和二次物料处理中逐渐占据了主要的地位。随着富氧侧吹熔炼工艺的迅速发展，当前正逐步推进其在锌、铅、锑、锡、铜、镍等金属的精矿和相关二次物料处理领域的应用。

侧吹熔炼炉作为富氧侧吹熔炼工艺的核心设备，侧吹熔炼炉的结构至关重要，是富氧侧吹熔炼工艺发展进步的关键。喷枪作为侧吹熔炼炉的核心部件，喷枪的使用寿命和效率基本决定了炉窑的作业率和能力。

侧吹熔炼过程中，为了对炉内原料进行搅动，加快物料熔化、氧化还原反应的速度，提高熔炼的效率，广泛采用向炉内喷吹富氧空气搅动熔体，并参与反应过程的方式。这种在熔池液面以下工作的喷枪，其结构设计至关重要。

侧吹浸没燃烧熔池熔炼技术采用喷枪直接向炉内喷吹煤粉、天然气、煤气或燃油等燃料，直接在熔池中燃烧放热，补充炉内需要的大量热量，这样补热方式更加直接高效，更加有利于炉窑维持热平衡。这样的喷枪一般采用套管结构，将燃料和富氧空气等分开，但喷枪结构复杂、维护困难。为了保证枪头不被堵塞，枪头一般采用微孔结构，提高介质流速和压力，尽管这样仍存在枪头被堵塞的情况，影响炉窑作业效率，需要降低炉内熔体液面至喷枪以下，再人工拆解清理或更换喷枪。这种喷枪在使用大量燃料，高富氧燃烧的情况下，喷枪出口区域的热强度极大，对枪头的烧损较为严重，更容易引起枪头堵塞。在使用粉煤等固体燃料时由于喷枪头的微孔结构，容易被粉煤堵塞。所以这种结构的喷枪不利于喷枪能力的提升。

瓦纽科夫型富氧侧吹工艺采用向炉内喷吹富氧空气，同时在原料中补加块煤，作为燃料和还原剂，弥足热量不足的问题。该工艺在处理不发热物料上，需要大量的块煤，燃烧效率偏低，炉内热平衡维持困难。其喷枪一般采用大口径，介质压力较低，也存在枪头被堵塞问题，但其喷枪结构简单、维护较容易。在枪头被堵塞的情况下，无需降低渣面，人工使用钢钎清理喷枪，操作比较简单。由于熔炼工艺要求、喷枪结构设计原因以及介质压力特点，这种喷枪的富氧浓度有限，氧浓度过高不利于喷枪和炉身寿命提高，同时影响熔体搅拌。

现有技术有一种侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪100，如图3所示，包括外喷管、内喷管、封堵件和插接自锁件，外喷管内具有助燃气入口、助燃气出口和插口；插接自锁件具有自锁关闭功能，插接自锁件安装在外喷管的插口处；内喷管具有介质进口、介质喷口和介质清理口，内喷管可拆卸地插接在插接自锁件上，且内喷管上有介质喷口的一端通过插口伸入外喷管，内喷管脱出插接自锁件时插接自锁件自锁关闭以封堵插口，封堵件安装在内喷管上以打开或关闭介质清理口。本发明的喷枪对套管式喷枪进行改进，增加了清理手段，可以清理管道的堵塞，但堵塞清理问题较为复杂，不便操作，喷枪结构较为复杂，枪体较长，制作、加工难度大。