[其他]一种粉煤-氧气燃烧喷枪

说明书

本发明是强化冶炼用的粉煤燃烧装置。

近年来，在各种冶炼设备上，利用粉煤燃烧装置，燃烧粉煤释放热量作为第二热源的技术已广泛应用。粉煤－氧气燃烧喷枪，可采用套管式、旋流式粉煤－氧气喷枪用于各种冶炼设备，包括电炉、平炉助熔技术。套管式喷枪，由于粉煤和氧气混合不均，则难以实现顺利点火和稳定燃烧，造成燃耗高、热效率低的严重缺陷。旋流式喷枪，虽然克服套管式喷枪的缺点，但存在着火焰动量小，刚性小的缺陷。

本发明的目的是克服上述两类喷枪的缺点，为保证粉煤和氧气混合燃烧及火焰刚性，设计一种附加混合燃烧喷管的内燃式粉煤－氧气燃烧喷枪。

本发明的结构，采用了附设电咀点火器的旋流式一级粉煤燃烧的点火喷枪和二级混合的内燃烧喷枪串联连接，其一级粉煤燃烧点火喷枪，包括三层套管，中心和第二层环形喷管为喷吹一次和二次粉煤喷管，第三层环形旋流喷管为一次氧气喷管，第二层套管外壁安装轴式旋流装置，可为蜗旋叶片、螺旋叶片，切向叶片式。第三层环形套管内或燃烧装置外部附设电阻加热器，或者在点火喷枪的出口端安装电咀点火器，可为气体放电式及表面放电式电咀，且附设稳燃器。其二级混合内燃烧喷枪，包括三层套管，内管为混合内燃烧喷管，两层外套管为高速水冷却器，附设二次氧气输入管及二次输粉煤喷管，且与混合内燃烧喷管夹角为0°－90°。其旋流装置可通过调节其轴向距离来调节火焰长度和刚性，中心管喷吹一次粉煤供点火喷枪，第二层环形喷管喷吹二次粉煤供二级混合内燃烧喷枪，或通过混合内燃烧喷管附设的二次输送粉煤喷管供给，其一次粉煤量和氧量占总输送量的5－15％，一次氧气加热至700℃时，实现自动点火。该装置的优点，点火顺利，火焰温度高、动量大，刚性强，加速炉料熔化过程。

本发明实施例一，其结构见图1，一级粉煤燃烧的点火喷枪，包括三层套管，中心管〔1〕输送一次粉煤，第二层环形喷管〔2〕输送二级燃烧喷枪所需二次粉煤，一次粉煤入口管〔6〕，二次粉煤入口管〔7〕，第二层套管外壁为螺旋式叶片的旋流装置〔13〕，可通过调节旋流装置的轴向距离，调节旋流强度，第三层环形套管〔3〕输送一次氧气，其入口管〔10〕，第三层套管内附设电阻式加热器〔4〕预热氧气，中心管出口端附设稳焰器〔5〕。二级粉煤－氧气混合内燃烧喷枪，包括三层套管，内管为混合内燃烧喷管〔8〕，外套管为高速水冷却器〔14〕，冷却器入水管〔11〕，出水管〔12〕，二次氧气输入管〔9〕，输入管〔9〕与混合内燃烧喷管的夹角为30°。

本发明实施例二，其结构与实施例1相似，在其出口处设置气体放电式电咀点火器。

本发明实施例三，其结构与实施例1相似，见图2，一级粉煤燃烧点火喷枪内不设置环形喷管输送二次粉煤，其结构包括二层套管，中心管输送一次粉煤，第二层环形套管附旋流装置的一次氧气喷管，二级粉煤－氧气混合内燃烧喷枪中，包括混合内燃烧喷管、二次氧气和粉煤喷管及高速水冷却器，其二次氧气喷管与粉煤喷管与混合内燃烧喷管相连接，二次粉煤喷管与混合内燃烧喷管夹角15°，二次氧气喷管与混合内燃烧喷管夹角为30°。

本发明利用一级粉煤氧气点火喷枪，将氧气预热到大于700℃，可将粉煤与氧气混合均匀的两相流体顺利点火和稳定燃烧。此时，向高温区通入二次粉煤和氧气流，在混合内燃烧喷管内燃烧释放热量含在燃烧的气体产物之中，利用高速喷射出的高温火焰来加热熔化废钢及其它辅助材料。高温火焰可调节氧化和还原气氛，且具有较大的动量。采用内燃式粉煤氧气喷枪加速熔化废钢的过程，亦可用于直接加热冷料。在低温条件下，该喷枪可顺利点火，完成加热过程，因此，该喷枪是极有利的高效节能装置。

该装置可用于电弧炉、平炉、转炉等冶炼设备上。

文    献：

一种强化电炉冶炼的旋流式煤氧枪

〔中国专利申请号CN85100842A〕