CN105737614B - 用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪以及具有它的冶金炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪以及具有它的冶金炉，喷枪包括：外喷管，外喷管内具有助燃气入口、助燃气出口和插口；具有自锁关闭功能的插接自锁件，插接自锁件安装在外喷管的插口处；内喷管，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，封堵件安装在内喷管上以打开或关闭介质清理口。本发明的喷枪不仅便于对内喷管内的堵塞煤粉进行清理，以使内喷管及时疏通，而且在内喷管拆卸维修时无需降低熔池液面、有效保证冶金炉正常运行，提高了产能。

Description

用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪以及具有它的冶金炉

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪以及具有它的冶金炉。

背景技术

相关技术中，浸没式侧吹熔池熔炼法广泛应用于铅熔炼、高铅渣还原、再生铅熔炼、炉渣烟化以及铜熔炼领域。浸没式侧吹熔池熔炼法是通过炉体两侧的风口或者喷枪向熔池内喷入空气、富氧空气、燃料，喷入的气体搅动熔池以加速熔池内的传热和化学反应。对于可发热物料的熔池熔炼，只需要从侧吹风口送入空气或富氧空气即可；对于不发热物料的熔池熔炼，通过用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪送入富氧空气和燃料，进行浸没式燃烧，放出的热量直接被熔体吸收，加热速度快，热量利用率高，能够快速有效调节熔池温度。

目前，采用用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪向熔池内送入燃料进行浸没式燃烧的侧吹炉存在如下缺点：

1、更换用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪时需要中断作业并将熔池内液面降到喷枪以下，更换完成后还要将熔池内的液面上升到预设高度，降低了生产效率。

2、已有的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的高压喷枪输送的燃料为天然气、发生炉煤气、焦炉煤气等气体，当用于输送煤粉时容易发生喷枪内的煤粉通道被堵塞的现象，需要将用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪拔出才能进行煤粉通道的疏通，不方便维修。

3、目前用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的输送煤粉的喷枪压力比较低，造成喷枪自身的冷却效果不好，不仅降低了用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪的使用寿命，而且对炉体侧墙的冲刷更剧烈，进而使炉体侧墙被严重烧损。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种便于内喷管的及时疏通、在拆卸内喷管时无需降低熔池液面、有效保证冶金炉正常运行的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪。

本发明还提出了一种具有该喷枪的冶金炉。

根据本发明第一方面实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，包括：外喷管，所述外喷管内具有助燃气入口、助燃气出口和插口；具有自锁关闭功能的插接自锁件，所述插接自锁件安装在所述外喷管的插口处；内喷管，所述内喷管具有介质进口、介质喷口和介质清理口，所述内喷管可拆卸地插接在所述插接自锁件上，且所述内喷管上有所述介质喷口的一端通过所述插口伸入所述外喷管，所述内喷管脱出所述插接自锁件时所述插接自锁件自锁关闭以封堵所述插口；封堵件，所述封堵件安装在所述内喷管上以打开或关闭所述介质清理口。

根据本发明第一方面实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，不仅便于对内喷管内的堵塞煤粉进行清理，以使内喷管及时疏通，而且在内喷管拆卸维修时无需降低熔池液面、有效保证冶金炉正常运行，提高了产能。

可选地，所述插接自锁件的第一端与所述内喷管通过法兰可拆卸地连接，所述插接自锁件的第二端与所述外喷管焊接连接。

可选地，所述插接自锁件包括：第一本体，所述第一本体内限定出供所述内喷管穿过且与所述插口连通的连接通道；以及第一自锁件，所述第一自锁件在封闭所述连接通道的封闭位置与敞开所述连接通道的开启位置之间可移动地设在所述第一本体内。

可选地，所述第一本体还限定有与连接通道连通的滑槽，所述内喷管***所述连接通道时所述第一自锁件被所述内喷管推入所述滑槽，所述内喷管脱出所述连接通道时所述第一自锁件在重力作用下落入所述连接通道。

可选地，所述滑槽的下端与所述连接通道连通且所述滑槽的长度方向相对于所述连接通道的长度方向倾斜。

可选地，所述滑槽由下至上朝向所述外喷管倾斜延伸。

可选地，所述第一自锁件为滚珠。

可选地，所述封堵件包括：第二本体，所述第二本体内限定有与所述介质清理口连通的所述疏通通道；第二自锁件，所述第二自锁件在封闭所述疏通通道的关闭位置与敞开所述疏通通道的打开位置之间可移动地设在所述第二本体内；以及用于止挡所述第二自锁件脱出所述第二本体的堵头，所述堵头可拆卸地安装在所述第二本体上且所述堵头上设有与所述疏通通道连通的疏通口。

可选地，所述第二本体还限定有与疏通通道连通的导槽，所述导槽的下端与所述疏通通道连通，且所述导槽由下至上朝向所述外喷管倾斜延伸。

根据本发明第二方面实施例的冶金炉，包括所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪的示意图。

图2是图1中的A-A断面示意图。

图3是根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪的剖视示意图。

图4是根据本发明实施例的冶金炉的示意图。

附图标记：

喷枪100，炉体200，冶金炉1000，助燃气体供给装置2000，介质供给装置3000，

外喷管10，助燃气入口11，助燃气出口12，插口13，

插接自锁件20，第一本体21，连接通道211，滑槽212，第一自锁件22，

内喷管30，介质进口31，介质喷口32，介质清理口33，

封堵件40，第二本体41，疏通通道411，导槽412，第二自锁件42，堵头43，疏通口431。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1至图4详细描述根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪100以及具有它的冶金炉1000。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪100包括：外喷管10、插接自锁件20、内喷管30、封堵件40。

外喷管10内具有助燃气入口11、助燃气出口12和插口13。插接件自锁件具有自锁关闭功能，插接自锁件20安装在外喷管10的插口13处。内喷管30具有介质进口31、介质喷口32和介质清理口33，内喷管30可拆卸地插接在插接自锁件20上，且内喷管30上有介质喷口32的一端通过插口13伸入外喷管10(参见图2)。

内喷管30脱出插接自锁件20时插接自锁件20自锁关闭以封堵插口13，封堵件40安装在内喷管30上以打开或关闭介质清理口33。

正常工作时，插接自锁件20的插口13处于敞开状态且封堵件40的介质清理口33处于关闭状态，助燃气体(如富氧空气)从外喷管10的助燃气入口11进入外喷管10内，并在外喷管10与内喷管30之间的间隙内流动，最终经助燃气出口12排出；煤粉以及助推风经介质进口31进入内喷管30内，煤粉在助推风的推动作用下在内喷管30内流动并最终经介质喷口32喷出。

当内喷管30出现堵塞需要疏通时，将疏通工具(如钎子)从封堵件40中***以打开介质清理口33，操作者无需将喷枪100从冶金炉1000的炉体200上拔出，就能够对内喷管30进行快速疏通，保证煤粉的畅通输送，不影响冶金炉的正常工作。

当内喷管30出现磨损、损坏，需要拆卸更换时，将内喷管30以及封堵件40整体从插接自锁件20上拆下并从外喷管10以及插接自锁件20中拔出，插接自锁件20自锁关闭，插接自锁件20的连接通道211被封堵，有效防止了外喷管10内助燃气体的流失；同时，助燃气入口11处继续供给助燃气体并加大助燃气体的风量，此时助燃气体在整个外喷管10内进行流动，流动空间变大，增大助燃量能够保持助燃气体始终以稳定的速度喷出，有效防止了熔池内液体回流造成的外喷管10被堵塞的现象发生。更换时，将内喷管30***插接自锁件20以及外喷管10中，内喷管30打开自锁装置并伸入外喷管10内，此时降低助燃气体量，恢复内喷管30的介质(煤粉和助推风)供给，喷枪恢复至正常工作状态。这样，更换内喷管30时，无需对冶金炉停产、降低熔池液面，

综上，根据本发明实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪100，不仅便于对内喷管30内的堵塞煤粉进行清理，以使内喷管30及时疏通，而且在内喷管30可进行独立拆卸更换且更换时无需降低熔池液面、有效保证冶金炉正常运行，提高了产能。此外，外喷管10内的助燃气体在起到助燃作用的同时，由于其流动速度较快，能够对内喷管30等部件进行一定程度的降温，不仅提高了喷枪的使用寿命，而且降低了对冶金炉炉壁的烧损。

在一些实施例中，参照图1所示，插接自锁件20的第一端与内喷管30的第二端通过法兰可拆卸地连接，插接自锁件20的第二端与外喷管10焊接连接。内喷管30的第一端与封堵件40通过螺纹连接且两者之间设有弹性密封垫。

在一些实施例中，如图3所示，插接自锁件20包括：第一本体21以及第一自锁件22。第一本体21内限定出供内喷管30穿过且与插口13连通的连接通道211，第一自锁件22在封闭连接通道211的封闭位置与敞开连接通道211的开启位置之间可移动地设在第一本体21内。由此，当内喷管30伸入插口13并穿过连接通道211时第一自锁件22处于开启位置，以保证内喷管30和外喷管10的正常工作，当内喷管30从连接通道211中脱出时第一自锁件22处于封闭位置，以避免外喷管10内的助燃气体的流失。

进一步地，第一本体21还限定有与连接通道211连通的滑槽212，内喷管30***连接通道211时第一自锁件22被内喷管30推入滑槽212，内喷管30脱出连接通道211时第一自锁件22在重力作用下落入连接通道211。由此，第一自锁件22可在开启位置和封闭位置之间移动切换，且无需外界助力第一自锁件22在自身重力作用下就能实现插接自锁件20的自锁，此外，该插接自锁件20结构简单紧凑，成本较低。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，滑槽212的下端与连接通道211连通且滑槽212的长度方向相对于连接通道211的长度方向倾斜。需要说明的是，“滑槽212的下端与连通通道连通”是指喷枪100在冶金炉1000上应用时滑槽212始终位于连通通道上方。由此，能够保证在外喷管10固定不动且内喷管30拔出时，第一自锁件22能够在重力作用下落入连接通道211内并对连接通道211进行封堵。

可选地，滑槽212由下至上朝向外喷管10倾斜延伸。这样，内喷管30***时能够更顺畅地将第一自锁件22推入滑槽212内，避免了第一自锁件22由封闭位置向开启位置移动时出现卡滞。

在一个具体实施例中，第一自锁件22为滚珠。具体地，滑槽212、连接通道211的横截面均为圆形，滚珠的直径与滑槽212的直径一致，且滚珠的直径大于连接通道211的直径。由此，第一自锁件22在封闭位置与开启位置之间的移动更顺畅，且增强了插接自锁件20的可靠性。

根据本发明的另一些实施例，如图3所示，封堵件40包括：第二本体41、第二自锁件42以及堵头43。

第二本体41内限定有与介质清理口33连通的疏通通道411，第二自锁件42在封闭疏通通道411的关闭位置与敞开疏通通道411的打开位置之间可移动地设在第二本体41内。堵头43用于止挡第二自锁件42脱出第二本体41，堵头43可拆卸地安装在第二本体41上且堵头43上设有与疏通通道411连通的疏通口431。

这样，当内喷管30发生堵塞时，将疏通工具从堵头43上的疏通口431***，疏通工具推动第二自锁件42并使第二自锁件42从关闭位置移动至打开位置，疏通工具能够顺利***内喷管30内以对内喷管30进行疏通。此外，在堵塞较严重时，可以直接将封堵件40从第二主体上拆下，进一步增强了维修的便利性。

进一步地，如图3所示，第二本体41还限定有与疏通通道411连通的导槽412，导槽412的下端与疏通通道411连通，且导槽412由下至上朝向外喷管10倾斜延伸。由此，疏通工具能够更顺畅地将第二自锁件42推入导槽412内，避免了第二自锁件42由封闭位置向开启位置移动时出现卡滞。

根据本发明第二方面实施例的冶金炉1000，包括上述实施例的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪100。如图4所示，具体地，冶金炉1000的炉体200上设有喷枪插口，喷枪经该喷枪插口***冶金炉内，工作时喷枪的内喷管30和外喷管10均浸入炉体的熔池内以向熔池内分别喷入煤粉以及助燃气体。实际生产时，通过助燃气体供给装置3000向外喷管10的助燃气入口11通入助燃气体，通过介质供给装置2000向内喷管30的介质进口31通入煤粉与助推风。

采用上述实施例的喷枪，在煤粉喷射对内喷管30造成摩擦磨损、需要维修更换时，无需降低熔池内的液面以使喷枪露出熔池外(即无需中断生产)，保持熔池内液面高度不变，直接将内喷管30从插接自锁件20上拆下并从外喷管10以及插接自锁件20上拔出，并加大外喷管10内的助燃气体的风量，就能保证冶金炉维持生产，之后快速更换新的内喷管30并使助燃气体的风量恢复正常就能使冶金炉正常生产。

这样，更换内喷管30时无需进行更换前降低熔池液面、更换后升高熔池液面这两道工序，大大提高了冶金炉的工作率以及产能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间煤介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间煤介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，包括：

外喷管，所述外喷管内具有助燃气入口、助燃气出口和插口；

具有自锁关闭功能的插接自锁件，所述插接自锁件安装在所述外喷管的插口处；

内喷管，所述内喷管具有介质进口、介质喷口和介质清理口，所述内喷管可拆卸地插接在所述插接自锁件上，且所述内喷管上有所述介质喷口的一端通过所述插口伸入所述外喷管，所述内喷管脱出所述插接自锁件时所述插接自锁件自锁关闭以封堵所述插口；

封堵件，所述封堵件安装在所述内喷管上以打开或关闭所述介质清理口。

2.根据权利要求1所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述插接自锁件的第一端与所述内喷管通过法兰可拆卸地连接，所述插接自锁件的第二端与所述外喷管焊接连接。

3.根据权利要求1所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述插接自锁件包括：

第一本体，所述第一本体内限定出供所述内喷管穿过且与所述插口连通的连接通道；以及

第一自锁件，所述第一自锁件在封闭所述连接通道的封闭位置与敞开所述连接通道的开启位置之间可移动地设在所述第一本体内。

4.根据权利要求3所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述第一本体还限定有与连接通道连通的滑槽，所述内喷管***所述连接通道时所述第一自锁件被所述内喷管推入所述滑槽，所述内喷管脱出所述连接通道时所述第一自锁件在重力作用下落入所述连接通道。

5.根据权利要求4所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述滑槽的下端与所述连接通道连通且所述滑槽的长度方向相对于所述连接通道的长度方向倾斜。

6.根据权利要求5所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述滑槽由下至上朝向所述外喷管倾斜延伸。

7.根据权利要求4所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述第一自锁件为滚珠。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述封堵件包括：

第二本体，所述第二本体内限定有与所述介质清理口连通的疏通通道；

第二自锁件，所述第二自锁件在封闭所述疏通通道的关闭位置与敞开所述疏通通道的打开位置之间可移动地设在所述第二本体内；以及

用于止挡所述第二自锁件脱出所述第二本体的堵头，所述堵头可拆卸地安装在所述第二本体上且所述堵头上设有与所述疏通通道连通的疏通口。

9.根据权利要求8所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪，其特征在于，所述第二本体还限定有与疏通通道连通的导槽，所述导槽的下端与所述疏通通道连通，且所述导槽由下至上朝向所述外喷管倾斜延伸。

10.一种冶金炉，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的用于侧吹浸没燃烧熔池冶金炉的喷枪。