金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，該槍頭有同心的煤風(fēng)管和富氧管，煤風(fēng)管在富氧管內(nèi)，富氧管端口處有焰罩筒，煤風(fēng)管伸入焰罩筒上口，焰罩筒下口與富氧管管口平齊且留有間隙，煤風(fēng)管與焰罩筒間有間隙，焰罩筒固定在富氧管內(nèi)，焰罩筒為錐筒、圓筒、方筒或者多邊形筒用不銹鋼、普通鋼材或者耐高溫陶瓷做成，焰罩筒可以是單層筒或多層筒，富氧管與焰罩筒間的環(huán)隙3-10mm。使用時，煤風(fēng)與富氧風(fēng)在焰罩筒內(nèi)混合并燃燒，火焰噴入爐膛的同時，避免了對富氧管的側(cè)燒，降低了富氧管所承受的高溫。本實用新型與現(xiàn)有的噴槍相比，燃燒段處富氧管的溫度從原來的1200℃降低到了合理范圍，使用壽命延長6倍，節(jié)省成本，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是一種冶金爐配件，具體是一種金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭。

【背景技術(shù)】
[0002]頂吹爐是現(xiàn)有冶金爐中較為普遍的設(shè)備，其爐膛內(nèi)所需的富氧、燃料和部分還原劑是通過從頂部伸入的火焰噴槍提供的，噴槍部分地伸入熔化的爐料中，在供氣供料的同時攪動爐料，使之充分地反應(yīng)。由于這種爐子的反應(yīng)速度較快，生產(chǎn)效率高。
[0003]然而，這種爐子存在一個令人頭痛的問題，那就是噴槍的富氧管消耗很大，更換頻繁。這個問題得從其結(jié)構(gòu)說起，頂吹爐的噴槍由同軸心線的外層的套筒、中層的富氧管和里層的煤風(fēng)管三個基本要件組成，其中煤風(fēng)管與產(chǎn)生粉煤與空氣混合流的外部設(shè)備連接。富氧管的上部有富氧入口，富氧通過壓風(fēng)機(jī)以切線方式泵入，在富氧管內(nèi)形成旋風(fēng)自上而下運(yùn)動，到達(dá)煤風(fēng)管口時與煤粉相混合，共同進(jìn)入熔池并燃燒，形成的火焰噴入爐膛。為了讓富氧有效形成旋風(fēng)，在煤風(fēng)管外壁設(shè)有螺旋板，讓富氧風(fēng)沿著這些螺旋板流動。套筒的上部有冷風(fēng)入口，外部的冷空氣通過風(fēng)機(jī)從冷風(fēng)入口泵入，一般還是以切線方向泵入套筒，好讓風(fēng)流繞著富氧管自上而下流動，從而起到冷卻降溫的作用。
[0004]煤風(fēng)管的出口離富氧管口有一定距離，目的就是讓煤風(fēng)與富氧在此相混合。由于這個原因，使得富氧管管壁直接被烈焰熾燒，融蝕。大多數(shù)頂吹爐的噴槍多用不銹鋼管做成，成本很高，使用這種爐子的冶煉廠一般配備有多個噴槍輪流使用，一個噴槍的富氧管端部(即槍頭)被融蝕得差不多時就用新的噴槍換上，換下噴槍富氧管便重新?lián)Q焊一截同材質(zhì)的不銹鋼管待用。這樣幾支噴槍輪換上陣，爐子雖然得以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但卻消耗掉了大量的不銹鋼管材和工時費(fèi)，更使得冶煉參數(shù)惡化，產(chǎn)量明顯下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，該槍頭能夠避免烈焰直接從內(nèi)部熾燒富氧管壁，焰罩筒與富氧管之間形成一夾層，中間有壓縮富氧風(fēng)通過，降低管壁溫度，延緩融蝕速度，延長使用壽命，降低富氧管材料消耗，節(jié)約維修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0006]本實用新型提出的這種金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，它有同心的煤風(fēng)管和富氧管，煤風(fēng)管在富氧管內(nèi)，其特征在于富氧管端口處有一個焰罩筒，煤風(fēng)管伸入焰罩筒上口，焰罩筒下口與富氧管管口平齊且留有間隙，煤風(fēng)管與焰罩筒間留有間隙，焰罩筒固定在富氧管內(nèi)。
[0007]焰罩筒為錐筒、圓筒、方筒或者多邊形筒。
[0008]焰罩筒的材料為不銹鋼、普通鋼材或者耐高溫陶瓷、鑄鐵，以及石墨。
[0009]焰罩筒可以是單層筒，也可以是多層筒。即大筒套小筒的形式。
[0010]多層筒時，各層間有間隙并有固定條固定。
[0011]富氧管管口內(nèi)壁與焰罩筒間的環(huán)隙寬度為3-10mm。
[0012]焰罩筒通過固定條固定在富氧管內(nèi)或煤風(fēng)管外，如焊接固定。
[0013]本實用新型實質(zhì)是對現(xiàn)有頂吹爐噴槍的改進(jìn)。使用時，煤風(fēng)與富氧風(fēng)在焰罩筒內(nèi)混合并燃燒，混合氣體和粉煤噴入爐膛的同時，有效避免了對富氧管的側(cè)燒，極大地降低了富氧管所承受的高溫。據(jù)實際測量，本實用新型與現(xiàn)有的噴槍相比，燃燒段處富氧管的溫度從原來的1200°C降低到了合理范圍以內(nèi)，使用壽命延長了 6倍以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有頂吹爐噴槍結(jié)構(gòu)示意圖(局部剖視)。
[0015]圖2是本實用新型的主視圖(正剖面圖)。
[0016]圖3是A-A剖面圖。
[0017]圖4是雙層焰罩筒槍頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是錐形焰罩筒立體圖(局部剖視)。
[0019]圖1-5中，各零部件的標(biāo)號如下:
[0020]1-爐膛；2_螺旋板；3_套筒；4_富氧管；5_煤風(fēng)管；6_煤風(fēng)入口；7_富氧入口；8-冷風(fēng)入口 ；9_固定條；10_焰罩筒；11_內(nèi)層焰罩筒。

【具體實施方式】
[0021]下面以發(fā)明人所在地某企業(yè)頂吹爐的改進(jìn)為例，進(jìn)一步說明本實用新型的積極技術(shù)效果。
[0022]改進(jìn)前的噴槍如圖1所示。該噴槍的套筒3、富氧管4和煤風(fēng)管5為同軸心線的不銹鋼管，煤風(fēng)管有煤風(fēng)入口 6與外部設(shè)備相通。煤風(fēng)管上有螺旋板2維持其與富氧管的同心度并使富氧形成旋風(fēng)。富氧管的上部有富氧入口 7，富氧經(jīng)此以切線方向泵入富氧管。套筒上部也有冷風(fēng)入口與風(fēng)機(jī)等連接，以便將外部的冷空氣泵入套筒對富氧管進(jìn)行冷卻。圖1所示的噴槍為現(xiàn)有公知技術(shù)，其結(jié)構(gòu)不詳述?？蓞㈤営嘘P(guān)資料。
[0023]如上所述，原來的噴槍由于融蝕問題沒有得到很好解決，富氧管燃燒段處的溫度高達(dá)1100-1200°C，外直徑325mm壁厚1mm的不銹鋼富氧管平均每周消耗5000-6000mm，每次加焊管頭都要消耗大量的人力、電力和焊材，維修成本居高不下。
[0024]后來采用發(fā)明人的方案進(jìn)行改造。具體如圖2-5所示，噴槍原有的基本結(jié)構(gòu)不變，在富氧管原有燃燒段處用四根固定條9焊接固定錐形筒作為焰罩筒10，保持焰罩筒下口與富氧管端口內(nèi)壁間的環(huán)隙為3-10mm，煤風(fēng)管伸入焰罩筒上口大約10_200mm，煤風(fēng)管與焰罩筒間的環(huán)隙也保持50-80_。焰罩筒厚度一般與富氧管大致相等或稍薄。
[0025]如圖5所示的錐形筒自底口處往上30mm處圓周上均勻開6個徑向喇叭孔，可以避免熔渣堵塞，同時增強(qiáng)氣體對流，改善爐況。
[0026]未提及的零部件及標(biāo)號如上所述。
[0027]以焰罩筒上口外徑260mm，下口外徑300mm，壁厚8_12_，高300_560mm的這種規(guī)格為例。經(jīng)過生產(chǎn)性實驗實測，本實用新型這種方案的技術(shù)指標(biāo)如下:
[0028]富氧管燃燒段處(管口至焰罩筒上口這一段長度)溫度降幅明顯，不足400°C，富氧管熔蝕消耗平均每周不足600mm，使用壽命是原來的6倍以上，頂吹爐的冶煉綜合參數(shù)優(yōu)化10%以上，生產(chǎn)效率明顯提高。由于極大地減少了加焊不銹鋼管段的次數(shù)，維修成本大幅下降。
[0029]經(jīng)過試驗，當(dāng)焰罩筒改為圓筒形、方形筒或者多邊形筒等形狀，只要形成烈焰對富氧管的有效遮擋，都能使燃燒段處的溫度保持在合理范圍以內(nèi)，延長富氧管的使用壽命。
[0030]當(dāng)使用如圖4所示的兩層焰罩筒時，燃燒段處的溫度能保持在更低水平，富氧管的使用壽命又有所增加。
[0031]焰罩筒的材料選擇以高溫耐熾燒為原則。如能做成陶瓷襯套的會更加省料省錢。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，它有同心的煤風(fēng)管和富氧管，煤風(fēng)管在富氧管內(nèi)，其特征在于富氧管端口處有一個焰罩筒，煤風(fēng)管伸入焰罩筒上口，焰罩筒下口與富氧管管口平齊且留有間隙，煤風(fēng)管與焰罩筒間留有間隙，焰罩筒固定在富氧管內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，其特征在于焰罩筒為錐筒、圓筒或者多邊形筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，其特征在于焰罩筒的材料為普通鋼材或者耐高溫陶瓷、鑄鐵，以及石墨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，其特征在于焰罩筒是單層筒，或者多層筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，其特征在于多層筒的各層間有間隙并有固定條固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，其特征在于富氧管管口內(nèi)壁與錐形或圓形焰罩筒間的環(huán)隙寬度為3-10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬冶煉頂吹爐噴槍冷卻槍頭，其特征在于焰罩筒通過固定條固定在富氧管內(nèi)或煤風(fēng)管外。
【文檔編號】C22B5/12GK203833987SQ201420146846
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月29日
【發(fā)明者】彭錫峰 申請人:彭錫峰