[实用新型]一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪

说明书

本实用新型的名称为一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪。属于有色金属冶炼技术领域。它主要是解决现有侧吹炉熔炼用喷枪因射流的横向运动速度迅速降低而导致射流的搅动半径较小的问题。它的主要特征是：枪管包括富氧空气枪管、天然气枪管和富氧空气内枪管，富氧空气内枪管置于富氧空气枪管内，富氧空气内枪管设有先收缩后舒张的拉瓦尔结结构；基座包括富氧空气进气口和天然气进气口；枪头包括天然气导流管、富氧空气导流管和富氧空气中心孔道，富氧空气中心孔道与富氧空气内枪管连接。本实用新型将内层富氧空气导流管设置为拉瓦尔结构，将内层富氧空气流速提升至超音速状态，可有效提高气体的推动力和搅拌力，提高侧吹炉的热效率，提升侧吹炉的熔炼能力。

技术领域

本实用新型属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪。

背景技术

近年来，国内自主开发研制的侧吹浸没熔池燃烧技术（SSC）在冶炼废旧铅膏上得到广泛应用。侧吹浸没熔池燃烧技术是以多通道侧吹喷枪向熔池内部喷入富氧空气和燃料直接补热和激烈搅动熔体为特征，炉内全部采用耐火材料作为炉衬。在冶金过程中，喷入熔池中的气体对熔池搅拌起着非常重要的作用。射流周围的熔体在卷吸作用下随气体一同运动，使得射流的横向运动速度迅速降低，导致射流的搅动半径较小。当炉体宽度过大时就难以吹透渣层，影响侧吹炉的热效率。要想提高喷枪在熔池内部的推动力和搅拌力，需要提高富氧空气的出口速度。对普通喷枪来说，当管道内速度达到音速时会发生壅塞现象，即喷枪内的流速最多达到音速。如果需要继续增大富氧空气出口流速，就必须采用特殊的设计对喷枪结构进行优化。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的缺点及不足，设计了一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，在现有喷枪基础上对内层富氧空气通道进行调整，将内层管道设置成先收缩后舒张的拉瓦尔喷管状通道，提高内层富氧空气流速，达到超音速状态，大幅度增强喷枪在熔池内部的推动力和搅动力，进而提高炉内热效率，提高侧吹炉熔炼能力。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实施：一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，包括枪头、枪管和基座，所述枪管包括富氧空气枪管和天然气枪管，所述基座包括富氧空气进气口和天然气进气口，所述枪头包括天然气导流管和套于天然气导流管内腔的富氧空气导流管，其特征在于：所述枪管还包括设置于富氧空气枪管内的富氧空气内枪管，富氧空气内枪管设有先收缩后舒张的拉瓦尔结结构；所述枪头设有与富氧空气内枪管连接的富氧空气中心孔道。

本实用新型的技术解决方案中所述的富氧空气导流管的外壁设有多个呈环形分布的富氧空气分布槽，富氧空气分布槽与天然气导流管内壁之间形成多个富氧空气环形分布孔道。

本实用新型的技术解决方案中所述的天然气导流管外壁设有多个呈环形分布的天然气分布槽，天然气分布槽与喷枪外管内壁之间形成多个天然气环形分布孔道。

本实用新型的技术解决方案中所述的天然气导流管套于枪头外管内腔。

本实用新型的技术解决方案中所述的枪头材质为耐高温不锈钢。

本实用新型的技术解决方案中所述的富氧空气中心孔道由与富氧空气内枪管连接的中心孔道导流管构成。

本实用新型的技术解决方案中所述的枪管与所述枪头同心轴方向为无缝焊接连接。

本实用新型的技术解决方案中所述的基座侧面设有与环状天然气腔相连通的天然气进气管。

本实用新型的技术解决方案中所述的基座后端有富氧空气气室。

本实用新型的技术解决方案中所述的富氧空气气室为外端口直径大于内端口直径的圆锥形腔体。

相比于公知技术，本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型提供的一种侧吹炉熔炼用超音速喷枪，在现有喷枪基础上对内部结构进行一定的调整，结构简单，不影响加工；