專(zhuān)利名稱(chēng)：一種旋流冶煉噴嘴及冶煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術(shù)，涉及一種空間冶煉工藝的進(jìn)料進(jìn)風(fēng)裝置，確切地說(shuō)涉及一種冶煉銅、鎳、鉛或鋅使用的旋流冶煉噴嘴，還涉及一種包括該旋流冶煉噴嘴的冶煉爐。
背景技術(shù)：
在有色金屬冶煉行業(yè)，尤其是銅冶煉行業(yè)，空間懸浮冶煉是最主要的冶煉技術(shù)之一；空間懸浮冶煉應(yīng)用最廣泛的是芬蘭的閃速冶煉技術(shù)。閃速冶煉技術(shù)的原理是干燥后粉狀硫化物礦等物料在冶煉爐的反應(yīng)空間中被分布風(fēng)完全分散懸浮，再利用物料形成的巨大表面積，使物料粒子與氧充分結(jié)合，在瞬間0 3秒)內(nèi)完成氧化反應(yīng)，達(dá)到脫硫冶煉的目的。閃速冶煉技術(shù)的核心設(shè)備是安裝在冶煉爐上的冶煉噴嘴。冶煉噴嘴包括物料通道和供風(fēng)通道；通過(guò)物料通道可以向冶煉爐的反應(yīng)空間供給物料；通過(guò)供風(fēng)通道可以將富氧空氣、空氣、純氧或其他反應(yīng)氣體供給到反應(yīng)空間中。
閃速冶煉技術(shù)可以采用中央擴(kuò)散型冶煉噴嘴或文丘里式冶煉噴嘴。由于這兩種冶煉噴嘴的結(jié)構(gòu)限制，在進(jìn)行金屬冶煉時(shí)，物料與反應(yīng)氣體的混合程度受到制約，導(dǎo)致冶煉過(guò)程存在氧利用率低、煙塵發(fā)生率高的不足。另外，利用這兩種冶煉噴嘴進(jìn)行冶煉時(shí)，煙氣與高溫熔融體會(huì)充滿(mǎn)整個(gè)反應(yīng)空間，進(jìn)而冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣和高溫熔融體還會(huì)對(duì)反應(yīng)空間爐壁的耐火材料產(chǎn)生沖刷腐蝕使用，導(dǎo)致冶煉爐能夠承受的熱負(fù)荷較小，限制了閃速冶煉技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮，也限制了冶煉爐產(chǎn)能的提高。
隨著冶煉工業(yè)的發(fā)展，新冶煉工藝和新型冶煉噴嘴不斷涌現(xiàn)。其中，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn) CN201548066U公開(kāi)了一種旋流冶煉噴嘴。該旋流冶煉噴嘴包括由外向內(nèi)布置的物料通道、 供風(fēng)通道、氧槍和燃料燒嘴；供風(fēng)通道的空腔插入氧槍?zhuān)谘鯓尩某隹谕鈱釉O(shè)置旋流器，旋流器位于供風(fēng)通道中。反應(yīng)氣體通過(guò)供風(fēng)通道驅(qū)動(dòng)旋流器旋轉(zhuǎn)，然后以旋流風(fēng)的方式供入反應(yīng)空間中，使供風(fēng)通道形成旋流風(fēng)通道；物料通過(guò)物料通道進(jìn)入，并從旋流器外周進(jìn)入反應(yīng)空間。在工作過(guò)程中，旋流風(fēng)與物料混合，在反應(yīng)空間內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)的混合流體；混合流體在旋流過(guò)程中完成氧化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫硫、冶煉的目的。
利用該旋流冶煉噴嘴雖然能夠提高氧和物料的混合程度，降低煙塵發(fā)生率，克服現(xiàn)有中央擴(kuò)散型冶煉噴嘴或文丘里式冶煉噴嘴的上述不足，但在工作過(guò)程中也存在以下問(wèn)題
第一、在旋流風(fēng)作用下，物料供給形成的環(huán)狀物料帶過(guò)大，進(jìn)而容易導(dǎo)致物料分布不易控制，進(jìn)而無(wú)法保證物料與反應(yīng)氣體混合均勻性，導(dǎo)致物料反應(yīng)不徹底，限制了冶煉爐的生產(chǎn)能力。
第二、在實(shí)際應(yīng)用中，也存在旋流器的轉(zhuǎn)速不易控制、物料會(huì)對(duì)旋流器產(chǎn)生磨損、 旋流器的作用容易導(dǎo)致氧槍擺動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致反應(yīng)不穩(wěn)定。
第三、在冶煉噴嘴中，物料通道與供風(fēng)通道相通，這也容易造成反應(yīng)氣體通過(guò)物料通道外泄，影響進(jìn)料及金屬冶煉效果。
中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN201787818U中公開(kāi)了另一種旋流冶煉噴嘴。該冶煉噴嘴同樣存在上述第一方面的問(wèn)題。
因此，在利用旋流冶煉噴嘴時(shí)，如何進(jìn)一步提高物料分布可控性，提高物料與反應(yīng)氣體的混合均勻性是當(dāng)前本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
基于上述說(shuō)明，本發(fā)明的目的是提供一種旋流冶煉噴嘴，該旋流冶煉噴嘴能夠提高物料與反應(yīng)氣體混合均勻性。
在提供上述旋流冶煉噴嘴的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種包括該旋冶煉噴嘴的冶煉爐。
本發(fā)明提供的旋流冶煉噴嘴包括主體，主體內(nèi)形成截面均為環(huán)狀的物料通道和旋流風(fēng)通道，所述物料通道位于所述旋流風(fēng)通道的內(nèi)側(cè)。
可選的，所述主體還形成內(nèi)風(fēng)通道，所述內(nèi)風(fēng)通道位于所述物料通道的內(nèi)側(cè)。
可選的，所述內(nèi)風(fēng)通道與脈動(dòng)產(chǎn)生裝置相連，以向冶煉爐的反應(yīng)空間以脈動(dòng)方式供給反應(yīng)氣體。
可選的，所述內(nèi)風(fēng)通道的下端形成漸擴(kuò)部；在從上向下的方向上，所述漸擴(kuò)部的通流截面逐漸增加。
可選的，所述內(nèi)風(fēng)通道外壁面形成向下傾斜伸出的分散錐面；所述分散錐面至少部分伸出所述物料通道外壁面的下邊沿。
可選的，所述分散錐面最大直徑小于所述物料通道外壁面的直徑。
可選的，所述的旋流風(fēng)通道上端具有若干個(gè)沿圓周切向布置的進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口與供風(fēng)管道連通。
可選的，所述旋流風(fēng)通道的下端形成漸縮部；在從上向下的方向上，所述漸縮部的通流截面逐漸減小。
可選的，所述物料通道的出口位于所述旋流風(fēng)通道的出口之下。
本發(fā)明提供的冶煉爐包括冶煉噴嘴、反應(yīng)器、熔池和與熔池相連的排煙道；所述冶煉噴嘴安裝在反應(yīng)器頂部；所述冶煉噴嘴為上述任一種旋流冶煉噴嘴。
本發(fā)明提供的旋流冶煉噴嘴中，使所述物料通道位于旋流風(fēng)通道內(nèi)側(cè)；這樣，旋流風(fēng)通道向冶煉爐的反應(yīng)空間以旋流方式送入反應(yīng)氣體，物料通道位于旋流風(fēng)通道內(nèi)側(cè)，物料的外側(cè)受到旋流風(fēng)作用，同樣可以形成旋轉(zhuǎn)的混合流體，產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中旋流冶煉的效果。更重要是，與現(xiàn)有技術(shù)中物料的內(nèi)側(cè)受到旋流風(fēng)作用相比，物料下落過(guò)程中外側(cè)受到旋流風(fēng)作用形成的環(huán)形物料帶較小，進(jìn)而使得物料分布更容易控制，進(jìn)而可以提高物料與反應(yīng)氣體的混合均勻性，同時(shí)使物料與氣體的反應(yīng)區(qū)域更接近于反應(yīng)空間的中軸線(xiàn)位置，可以更進(jìn)一步地減小熔融體與煙氣對(duì)反應(yīng)空間內(nèi)壁耐火材料的沖刷腐蝕作用，提高冶煉爐承受的熱負(fù)荷，進(jìn)而為提高冶煉爐的產(chǎn)能提供前提。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，主體還形成位于物料通道內(nèi)側(cè)的內(nèi)風(fēng)通道。通過(guò)內(nèi)風(fēng)通道可以在物料內(nèi)側(cè)向反應(yīng)空間送入反應(yīng)氣體；這樣可以使物料與內(nèi)側(cè)反應(yīng)氣體混合，使內(nèi)風(fēng)通道供給的反應(yīng)氣體在中軸線(xiàn)處膨脹，進(jìn)而使反應(yīng)氣體的膨脹運(yùn)動(dòng)與旋流運(yùn)動(dòng)相結(jié)構(gòu)， 進(jìn)一步提高物料與反應(yīng)氣體的混合度，提高混合流體的反應(yīng)性能和反應(yīng)速度，提高氧利用率。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述內(nèi)風(fēng)通道與脈動(dòng)產(chǎn)生裝置相連，以向冶煉爐的反應(yīng)空間以脈動(dòng)方式供給氣體。在物料帶內(nèi)側(cè)以脈動(dòng)方式送入反應(yīng)氣體，可以在旋流的混合流體中旋流軸線(xiàn)位置形成脈動(dòng)氣流，使脈動(dòng)、膨脹運(yùn)動(dòng)及旋流運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，進(jìn)而增加物料料子與氧氣碰撞結(jié)合的機(jī)率，提高氧利用率。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述物料通道的內(nèi)壁面形成向下傾斜伸出的分散錐面； 所述分散錐面至少部分伸出所述物料通道外壁面的下邊沿。利用分散錐面可以使得下落的粉狀物料產(chǎn)生徑向向外的運(yùn)動(dòng)速度，使物料徑向散開(kāi)，增加物料與位于外側(cè)的旋流風(fēng)之間混合程度，提高反應(yīng)速度及氧利用率。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，旋流風(fēng)通道下端形成漸縮部，在從上向下的方向上，所述漸縮部的通流截面逐漸減小；這樣，可以增加反應(yīng)氣體的旋流速度，更好地帶動(dòng)物料旋轉(zhuǎn)， 促使反應(yīng)氣體和物料粒子的混合，提高反應(yīng)氣體與物料的混合均勻度。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述物料通道的出口位于所述旋流風(fēng)通道的出口之下； 這樣，反應(yīng)氣體在進(jìn)入反應(yīng)空間之前不會(huì)與物料通道相通，進(jìn)而可以減少或避免反應(yīng)氣體通過(guò)物料通道外泄現(xiàn)象發(fā)生。
由于上述旋流冶煉噴嘴具有上述技術(shù)效果，包括該旋流冶煉噴嘴的冶煉爐也具有相對(duì)應(yīng)的技術(shù)效果。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的旋流冶煉噴嘴的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中A向視圖。
圖3是圖1中I-I部分放大圖。
具體實(shí)施方式
基于傳統(tǒng)中央擴(kuò)散冶煉噴嘴中利用擴(kuò)散氣體使物料內(nèi)側(cè)受力，進(jìn)而使物料顆粒在徑向擴(kuò)散的技術(shù)思維，申請(qǐng)人之前提出了相關(guān)的旋流冶煉噴嘴技術(shù)。本次專(zhuān)利申請(qǐng)克服了傳統(tǒng)技術(shù)思維，提出了使物料在外側(cè)受力，使物料與反應(yīng)氣體混合形成混合旋流的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是本文件中，所述“上”、“下”方位詞是以旋流冶煉噴嘴使用狀態(tài)為參考確定；所述“內(nèi)”、“外”是以旋流冶煉噴嘴中軸線(xiàn)為參考確定，靠近中軸線(xiàn)的位置為內(nèi)，遠(yuǎn)離中心線(xiàn)的位置為外。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的旋流冶煉噴嘴的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A向視圖；圖3是圖1中I-I部分放大圖。
本發(fā)明實(shí)施提供的旋流冶煉噴嘴包括主體100，主體100包括套裝在一起的三個(gè)筒體，形成從內(nèi)到外的三個(gè)通道；中心通道為柱狀、中間通道及外層通道為環(huán)狀；三個(gè)通道的上端互不相通，相互封閉隔離；為便于拆裝、檢修和定位，三個(gè)筒體上端相互間可以采用法蘭的對(duì)接方式相連。當(dāng)然，主體100不限于上述結(jié)構(gòu)，也可以通過(guò)其他結(jié)構(gòu)形成上述通道。
外層通道稱(chēng)為旋流風(fēng)通道120。結(jié)合圖1和圖2，本例中，旋流風(fēng)通道120為旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)；旋流風(fēng)通道120上端與兩個(gè)沿圓周切向布置的進(jìn)風(fēng)口 122對(duì)接并相通，進(jìn)風(fēng)口 122 與反應(yīng)氣體管道相通；旋流風(fēng)通道120下端的開(kāi)口可以與冶煉爐的反應(yīng)空間相通。這樣，反應(yīng)氣體通過(guò)切向布置的進(jìn)風(fēng)口 122進(jìn)入旋流風(fēng)通道120，再?gòu)男黠L(fēng)通道120下端的出口進(jìn)入反應(yīng)空間中；在進(jìn)入反應(yīng)空間中時(shí)，反應(yīng)氣體就會(huì)形成旋流風(fēng)，并在反應(yīng)空間中以旋流方式運(yùn)動(dòng)。為保證旋流體內(nèi)不出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，本例中，旋風(fēng)筒采用對(duì)稱(chēng)兩個(gè)切向進(jìn)風(fēng)口 121。 當(dāng)然，旋風(fēng)不限于采用兩個(gè)切向進(jìn)風(fēng)口 121，也可以設(shè)置一個(gè)或更多個(gè)，進(jìn)風(fēng)口 121可以對(duì)換布置或均勻布置。
中間層通道稱(chēng)為物料通道110。物料通道110上端形成進(jìn)料口 111，進(jìn)料口 111與物料倉(cāng)相通，進(jìn)而物料可以沿物料通道110進(jìn)入反應(yīng)空間中，如圖1及圖3箭頭所示。為了保證進(jìn)料可靠性，在進(jìn)料口 111與物料倉(cāng)之間可以設(shè)置流化給料器，以對(duì)物料進(jìn)行流化。
中心通道稱(chēng)為內(nèi)風(fēng)通道130。內(nèi)風(fēng)通道130上端通過(guò)與脈動(dòng)產(chǎn)生裝置131與反應(yīng)氣體管道相通，以向冶煉爐的反應(yīng)空間以脈動(dòng)方式供給反應(yīng)氣體。本例中，脈動(dòng)產(chǎn)生裝置131 為一氣閥，通過(guò)定時(shí)或以設(shè)定的周期進(jìn)行開(kāi)關(guān)該氣閥，可以實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)供氣，以脈動(dòng)的方式向反應(yīng)空間供給反應(yīng)氣體。當(dāng)然，脈動(dòng)產(chǎn)生裝置131也可以是脈動(dòng)槍或其他能夠產(chǎn)生脈動(dòng)的直ο
如圖3所示，三個(gè)通道的下端形成階梯狀，內(nèi)風(fēng)通道130開(kāi)口伸出物料通道110開(kāi)口下方，二者之間的距離Hl可以選用合適的尺寸，Hl可以在100mm-400mm之間，也可以在 150mm-300mm之間。物料通道110出口伸出旋流風(fēng)通道120出口下方；二者之間的距離H2 可以選用合適的尺寸，H2可以在20mm-200mm之間，也可以在50mm-100mm之間。三個(gè)通道具有同一個(gè)軸心線(xiàn)，該軸心線(xiàn)稱(chēng)為中軸線(xiàn)0-0。
本實(shí)施例中，物料通道110設(shè)置在旋流風(fēng)通道120與內(nèi)風(fēng)通道130之間，且內(nèi)風(fēng)通道130以脈動(dòng)方式供給反應(yīng)氣體。在工作過(guò)程中，反應(yīng)氣體一部分通過(guò)旋流風(fēng)通道120進(jìn)入，在旋流風(fēng)通道120內(nèi)形成旋流風(fēng)，在旋流風(fēng)通道120的出口以旋流風(fēng)的方式噴出。物料沿物料通道110進(jìn)入反應(yīng)空間中，在物料通道110的出口被高速旋轉(zhuǎn)的旋流風(fēng)卷入，形成類(lèi)似龍卷風(fēng)狀的高旋氣固態(tài)的混合流體。反應(yīng)氣體的另一部分經(jīng)過(guò)脈動(dòng)產(chǎn)生裝置131，轉(zhuǎn)化為脈沖反應(yīng)氣流，通過(guò)內(nèi)風(fēng)通道130以脈動(dòng)的方式進(jìn)入到混合流體的中心，在混合流體的中心產(chǎn)生膨脹，體積變化的松漲作用制造出軸向和徑向的脈動(dòng)紊流，使高速旋轉(zhuǎn)的混合流體轉(zhuǎn)換為高頻脈動(dòng)的混合流體；同時(shí)，受到冶煉爐反應(yīng)空間內(nèi)高溫的影響，混合流體內(nèi)的氣體受熱急速膨脹，促使反應(yīng)氣體的粒子和物料的粒子在徑向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)。上述脈動(dòng)紊流、旋流風(fēng)及反應(yīng)氣體膨脹共同作用下，將供入的反應(yīng)氣體和物料轉(zhuǎn)換為一種高頻脈動(dòng)、高速旋轉(zhuǎn)的混合流體。在冶煉爐內(nèi)，當(dāng)混合流體被加熱到反應(yīng)所需的溫度(物料的著火點(diǎn))時(shí)，物料粒子與氧粒子產(chǎn)生劇烈的燃燒(氧化反應(yīng))，實(shí)現(xiàn)脫硫及冶煉的目的。
以上描述了實(shí)施例產(chǎn)生的綜合效果，在實(shí)施生產(chǎn)中，不限于以上述方式進(jìn)行金屬冶煉，也可以根據(jù)實(shí)際情況，采用不同的技術(shù)方案進(jìn)行金屬冶煉。以下對(duì)本發(fā)明提供技術(shù)方案中相應(yīng)技術(shù)內(nèi)容的工作原理及作用進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明提供的旋流冶煉噴嘴中，使物料通道110位于旋流風(fēng)通道120內(nèi)側(cè)；這樣， 旋流風(fēng)通道120向冶煉爐的反應(yīng)空間以旋流方式送入反應(yīng)氣體時(shí)，物料的外側(cè)受到旋流風(fēng)作用，可以形成旋轉(zhuǎn)的混合流體，產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中旋流冶煉的效果。更重要是，與現(xiàn)有技術(shù)中物料的內(nèi)側(cè)受到旋流風(fēng)作用相比，物料的外側(cè)受到旋流風(fēng)作用，物料下落后形成的環(huán)形物料帶較小，進(jìn)而使得物料分布更容易控制，進(jìn)而可以提高物料與反應(yīng)氣體的混合均勻性， 同時(shí)使物料與氣體的反應(yīng)區(qū)域更接近于反應(yīng)空間的中軸線(xiàn)0-0位置，可以更進(jìn)一步地減小熔融體與煙氣對(duì)反應(yīng)空間內(nèi)壁耐火材料的沖刷腐蝕作用，提高冶煉爐承受的熱負(fù)荷，進(jìn)而為提高冶煉爐的產(chǎn)能提供前提。
上述實(shí)施例中，內(nèi)風(fēng)通道130與脈動(dòng)產(chǎn)生裝置131相連，以向冶煉爐的反應(yīng)空間以脈動(dòng)方式供給反應(yīng)氣體。在物料帶內(nèi)側(cè)以脈動(dòng)方式送入反應(yīng)氣體，可以在旋流的混合流體中旋流軸線(xiàn)位置形成脈動(dòng)氣流，進(jìn)而增加物料料子與氧氣碰撞結(jié)合的機(jī)率，提高氧利用率。 根據(jù)實(shí)際需要，內(nèi)風(fēng)通道130不限于以脈動(dòng)方式供給反應(yīng)氣體，也可以其他方式供給反應(yīng)氣體，比如可以直流、旋流或其他方式供給反應(yīng)氣體。如圖3所示，本例中，從上向下，內(nèi)風(fēng)通道130出口部形成通流截面逐漸增加的漸擴(kuò)部分，這樣可以使通過(guò)內(nèi)風(fēng)通道130供給的反應(yīng)氣體產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)物料產(chǎn)生作用，提高反應(yīng)氣體與物料之間的碰撞機(jī)率。
本實(shí)施例中，還在內(nèi)風(fēng)通道130的外壁面形成向下傾斜伸出的分散錐面140。分散錐面140至少部分伸出物料通道110外壁面的下邊沿；本例中，分散錐面140完全位于物料通道110外壁面下邊沿之下。這樣，在物料下落過(guò)程中，由于分散錐面140的作用，下落的粉狀物料會(huì)產(chǎn)生徑向向外的速度，使物料徑向散開(kāi)，進(jìn)而可以增加物料位于外側(cè)的旋流風(fēng)之間混合程度，提高反應(yīng)速度及氧利用率。優(yōu)選技術(shù)方案中，可以使分散錐面140最大直徑 (本例中，為分散錐140下邊沿處的直徑)小于物料通道110外壁面的直徑，這樣可以使物料到達(dá)旋流風(fēng)通道120出口位置，保證旋流風(fēng)與物料的接觸和混合。
結(jié)合圖1和圖3，本實(shí)施例中，旋流風(fēng)通道120下端形成漸縮部121 ；在從上向下的方向上，漸縮部121的通流截面逐漸減小。漸縮部121可以產(chǎn)生導(dǎo)向節(jié)流作用，在反應(yīng)氣體噴出旋流風(fēng)通道120后，可以增加反應(yīng)氣體的旋流速度，更好地帶動(dòng)物料旋轉(zhuǎn)，促使反應(yīng)氣體的粒子和物料粒子的混合，提高反應(yīng)氣體與物料的混合均勻度。優(yōu)選技術(shù)方案中，漸縮部 121的外壁面向內(nèi)凸；這樣可以使旋流風(fēng)更靠近內(nèi)側(cè)，進(jìn)而更好地驅(qū)動(dòng)物料粒子旋轉(zhuǎn)流動(dòng)， 進(jìn)而更好地控制物料的分布。當(dāng)然，漸縮部121不限于通過(guò)使外壁面向內(nèi)凸起形成，也可以通過(guò)其他方式形成。
結(jié)合圖1和圖3，本實(shí)施例中，物料通道110的出口位于旋流風(fēng)通道120的出口之下；這樣，反應(yīng)氣體在進(jìn)入反應(yīng)空間之前不會(huì)與物料通道110相通，進(jìn)而可以減少或避免反應(yīng)氣體通過(guò)物料通道外泄。物料通道Iio出口與旋流風(fēng)通道120出口之間的距離可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整和確定。
本發(fā)明提供的冶煉爐包括冶煉噴嘴、反應(yīng)器、熔池和與熔池相連的排煙道，所述冶煉噴嘴安裝在反應(yīng)器頂部，所述冶煉噴嘴為上述任一種旋流冶煉噴嘴。由于上述旋流冶煉噴嘴具有上述技術(shù)效果，包括該旋流冶煉噴嘴的冶煉爐也具有相對(duì)應(yīng)的技術(shù)效果，在此不再贅述。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，是本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)本實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合于本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋流冶煉噴嘴，包括主體(100)，主體(100)內(nèi)形成截面均為環(huán)狀的物料通道 (110)和旋流風(fēng)通道(120)，其特征在于，所述物料通道(110)位于所述旋流風(fēng)通道(120) 的內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述主體(100)還形成內(nèi)風(fēng)通道 (130)，所述內(nèi)風(fēng)通道(130)位于所述物料通道(110)的內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述內(nèi)風(fēng)通道(130)與脈動(dòng)產(chǎn)生裝置(131)相連，以向冶煉爐的反應(yīng)空間以脈動(dòng)方式供給反應(yīng)氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述內(nèi)風(fēng)通道(130)的下端形成漸擴(kuò)部(132)；在從上向下的方向上，所述漸擴(kuò)部(132)的通流截面逐漸增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述內(nèi)風(fēng)通道(130)外壁面形成向下傾斜伸出的分散錐面(140)；所述分散錐面(140)至少部分伸出所述物料通道(110) 外壁面的下邊沿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述分散錐面(140)最大直徑小于所述物料通道(110)外壁面的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述的旋流風(fēng)通道 (120)上端具有若干個(gè)沿圓周切向布置的進(jìn)風(fēng)口(122)，所述進(jìn)風(fēng)口(12 與供風(fēng)管道連1ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述旋流風(fēng)通道(120)的下端形成漸縮部(121)；在從上向下的方向上，所述漸縮部(121)的通流截面逐漸減小。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋流冶煉噴嘴，其特征在于，所述物料通道(110)的出口位于所述旋流風(fēng)通道(120)的出口之下。
10.一種冶煉爐，包括冶煉噴嘴、反應(yīng)器、熔池和與熔池相連的排煙道；所述冶煉噴嘴安裝在反應(yīng)器頂部；其特征在于，所述冶煉噴嘴為權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的旋流冶煉噴嘴。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種旋流冶煉噴嘴及包括該冶煉噴嘴的冶煉爐。公開(kāi)的旋流冶煉噴嘴包括主體，主體內(nèi)形成截面均為環(huán)狀的物料通道和旋流風(fēng)通道，物料通道位于所述旋流風(fēng)通道的內(nèi)側(cè)。利用本發(fā)明提供旋流冶煉噴嘴進(jìn)行金屬冶煉時(shí)，物料環(huán)的外側(cè)受到旋流風(fēng)作用，可以形成旋轉(zhuǎn)的混合流體，產(chǎn)生現(xiàn)有技術(shù)中旋流冶煉的效果，可以提高物料與反應(yīng)氣體的混合均勻性；由于物料的外側(cè)受到旋流風(fēng)作用，物料與氣體的反應(yīng)區(qū)域更接近于反應(yīng)空間的中軸線(xiàn)位置，可以更進(jìn)一步地減小熔融體與高溫?zé)煔鈱?duì)反應(yīng)空間內(nèi)壁耐火材料的沖刷腐蝕作用，提高冶煉爐承受的熱負(fù)荷，進(jìn)而為提高冶煉爐的產(chǎn)能提供前提。
文檔編號(hào)F27D3/18GK102519260SQ201110459068
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉衛(wèi)東, 周松林 申請(qǐng)人:陽(yáng)谷祥光銅業(yè)有限公司