專利名稱：氧煤噴槍風口組合裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高爐煉鐵工藝中的氧煤噴槍風口組合裝置，尤其 涉及一種能夠?qū)?高爐中噴煤系統(tǒng)的氧煤噴槍與爐體系統(tǒng)的風口部件相結合的氧煤噴槍風口組合裝置。
背景技術：
在高爐煉鐵工藝中，通常使用噴煤槍為高爐燃燒系統(tǒng)提供煤粉，利用煤粉與空氣 在爐內(nèi)混合燃燒為高爐提供熱量。目前，現(xiàn)有的噴煤槍根據(jù)結構不同可分為單管噴槍、空冷 噴槍和氧煤噴槍，具體為1、單管噴槍，請參考圖1，為現(xiàn)有的單管噴槍的結構示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有的 單管噴槍105安裝在高爐的送風裝置103上，并送風裝置103和單管噴槍105設置于高爐 的風口部件內(nèi)，單管噴槍105延伸至風口部件的出口端。其中，風口部件呈錐狀套筒結構， 由依次套接的風口大套104、風口中套102和風口小套101構成；單管噴槍105與送風裝置 103由風口大套104進入風口部件，經(jīng)風口中套102延伸至風口小套101，單管噴槍105噴 出的煤粉與送風裝置103出口送出的空氣在噴槍外相混合后，進入高爐內(nèi)燃燒。現(xiàn)有的單 管噴槍具有結構簡單的優(yōu)點，但由于煤粉在燃燒時，高爐的爐內(nèi)溫度升高，同時高爐的風口 部件和單管噴槍的溫度也升高。為了使風口部件不會因溫度過高而受損，在風口部件的風 口大套104、風口中套102和風口小套101內(nèi)均開設有冷卻水通道106，通過向冷卻水通道 106注入循環(huán)冷卻水，達到使風口部件冷卻的功效。然而，由于單管噴槍105沒有設置冷卻 水通道，導致單管噴槍的溫度過高，容易損壞，使用壽命較短。2、空冷噴槍，為了解決單管噴槍使用時溫度過高的缺陷，現(xiàn)有的空冷噴槍是在噴 煤槍體的外部設置套筒，在套筒內(nèi)壁與噴煤槍體外壁之間形成氣體通道并通入空氣，利用 空氣的流動帶走噴煤槍體的熱量，從而達到對槍體的冷卻作用。雖然現(xiàn)有的空冷噴槍能夠 對槍體起到一定的冷卻功能，但是其冷卻效果不夠理想，不能滿足高爐作業(yè)中對噴煤槍的 冷卻需求。并且，噴煤槍體中噴出的煤粉與空氣混合燃燒，導致煤粉的燃燒效率較低。3、氧煤噴槍，其結構與空冷噴槍較為相似，也是在噴煤槍體的外部設置套筒，不同 之處在于，套筒內(nèi)壁與噴煤槍體外壁之間的氣體通道中通入氧氣，這樣槍體中噴出的煤粉 與氧氣混合燃燒，提高了煤粉的燃燒效率。但是其也存在一些不足之處首先，由于現(xiàn)有的 氧煤噴槍僅利用氣體流動進行冷卻，氣流的熱交換量較小，因此氧煤噴槍的冷卻效果仍然 不夠理想，噴煤槍體溫度較高，容易損壞，導致噴槍的使用壽命較短；其次，由于氧煤噴槍的 噴煤槍體出口受到氣流的沖擊，使得噴煤槍體出口處磨損嚴重，進一步縮短了噴槍的使用 壽命較短，再次，通過氧煤噴槍直流噴射出的煤粉與氧氣相混合時，混合的均勻度較低，使 得煤粉燃燒不夠充分，降低了煤粉的燃燒效率；另外，由于氧氣的純度較高，在燃燒時存在 一定的安全隱患，影響設備的安全可靠性，并且在檢修時需要噴煤將槍體從套筒中拔出，容 易出現(xiàn)熱風倒灌的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氧煤噴槍風口組合裝置，該裝置能夠有效地提高冷卻效 果，延長設備使用壽命，并且能夠提高煤粉燃燒效率、提高設備運行的安全性。為達到上述目的，本發(fā)明提出的一種氧煤噴槍風口組合裝置，包括氧煤噴槍、送風 裝置和風口部件，所述風口部件具有橫向貫通的容置腔，在所述風口部件的側壁內(nèi)設有冷 卻水通道，所述風口部件的容置腔通過橫向設置的隔板至少分隔成第一通道和第二通道， 所述氧煤噴槍插裝于所述第一通道，并且所述氧煤噴槍的至少一部分與所述風口部件的側 壁相接觸，所述送風裝置插裝于所述第二通道。
如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，所述氧煤噴槍包括噴煤槍體和套設于 該噴煤槍體外部的固定套管，所述噴煤槍體與所述固定套管之間形成氣體通道，在所述固 定套管內(nèi)、噴煤槍體的噴口外側設有導流套，在所述導流套的中心開設有煤粉通槽，所述煤 粉通槽與所述噴煤槍體相連通，在所述導流套內(nèi)、所述煤粉通道的外部開設有多條氣體通 槽，所述氣體通槽與所述氣體通道相連通。如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，所述氣體通槽呈螺旋狀。如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，所述噴煤槍體的噴口中心線與所述送 風裝置的出口端的中心軸線呈預定的角度。如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，所述預定的角度為10° 12°。如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，所述固定套管與所述噴煤槍體可拆裝 的連接。如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，在所述噴煤槍體上設有用于防止熱風 倒灌的止回閥。如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，所述固定套管上開設有氧氣接口和氮 氣接口。如上所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其中，所述風口部件呈錐狀套筒結構，由依次 套接的風口大套、風口中套和風口小套構成，所述隔板設在所述風口小套內(nèi)，所述隔板和所 述風口大套、風口中套和風口小套內(nèi)分別開設有所述冷卻水通道，所述氧煤噴槍夾緊固定 于所述隔板與所述風口小套之間。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下特點和優(yōu)點1、本發(fā)明通過在風口部件中設置隔板，以形成第一通道和第二通道，使得氧煤噴 槍、送風裝置和風口部件結合為一體結構，從而利用現(xiàn)有風口部件的冷卻水結構對噴煤槍 體進行冷卻，滿足了噴煤槍體的冷卻需要并延長了其使用壽命。2、本發(fā)明在氧煤噴槍的噴煤槍體的噴口處設置具有螺旋形氣體通槽的導流套，使 得氣體通道內(nèi)的氧氣經(jīng)過導流套形成螺旋狀氣流，再與煤粉進行混合，具有混合均勻的有 益效果，從而提高了煤粉的燃燒效率，同時減小了噴煤槍體噴口處部件的磨損，進一步延長 了使用壽命。3、本發(fā)明的噴煤槍體與固定套管通過法蘭相連接，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、方便的換槍。4、本發(fā)明在所述固定套管上開設有氧氣接口和氮氣接口。當出現(xiàn)緊急狀況時，通 過氮氣接口向固定套管內(nèi)的氣體通道提供氮氣，同時人工關閉供氧裝置，實現(xiàn)氮氣與氧氣 的快速切換，提高了設備的安全可靠性。
5、本發(fā)明在所述噴煤槍體上設有止回閥，止回閥能夠起到及時切斷固定套管內(nèi)部 通路的作用，從而防止熱風倒灌現(xiàn)象的發(fā)生。


以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，圖1為現(xiàn)有的單管噴槍的結構示意圖；圖2為本發(fā)明氧煤噴槍風口組合裝置的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明的氧煤噴槍的剖面結構示意圖；圖4為本發(fā)明的氧煤噴槍的側視結構示意圖?，F(xiàn)有技術101-風口小套；102-風口中套；103-送風裝置；104-風口大套；105-單管噴槍； 106-冷卻水通道。本發(fā)明1-氧煤噴槍；11-噴煤槍體；12-固定套管；13-氣體通道；14-導流套；141-煤 粉通槽；142-氣體通槽；2-送風裝置；3-風口部件；31-容置腔；33-隔板；34-第一通道； 35-第二通道；36-風口大套；37-風口中套；38-風口小套；4-冷卻水通道；5-法蘭；6-止 回閥；7_氧氣接口 ；8-氮氣接口。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照

本發(fā) 明的具體實施方式
。請參考圖2，為本發(fā)明氧煤噴槍風口組合裝置的結構示意圖。如圖所示，本發(fā)明氧 煤噴槍風口組合裝置包括，氧煤噴槍1、送風裝置2和風口部件3，所述風口部件3具有橫向 貫通的容置腔31，用以容納氧煤噴槍1和送風裝置2。在所述風口部件3的側壁內(nèi)設有冷 卻水通道4，利用外部的循環(huán)冷卻水流經(jīng)該冷卻水通道4可帶走風口部件3的熱量，從而起 到為風口部件3冷卻的作用。在本發(fā)明中，所述風口部件3的容置腔31通過橫向設置的隔 板33分隔成第一通道34和第二通道35，其中所述送風裝置2插裝于所述第二通道35，通 過風口部件3向高爐輸送熱風。所述氧煤噴槍1插裝于所述第一通道34并與所述風口部 件的側壁相接觸，這樣利用風口部件3的側壁內(nèi)流經(jīng)冷卻水通道4的冷卻水與氧煤噴槍1 進行熱交換，從而帶走氧煤噴槍1的熱量，起到對氧煤噴槍1的冷卻作用。本發(fā)明通過在容 置腔31內(nèi)設置一隔板33，使得氧煤噴槍1夾緊固定于風口部件3的側壁32與隔板33之 間，使得風口部件3側壁內(nèi)的循環(huán)冷卻水能夠?qū)ρ趺簢姌?起到冷卻的功效，降低了氧煤噴 槍的溫度，延長了氧煤噴槍的使用壽命。但本發(fā)明也不限于此，根據(jù)實際需要，在風口部件 3的容置腔31內(nèi)可以設置多個隔板33，將容置腔31分隔成多個通道，只要保證氧煤噴槍能 夠夾緊于具有冷卻水通道4的風口部件與隔板33之間即可。作為本發(fā)明一種可選的實施方式，請一并參考圖3、4，分別為本發(fā)明的氧煤噴槍的 剖面結構示意圖和側視結構示意圖。如圖1、3、4所示，氧煤噴槍1由風口部件的容置腔31 的進口端插入容置腔31內(nèi)，并延伸至容置腔31的出口端。在本實施中，所述氧煤噴槍1包 括噴煤槍體11和套設于該噴煤槍體U外部的固定套管12，在所述噴煤槍體11與所述固定套管12之間形成氣體通道13，以便氧氣能夠通過該氣體通道13吹至氧煤噴槍1的出口端 并與煤粉相混合燃燒。在所述固定套管12內(nèi)、噴煤槍體11的噴口外側設有導流套14，在 所述導流套14的中心開設有貫通的煤粉通槽141，該煤粉通槽141與所述噴煤槍體11相 連通，使得煤粉由噴煤槍體11的噴口噴出之后，能夠沿煤粉通槽141流向氧煤噴槍1的出 口端及風口部件3的出口端；在所述導流套14內(nèi)、所述煤粉通道141的外部開設有多條螺 旋狀的氣體通槽142，所述氣體通槽142與所述氣體通道13相連通，這樣氧氣通過氣體通 道13進入各個螺旋狀的氣體通槽142內(nèi)，形成多條螺旋狀氣流。煤粉通槽141與氣體通槽 142在導流套14內(nèi)不連通，因此，煤粉與螺旋狀的氧氣流在噴射出導流套14后，在氧煤噴槍 1的出口端外側混合，由于氧氣流呈螺旋狀，因此煤粉與能夠與氧氣均勻混合并充分燃燒， 從而提高了煤粉燃燒效率，并且在噴煤槍體11的外側設置導流套14，減少了噴煤槍體噴口 處的磨損，延長了氧煤噴槍的使用壽命。但本發(fā)明也不限于采用螺旋狀的氣體通槽，也可以 采用直線性的氣體通槽或其它適宜形狀的氣體通槽，只要能夠起到減少了噴煤槍體噴口處 的磨損，延長氧煤噴槍使用壽命的作用即可。進一步的，如圖1所示，所述噴煤槍體11噴口的中心線與所述送風裝置2的出口 端的中心軸線呈預定的角度，從而使得送風裝置2吹出的熱風與煤粉充分混合，有利于提 高煤粉的燃燒效率。其中，所述預定的角度優(yōu)選為10° 12°。進一步的，為了拆裝方便，所述固定套管12與所述噴煤槍體11之間通過法蘭5相 連接 ，從而使得噴煤槍體11與固定套管12之間能夠方便地進行拆裝，便于檢修。但本發(fā)明 也不限于此，噴煤槍體11與固定套管12之間還可以采用其他公知的可拆裝的連接方式，例 如螺栓連接、卡接等，只要保證噴煤槍體11與固定套管12能夠方便、快捷的拆裝即可。進一步的，在所述噴煤槍體11上設有止回閥6，用于在檢修或更換煤槍體過程中， 拔出噴煤槍體11時，止回閥6能夠切斷固定套管內(nèi)的通路，防止熱風倒灌。止回閥6可以 采用彈子閥或其他公知的止回閥，只要保證在檢修或更換噴煤槍體時，止回閥能夠及時切 斷固定套管內(nèi)的通路，防止熱風倒灌即可。上述止回閥的具體結構和工作原理均為公知技 術，在此不再詳細描述。進一步的，所述固定套管12上開設有氧氣接口 7和氮氣接口 8。其中，外部供氧裝 置通過氧氣接口 7向固定套管12內(nèi)的氣體通道13提供氧氣；而當出現(xiàn)緊急狀況時，外部供 氮裝置通過氮氣接口 8向固定套管12內(nèi)的氣體通道13提供氮氣，同時人工關閉供氧裝置， 從而實現(xiàn)氮氣與氧氣的快速切換，提高了設備的安全可靠性。作為本發(fā)明一種可選的實施方式，所述風口部件3呈錐狀套筒結構，由依次套接 的風口大套36、風口中套37和風口小套38構成，風口大套36的側端開口為風口部件3的 進口端，而風口小套38的側端開口為風口部件3的出口端。在本實施例中，所述隔板33沿 軸向(圖1中為橫向)設在所述風口小套38內(nèi)，所述隔板33和所述風口大套36、風口中 套37和風口小套38內(nèi)分別開設有所述冷卻水通道4，所述氧煤噴槍1夾緊固定于所述隔板 33與所述風口小套38之間。這樣，氧煤噴槍1與隔板33和風口小套38表面相接觸，冷卻 水通道4內(nèi)的冷卻水通過風口小套38和隔板33將冷量傳遞至氧煤噴槍1，達到對氧煤噴槍 1的冷卻功效，進而延長了氧煤噴槍的使用壽命。同時，由于氧煤噴槍1接近于風口大套36 和風口中套37設置，因此風口大套36和風口中套37的冷卻水也能夠通過輻射的方式與氧 煤噴槍1進行熱交換，從而進一步為氧煤噴槍冷卻，提高了氧煤噴槍的冷卻效果并延長了使用壽命。另外，本發(fā)明也不限于采用氧煤混合燃燒的方式為高爐提供熱量，根據(jù)實際工況 需要，本發(fā)明的噴槍也可以噴吹可燃氣體，利用可燃氣體與氣體通道內(nèi)可通入的空氣、純氧 或還原劑進行混合燃燒，從而擴大了本 發(fā)明的使用范圍。本發(fā)明的工作原理是本發(fā)明利用熱交換原理，通過在風口部件3中設置隔板，以 形成第一通道34和第二通道35，使得氧煤噴槍1、送風裝置2和風口部件3結合為一體結 構，從而利用現(xiàn)有風口部件的冷卻水結構對噴煤槍體進行冷卻，滿足了噴煤槍體的冷卻需 要并延長了其使用壽命。并且，本發(fā)明在氧煤噴槍1的噴煤槍體11的噴口處設置具有螺旋 形通槽的導流套14，使得氣體通道13內(nèi)的氧氣經(jīng)過導流套14形成螺旋狀氣流，再與煤粉 進行混合，能夠達到混合均勻的效果，從而提高了煤粉的燃燒效率，同時減小了噴煤槍體噴 口處部件的磨損，進一步延長了使用壽命。在安裝時，將氧煤噴槍1和送風裝置2分別安裝 固定于風口部件3的第一通道34和第二通道35內(nèi)，使得氧煤噴槍1、送風裝置2和風口部 件3形成為一體結構。在使用時，利用送風裝置2通過風口部件3的出口端向高爐內(nèi)吹入 熱風，同時在氧煤噴槍1的氣體通道13內(nèi)通入氧氣，煤粉通過氧煤噴槍1的噴煤槍體11輸 送至風口部件3的出口端，并與經(jīng)過導流套14后形成的螺旋狀氧氣流充分混合并燃燒，以 為高爐提供熱量。在煤粉燃燒時，噴煤槍體11的噴口端受熱升溫，此時利用風口部件3中 的冷卻水結構為噴煤槍體11進行冷卻。隨著工況的變化，現(xiàn)場操作人員可隨時根據(jù)煤粉在 風口的燃燒情況，方便的進行換槍。換槍時，只需將法蘭5松開，將噴煤槍體11從固定套管 12中拔出，實現(xiàn)快速、方便的換槍。在拔出噴煤槍體11時，止回閥6能夠起到及時切斷固定 套管內(nèi)部通路的作用，從而防止熱風倒灌現(xiàn)象的發(fā)生。當出現(xiàn)緊急狀況時，通過氮氣接口 8 向固定套管12內(nèi)的氣體通道13提供氮氣，同時人工關閉供氧裝置，實現(xiàn)氮氣與氧氣的快速 切換，提高了設備的安全可靠性。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何 本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均 應屬于本發(fā)明保護的范圍。
權利要求
一種氧煤噴槍風口組合裝置，包括氧煤噴槍、送風裝置和風口部件，所述風口部件具有橫向貫通的容置腔，在所述風口部件的側壁內(nèi)設有冷卻水通道，其特征在于，所述風口部件的容置腔通過橫向設置的隔板至少分隔成第一通道和第二通道，所述氧煤噴槍插裝于所述第一通道，并且所述氧煤噴槍的至少一部分與所述風口部件的側壁相接觸，所述送風裝置插裝于所述第二通道。
2.如權利要求1所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，所述氧煤噴槍包括噴煤 槍體和套設于該噴煤槍體外部的固定套管，所述噴煤槍體與所述固定套管之間形成氣體通 道，在所述固定套管內(nèi)、噴煤槍體的噴口外側設有導流套，在所述導流套的中心開設有煤粉 通槽，所述煤粉通槽與所述噴煤槍體相連通，在所述導流套內(nèi)、所述煤粉通道的外部開設有 多條氣體通槽，所述氣體通槽與所述氣體通道相連通。
3.如權利要求2所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，所述氣體通槽呈螺旋狀。
4.如權利要求2所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，所述噴煤槍體的噴口中 心線與所述送風裝置的出口端的中心軸線呈預定的角度。
5.如權利要求4所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，所述預定的角度為 10° 12°。
6.如權利要求2所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，所述固定套管與所述噴 煤槍體可拆裝的連接。
7.如權利要求2所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，在所述噴煤槍體上設有 用于防止熱風倒灌的止回閥。
8.如權利要求2所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，所述固定套管上開設有 氧氣接口和氮氣接口。
9.如權利要求1至8中任一項所述的氧煤噴槍風口組合裝置，其特征在于，所述風口部 件呈錐狀套筒結構，由依次套接的風口大套、風口中套和風口小套構成，所述隔板設在所述 風口小套內(nèi)，所述隔板和所述風口大套、風口中套和風口小套內(nèi)分別開設有所述冷卻水通 道，所述氧煤噴槍夾緊固定于所述隔板與所述風口小套之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧煤噴槍風口組合裝置，包括氧煤噴槍、送風裝置和風口部件，所述風口部件具有橫向貫通的容置腔，在所述風口部件的側壁內(nèi)設有冷卻水通道，所述風口部件的容置腔通過橫向設置的隔板至少分隔成第一通道和第二通道，所述氧煤噴槍插裝于所述第一通道，并且所述氧煤噴槍的至少一部分與所述風口部件的側壁相接觸，所述送風裝置插裝于所述第二通道。本發(fā)明的氧煤噴槍包括噴煤槍體和固定套管，在所述噴煤槍體的噴口外側設有導流套，導流套具有煤粉通槽和多條螺旋狀的氣體通槽。本發(fā)明能夠有效地提高冷卻效果，延長設備使用壽命，并且提高了煤粉燃燒效率和設備運行的安全可靠性。
文檔編號C21B5/00GK101962697SQ20101052941
公開日2011年2月2日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權日2010年11月1日
發(fā)明者全強, 劉穎, 王艷民, 祁四清 申請人:中冶京誠工程技術有限公司