本發(fā)明屬于高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，涉及高爐噴煤技術(shù)，特別是用于高爐噴煤的一種煤粉噴頭。

背景技術(shù)：

高爐煤粉噴槍是高爐冶煉噴煤的設(shè)備，其主要作用是將煤粉通過噴槍噴入高爐爐體，以替代焦炭起提供熱量和還原劑的作用，從而降低焦比，提高冶煉強(qiáng)度同時(shí)降低能源消耗。

煤粉噴槍作為高爐噴煤工藝中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其穩(wěn)定性和可靠性直接影響著高爐噴煤比及高爐的正常生產(chǎn)運(yùn)行。在高爐正常生產(chǎn)過程中，熱風(fēng)溫度通常高達(dá)1100℃以上，在此高溫環(huán)境下煤粉噴槍壽命較短；同時(shí)煤粉通過噴槍經(jīng)直吹管噴入高爐風(fēng)口，由煤粉及其輸送氣體組成的高速氣固兩相流易造成對風(fēng)口的沖刷磨損，影響風(fēng)口壽命。在使用高風(fēng)溫的現(xiàn)代化高爐上，為解決噴槍壽命問題，多采用了壓縮空氣冷卻的套管噴槍；同時(shí)，為了防止煤粉磨損風(fēng)口，通常將噴槍噴頭彎曲一定角度，使其與風(fēng)口中心線重合。但因?yàn)閲姌屖褂玫膲嚎s空氣壓力及流量較低，從噴頭口噴出之后發(fā)散較快，部分噴出的煤粉仍會沖擊到風(fēng)口上，造成風(fēng)口壽命縮短。中國專利200810048110.x中公開了一種帶壓縮空氣冷卻、槍頭彎曲的高爐噴煤槍，其槍頭外管內(nèi)壁有向內(nèi)的傾斜角，壓縮空氣噴吹口處固定有旋流裝置，提高了煤粉與鼓風(fēng)、壓縮空氣混合效果，增大了壓縮空氣冷卻效果。但該專利在加速壓縮空氣以集束煤粉流方面未能采取相應(yīng)措施，并且旋流裝置可能導(dǎo)致煤粉向外擴(kuò)散，磨損風(fēng)口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高爐煤粉噴頭。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高爐煤粉噴頭，包括相互套接的內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管的外表面在軸向方向間隔設(shè)置有若干錐面和傾斜面，所述傾斜面與內(nèi)管軸線的夾角為γ，與外管內(nèi)壁形成壓縮氣體通道，所述錐面具有與軸線傾斜α角的前錐面段、與軸線傾斜β角的后錐面段、設(shè)置在前錐面段和后錐面段之間的直段，所述直段與外管內(nèi)壁接觸定位，所述外管的后端突出于內(nèi)管形成一段環(huán)狀空間。

進(jìn)一步，可根據(jù)不同的壓縮空氣壓力，設(shè)計(jì)不同的α、β、γ角值。

進(jìn)一步，所述內(nèi)管和外管的材料為耐熱合金鋼管。

進(jìn)一步，所述內(nèi)管和外管表面噴涂有耐磨陶瓷層。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的高爐煤粉噴頭，內(nèi)管與外管圍成壓縮空氣通道，氣體在內(nèi)管外壁與外管內(nèi)壁之間前錐面段被壓縮加速進(jìn)入壓縮氣體通道，最高可達(dá)到音速，并在后錐面段繼續(xù)擴(kuò)散加速，提高冷卻效果。外管端面伸出內(nèi)管端面與有一定距離，通過喉口噴出的數(shù)束氣流在這段空間內(nèi)擴(kuò)散為環(huán)形封套氣，通過封套作用包裹煤粉，起到集束效果，加速煤粉，大幅提高煤粉噴射距離，從而避免煤粉流磨損風(fēng)口，提高風(fēng)口壽命，降低成本。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的剖視圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1的仰視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1至圖4所示，本實(shí)施例提供的一種高爐煤粉噴頭，包括相互套接的內(nèi)管1和外管2，內(nèi)管1中為煤粉通道，內(nèi)管1與外管2圍成壓縮空氣通道3。內(nèi)管的外表面在軸向方向間隔設(shè)置有若干錐面和傾斜面14，錐面有三段，軸線傾斜α角的前錐面段11；前錐面段11底部有一定長度的直段12，直段12與外管內(nèi)壁接觸定位；直段11另一端連接與軸線傾斜β角的后錐面段13；所述內(nèi)管1頭部外壁還有數(shù)處與噴頭中心線有夾角γ的傾斜面14，與外管2內(nèi)壁形成壓縮空氣通道3。所內(nèi)管1外壁與外管2內(nèi)壁形成數(shù)個(gè)類似于拉瓦爾口的收縮擴(kuò)張變截面結(jié)構(gòu)，氣體在內(nèi)管1外壁與外管2內(nèi)壁之間前錐面段被壓縮加速進(jìn)入喉口通道，最高可達(dá)到音速，并在后錐面段繼續(xù)擴(kuò)散加速，提高冷卻效果。根據(jù)壓縮空氣壓力，可設(shè)計(jì)不同的α、β、γ數(shù)值以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣不同的出口速度。所述外管2端面伸出內(nèi)管1端面有一段距離h，通過通道噴出的數(shù)束壓縮空氣在這段空間內(nèi)擴(kuò)散為環(huán)形封套氣，通過封套作用包裹煤粉，起到集束效果，加速煤粉，大幅提高煤粉噴射距離。內(nèi)管1與外管2采用耐熱合金鋼管制作，并噴涂耐磨陶瓷層，提高噴頭壽命。

高爐煤粉噴槍冷卻用壓縮空氣被加速，提高了冷卻效果，增加了噴頭壽命；同時(shí)壓縮空氣在噴頭出口形成環(huán)形封套氣，包裹煤粉使其加速，噴射距離增加，從而減小了對風(fēng)口的磨損，提高風(fēng)口壽命，降低成本。

最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種高爐煤粉噴頭，包括相互套接的內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管的外表面在軸向方向間隔設(shè)置有若干錐面和傾斜面，所述傾斜面與內(nèi)管軸線的夾角為γ，與外管內(nèi)壁形成壓縮氣體通道，所述錐面具有與軸線傾斜α角的前錐面段、與軸線傾斜β角的后錐面段、設(shè)置在前錐面段和后錐面段之間的直段，所述直段與外管內(nèi)壁接觸定位，所述外管的后端突出于內(nèi)管形成一段環(huán)狀空間。通過喉口噴出的數(shù)束氣流在這段空間內(nèi)擴(kuò)散為環(huán)形封套氣，通過封套作用包裹煤粉，起到集束效果，加速煤粉，大幅提高煤粉噴射距離，從而避免煤粉流磨損風(fēng)口，提高風(fēng)口壽命，降低成本。

技術(shù)研發(fā)人員：任鯤先;劉向東;王勇;胡建平;何海熙;陶迎;張燕彤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司;中冶賽迪技術(shù)研究中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.29
技術(shù)公布日：2017.11.03