本發(fā)明涉及金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及金屬冶煉中的噴槍設(shè)備。

背景技術(shù)：

在有色冶金行業(yè),頂吹爐是一種冶煉多類金屬礦的冶金爐窯，其中富氧頂吹生產(chǎn)技術(shù)使用廣泛,其主要適用于有色金屬原料的熔化、硫化、氧化還原等過程。富氧頂吹爐主要采用的是富氧頂吹浸沒式噴槍技術(shù),該技術(shù)是有色冶金工業(yè)中較為先進(jìn)的一種生產(chǎn)技術(shù)。噴槍頂吹熔煉技術(shù)在世界范圍內(nèi)己建成和在建的爐子已達(dá)幾十臺(tái)套,用于銅、鉛、鋅、錫、鎳、氟化鋁、鉑族金屬、生鐵等冶煉及輔助系統(tǒng)中。但目前在熔煉過程中，因熔體沖刷、高溫侵蝕、振動(dòng)等復(fù)雜因素影響，造成生產(chǎn)中噴槍由于焊接槍頭脫落或是燒損嚴(yán)重，致使熔體翻騰效果差甚至是形不成翻騰，導(dǎo)致正常的化學(xué)反應(yīng)以及熱平衡被破壞，極易導(dǎo)致泡沫渣、爐況惡化甚至是死爐等工藝事故。所以，一旦發(fā)現(xiàn)噴槍頭脫落或是蝕損嚴(yán)重，必須中斷吹煉及時(shí)更換噴槍。目前噴槍頭幾乎全部采用金屬材質(zhì)，由于金屬耐受熔體沖刷及高溫侵蝕的能力較弱，所以噴槍壽命短。為了不引起工藝事故需要頻繁更換噴槍頭，從提槍更換到重新吹煉一般至少需要1小時(shí)的時(shí)間，從而引起較大的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種浸沒式噴槍頭，以解決噴槍壽命短的問題。

本發(fā)明的一種浸沒式噴槍頭，包括浸沒段、連接段和支撐散熱組件，浸沒段和連接段為管狀結(jié)構(gòu)，浸沒段套裝在所述連接段下端部分，所述支撐散熱組件安裝于所述連接段上端并抵靠于所述浸沒段上端面。

優(yōu)選的，所述浸沒段上端的外壁面具有一個(gè)外徑較大的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述連接段下端的內(nèi)壁面具有一個(gè)內(nèi)徑較小的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述浸沒段的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的下端面和所述連接段的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的上端面相抵，形成搭接結(jié)構(gòu)，將所述浸沒段套裝在所述連接段內(nèi)。

優(yōu)選的，所述凸臺(tái)結(jié)構(gòu)可以為連續(xù)結(jié)構(gòu)，也可以為非連續(xù)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述浸沒段的陶瓷材料可選自石英陶瓷材料、石英基陶瓷復(fù)合材料、碳化硅基陶瓷材料或三氧化二鋁陶瓷材料。

優(yōu)選的，所述連接段和所述支撐散熱組件為耐熱鋼材料。

優(yōu)選的，所述浸沒段和所述連接段的裝配間隙填充有非金屬耐熱材料。

優(yōu)選的，所述非金屬耐熱材料為耐熱氈。

優(yōu)選的，所述支撐散熱組件包括支撐組件和散熱組件，所述支撐組件為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述散熱組件為齒片式結(jié)構(gòu)，所述散熱組件均勻設(shè)置于所述支撐組件的環(huán)形上端面。

優(yōu)選的，所述散熱組件和所述支撐組件分別通過焊接固定于所述連接段的內(nèi)壁。

優(yōu)選的，所述支撐組件的下端面抵靠于所述浸沒段上端面。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少可取得下述技術(shù)效果：

本發(fā)明浸沒段采用耐高溫、耐侵蝕以及具有良好抗熱沖擊性能的陶瓷材料作為浸沒段的材料，可以有效提高噴槍頭的使用壽命；支撐散熱組件抵靠在浸沒段端面，能夠?qū)]段進(jìn)行限位，有效減弱因浸沒段與連接段機(jī)械連接而帶來的浸沒段晃動(dòng)問題；支撐散熱組件焊接固定在連接段內(nèi)，可以增強(qiáng)支撐散熱組件與連接段的連接強(qiáng)度，有效減輕連接段的彎曲程度，避免噴槍因過度彎曲卡在噴槍口而不能正常提升的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所述的一種浸沒式噴槍頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種浸沒式噴槍頭的剖視圖；

圖3為本發(fā)明所述的支撐散熱組件結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記分別為：1、浸沒段；2、連接段；3、支撐散熱組件；4、支撐組件；5、散熱組件；6、耐熱材料。

具體實(shí)施方式

提供以下參照附圖的描述來幫助全面理解由權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的各種實(shí)施例。以下描述包括幫助理解的各種具體細(xì)節(jié)，但是這些細(xì)節(jié)將被視為僅是示例性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不脫離本公開的范圍和精神的情況下，可對(duì)本文所述的各種實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。另外，為了清晰和簡潔，公知功能和構(gòu)造的描述可被省略。

以下描述和權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語和詞匯不限于文獻(xiàn)含義，而是僅由發(fā)明人用來使本公開能夠被清晰和一致地理解。因此，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言應(yīng)該明顯的是，提供以下對(duì)本公開的各種實(shí)施例的描述僅是為了示例性目的，而非限制由所附權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的目的。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一種浸沒式噴槍頭，包括浸沒段1和連接段2。浸沒段1和連接段2均為環(huán)形管狀結(jié)構(gòu)。在浸沒段1的靠近上端部分的外壁面具有一個(gè)外徑較大的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11，凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11可以為連續(xù)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，也可以為非連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在連接段2的靠近下端部分的內(nèi)部面具有一個(gè)內(nèi)徑較小的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21，凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21可以為連續(xù)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，也可以為非連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。浸沒段1的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11的下端面和連接段2的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21的上端面相抵，形成搭接結(jié)構(gòu)，將浸沒段1套裝在連接段2的下端部分。如浸沒段1的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11和連接段2的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21均為非連續(xù)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，則搭接時(shí)需要將凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11與凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21的位置相對(duì)應(yīng)進(jìn)行搭接。

本實(shí)施例中利用凸臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭接，使浸沒段1和連接段2形成一個(gè)連接配合，在實(shí)際使用中，還有其他的設(shè)計(jì)方式，只要能使浸沒段1套裝在連接段2內(nèi)即可。

現(xiàn)有技術(shù)的噴槍頭幾乎全部采用金屬材質(zhì)，但由于金屬耐受熔體沖刷及高溫侵蝕的能力較弱，所以為了使噴槍頭耐高溫、長壽命，本發(fā)明中浸沒段1采用了耐高溫、耐侵蝕以及具有良好抗熱沖擊性能的陶瓷材料，具體陶瓷材料可選用石英陶瓷材料、石英基陶瓷復(fù)合材料、碳化硅基陶瓷材料以及三氧化二鋁陶瓷材料。連接段2選用耐熱鋼材料，如310S不銹鋼、S12550不銹鋼等材質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)與噴槍主體的焊接。由于耐熱鋼材料的熱膨脹系數(shù)明顯大于陶瓷材料，為了防止在高溫情況下，熱膨脹系數(shù)的不同造成浸沒段1與連接段2之間形成較大間隙，從而帶來浸沒段1晃動(dòng)的問題，在凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11和連接段2的內(nèi)壁以及凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21和浸沒段1的外壁的裝配間隙填充了耐熱氈等非金屬耐熱材料6，使浸沒段1始終穩(wěn)定地套裝在連接段2內(nèi)。

如圖3所示為支撐散熱組件3，由支撐組件4和散熱組件5兩部分組成，支撐組件4為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，散熱組件5為齒片式結(jié)構(gòu)。散熱組件5均勻設(shè)置在支撐組件5的環(huán)形上端面，并垂直于支撐組件5的上端面，兩兩相對(duì)設(shè)置在支撐組件4的徑向上。在本實(shí)施例中支撐組件4上設(shè)置了12個(gè)散熱組件5，也可以根據(jù)散熱的需要設(shè)置為其他合適的個(gè)數(shù)。支撐散熱組件3的支撐組件4和散熱組件5可以一體成型，也可以為兩個(gè)獨(dú)立部件。本實(shí)施例中支撐組件4和散熱組件5為兩個(gè)獨(dú)立部件，在支撐組件4的圓周設(shè)有12個(gè)和散熱組件5的厚度相同的狹縫，狹縫的深度大致為支撐組件4環(huán)寬的一半,從支撐組件4的環(huán)形內(nèi)壁向外壁方向延伸。散熱組件5上部的寬度和支撐組件4的環(huán)寬相同，散熱組件5下部的寬度和支撐組件4的狹縫深度一樣并插入到支撐組件4的狹縫中，可以通過焊接將散熱組件5固定在支撐組件4上。在本實(shí)施例中,散熱組件5為齒片狀,豎直設(shè)置在支撐組件4的圓周上,在實(shí)際使用中還可以根據(jù)需要設(shè)置其他形狀的散熱組件,例如梯形或者螺旋形的散熱組件,散熱組件在支撐組件上的安裝方式也可以設(shè)置成其他方式,例如沿圓周斜向排列等。

支撐散熱組件3固定安裝在連接段2的上端部分的環(huán)形空腔內(nèi)，如圖1、圖2所示。支撐散熱組件3中的支撐組件5下端面和浸沒段1的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11上端面相抵，由于支撐散熱組件3是固定在連接段2上，所以浸沒段1在向上的方向不能移動(dòng)，從而對(duì)浸沒段1上端面限位。浸沒段1在向下的方向上由于凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11和連接段2的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21的搭接結(jié)構(gòu)，從而對(duì)浸沒段1下端面限位。浸沒段1由于其凸臺(tái)結(jié)構(gòu)11被固定在連接段2的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21和支撐散熱組件3之間，形成向上和向下的限位，從而固定了相對(duì)于連接段2和支撐散熱組件3的位置。

本實(shí)施例中支撐散熱組件3是通過焊接固定安裝在連接段2的上端部分環(huán)形空腔內(nèi)，12個(gè)散熱組件5的外側(cè)邊焊接在連接段2內(nèi)腔的腔壁上，支撐組件4的環(huán)狀結(jié)構(gòu)外壁也焊接在連接段2內(nèi)腔的腔壁上，通過焊接實(shí)現(xiàn)支撐組件的支撐部分4與散熱部分5分別與連接段2內(nèi)壁面進(jìn)行固定。通過焊接將散熱組件4固定在連接段2的內(nèi)壁上，一方面增強(qiáng)了支撐散熱組件與連接端的連接強(qiáng)度，有效減輕了連接端的彎曲程度，避免了噴槍因過度彎曲卡在噴槍口而不能正常提升，另一方面能夠提高內(nèi)部通入氣體對(duì)連接端的冷卻效果，降低連接端的溫度，提高其外壁面掛渣效果，從而提高連接端壽命。支撐散熱組件3和連接段2一樣，選用耐熱鋼材料，如310S不銹鋼、S12550不銹鋼等材質(zhì)，以保證高溫下相同的熱膨脹系數(shù)。

本發(fā)明浸沒式噴槍頭采用高強(qiáng)度、耐高溫、耐侵蝕、低成本以及具有良好抗熱沖擊性能的陶瓷材料作為噴槍頭的浸沒段，有效提高了噴槍頭的壽命，降低了生產(chǎn)成本。通過支撐散熱組件3能夠?qū)]段1進(jìn)行限位，有效減弱因浸沒段1與連接段2機(jī)械連接而帶來的浸沒段晃動(dòng)問題。噴槍頭的搭接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和在裝配間隙填充非金屬耐熱材料的設(shè)計(jì)，充分考慮了不同材料之間因熱膨脹導(dǎo)致的尺寸變化差異，避免了因連接段膨脹量大于浸沒段而導(dǎo)致的浸沒段脫落問題。散熱組件部分一方面增強(qiáng)了支撐散熱組件與連接端的連接強(qiáng)度，有效減輕了連接端的彎曲程度，避免了噴槍因過度彎曲卡在噴槍口而不能正常提升；另一方面能夠提高內(nèi)部通入氣體對(duì)連接端的冷卻效果，降低連接端的溫度，提高其外壁面掛渣效果，從而提高連接段壽命。這種耐高溫、長壽命頂吹浸沒式噴槍頭滿足頂吹爐的持續(xù)工作需求，降低了企業(yè)因頻繁更換噴槍頭而投入的大量人力、物力成本，以及因頻繁停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失。

盡管已參照本公開的各種實(shí)施例示出并描述了本公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離由所附權(quán)利要求及其等同物限定的本公開的精神和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。