高炉煤粉喷吹枪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高炉煤粉喷吹枪，包括喷枪本体和直吹管，喷枪本体与直吹管固定连接；喷枪本体具有喷煤管和喷气管，喷煤管与喷气管沿轴线方向上组装并焊接于一体，且喷煤管与喷气管之间形成截面为月牙形的冷却气体喷吹腔；喷煤管的入口端连接煤粉喷吹接管和吹扫接管，喷煤管的出口端部的内壁设有多个环状陶瓷层，相邻两个环状陶瓷层之间设有间隙；喷气管的入口端连接冷却气体喷吹管，喷气管的出口端设有陶瓷内衬层，陶瓷内衬层的上表面与直吹管的中心线平行。形成的月牙形的冷却气体输送腔，在煤粉的喷出口处有利于煤粉的散开及充分燃烧；所述喷气管的出口端的陶瓷内衬层增加了其对煤粉的耐磨性，延长设备的使用寿命。
【专利说明】高炉煤粉喷吹枪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高炉煤粉喷吹枪，适用于高炉煤粉喷吹系统。
【背景技术】
[0002]高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，减少环境污染，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。
[0003]煤粉喷枪作为高炉喷煤工艺中的关键设备之一，其稳定性和可靠性直接影响着高炉喷煤比及高炉的正常生产运行。煤粉通过喷枪经直吹管喷入高炉风口。由于在高炉正常生产过程中，直吹管通过风口向高炉内喷吹风速不低于200m/s的富氧热风，其温度一般保持在1100-1200°C ;另外，喷枪在输送煤粉的过程中，其内部受速度为每秒数米或数十米的煤粉及其输送气体组成的气固两相流连续冲蚀。结合生产实践，煤粉喷枪破损状况基本分两种:(1)枪体外管靠近风口端由于高温、富氧导致其表面严重高温氧化损坏；(2)喷管内壁由于煤、气冲刷磨损损坏。
[0004]目前，国内主要的喷枪结构形式有以下几种:(1)单筒直管喷枪；(2)单筒弯管喷枪；(3)套筒直管喷枪；(4)套筒弯管喷枪。单筒直管喷枪的特点是枪体为平直结构，单筒弯管喷枪的特点是喷枪煤粉出口的端部为弯曲结构，套筒直管喷枪和套筒弯管喷枪是在单筒喷枪的枪体外又加了一层套管，然后通入压缩空气连续冷却，煤粉依然通过内管进入风口。可以将上述几种喷枪结构归纳以下两点典型特点:直管型与弯管型；单筒型与套筒型。直管型最大的优点就是结构简单，在实际生产中插拔枪方便，但其最大的缺点是煤粉流股偏离风口中心，对准风口小套腔壁，易造成对风口的冲刷磨损；为避免上述缺点，便产生了弯管式喷枪，其最大的优点是其端部弯管式设计可以有效避免煤流对风口的冲刷磨损，但由于其端部的弯曲结构，使其在插拔喷枪过程中容易与直吹管发生碰撞干涉，损坏相关设备，另外煤粉在喷管内输送过程中在弯曲处突然受阻，因此该型式的喷枪在弯曲处易磨损，甚至击穿。套筒式相对于单筒式来说增加了通过压缩空气对喷枪的冷却，进而延长使用寿命，但由于煤粉输送内管置于套管中央，压缩空气与煤粉一起喷出的时候煤粉被压缩空气“包围”束缚，不易散开，形成煤粉“股流”，这样就不利于煤粉与空气充分接触，煤粉进入风口回旋区后不能完全燃烧，影响喷煤比的提高，另外，套筒直管喷枪由于形成的煤粉“股流”，加速了煤粉对风口小套的磨损，影响设备寿命。
[0005]因此，有必要设计一种高炉煤粉喷吹枪，以克服上述问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种使煤粉充分燃烧，且可延长设备寿命的高炉煤粉喷吹枪。
[0007]本发明是这样实现的:
本发明提供一种高炉煤粉喷吹枪，包括喷枪本体和直吹管，所述喷枪本体与所述直吹管固定连接，所述直吹管的前端设有风口小套；所述喷枪本体具有喷煤管和喷气管，所述喷煤管与所述喷气管沿轴线方向上组装并焊接于一体，且所述喷煤管与所述喷气管之间形成截面为月牙形的冷却气体喷吹腔；所述喷煤管的入口端连接煤粉喷吹接管和吹扫接管，所述喷煤管的出口端部插设于所述直吹管内，所述喷煤管的出口端部的内壁设有多个环状陶瓷层，相邻两个所述环状陶瓷层之间设有间隙；所述喷气管的入口端连接冷却气体喷吹管，所述喷气 管的出口端凸出于所述喷煤管，所述喷气管的出口端设有陶瓷内衬层，所述陶瓷内衬层的上表面与所述直吹管的中心线平行。
[0008]进一步地，所述喷气管的出口端凸出于所述喷煤管的出口端20_30mm。
[0009]进一步地，所述陶瓷内衬层的断面呈三角形。
[0010]进一步地，所述陶瓷内衬层的厚度沿所述喷煤管的喷煤方向逐渐增加。
[0011]进一步地，所述喷枪本体设有固定枪卡和止回阀，所述固定枪卡固定于所述喷枪本体的外圈，并与所述止回阀连接。
[0012]进一步地，所述喷煤管套设于所述喷气管上，且两者的中轴线不重合设置。
[0013]进一步地，所述喷煤管的上端与所述喷气管的上端焊接于一体，所述喷煤管的下端与所述喷气管下端之间的空间形成所述冷却气体喷吹腔。
[0014]本发明具有以下有益效果:
所述喷煤管与所述喷气管沿轴线方向上组装并焊接于一体，且所述喷煤管与所述喷气管之间形成截面为月牙形的冷却气体喷吹腔，与套筒型喷枪相比，结构更加紧凑、牢固，同时，形成的月牙形的冷却气体输送腔，在煤粉的喷出口处，不会因为气体的束缚形成煤粉“股流”，有利于煤粉的散开及充分燃烧；并且，所述喷气管的出口端的陶瓷内衬层增加了其对煤粉的耐磨性，所述喷煤管的出口端部的多个环状陶瓷层可以减少煤粉对其内壁的磨损，进而延长设备的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0016]图1为本发明实施例提供的高炉煤粉喷吹枪的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的高炉煤粉喷吹枪的局部放大图；
图3为图2的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]如图1至图3，本发明实施例提供一种高炉煤粉喷吹枪，包括喷枪本体6和直吹管7，所述喷枪本体6与所述直吹管7固定连接，所述直吹管7的前端设有风口小套8。[0019]如图1至图3，其中，图2为图1中I的局部放大图。所述喷枪本体6具有喷煤管62和喷气管63，所述喷煤管62与所述喷气管63沿轴线方向上组装并焊接于一体，且所述喷煤管62与所述喷气管63之间形成截面为月牙形的冷却气体喷吹腔65。其中，所述喷煤管62套设于所述喷气管63上，且两者的中轴线不重合设置，即两者不同心设置。在本较佳实施例中，所述喷煤管62的上端与所述喷气管63的上端焊接于一体，所述喷煤管62的下端与所述喷气管63下端之间的空间形成所述冷却气体喷吹腔65。由于所述冷却气体喷吹腔65的截面呈月牙形，因此，在煤粉的喷出口处，不会因为气体的束缚形成煤粉“股流”，有利于煤粉的散开及充分燃烧。
[0020]如图1至图3，所述喷煤管62的入口端连接煤粉喷吹接管I和吹扫接管2，所述煤粉喷吹接管I与所述喷煤管62连接，在喷煤过程中提供喷吹煤粉；所述吹扫接管2与所述喷煤管62连接，可对所述喷煤管62按照要求进行吹扫处理。所述喷煤管62的出口端部插设于所述直吹管7内，在本较佳实施例中，所述喷煤管62斜插入所述直吹管7中。所述喷煤管62的出口端部的内壁设有多个环状陶瓷层61，相邻两个所述环状陶瓷层61之间设有间隙。在煤粉喷吹时，煤粉通过所述喷煤管62输送，所述环状陶瓷层61之间的间隙将填充煤粉，在输送的过程增加了煤粉之间的接触，实现料磨料的效果，减少煤粉对所述喷煤管62内壁的磨损，进而延长高炉煤粉喷吹枪的使用寿命。
[0021]如图1至图3，所述喷气管63的入口端连接冷却气体喷吹管3，所述冷却气体喷吹管3与所述喷气管63相互连通，在喷煤过程中可提供冷却气体。所述喷气管63的出口端凸出于所述喷煤管62， 在本较佳实施例中，所述喷气管63的出口端凸出于所述喷煤管62的出口端20-30mm。所述喷气管63的出口端设有陶瓷内衬层64，所述陶瓷内衬层64的上表面与所述直吹管7的中心线平行。其中，所述陶瓷内衬层64的断面呈三角形，所述陶瓷内衬层64的厚度不均匀，具体表现为，所述陶瓷内衬层64的厚度沿所述喷煤管62的喷煤方向逐渐增加。这样的设计使冷却气体从所述喷气管63喷出时遇到“凸起”的陶瓷内衬层64，从而改变气体流向，使之吹向风口回旋区，有利于煤粉流改变方向，减少其对所述风口小套8的冲刷磨损，同时有利于煤粉的散开，进而充分燃烧，提高喷煤利用率，另外，所述喷气管63端部的陶瓷内衬层64增加了其对煤粉的耐磨性，延长设备使用寿命。
[0022]如图1至图3，所述喷枪本体6上还设有固定枪卡和止回阀，所述固定枪卡固定于所述喷枪本体6的外圈，并与所述止回阀连接，所述止回阀可防止煤粉在喷吹过程中产生回流。
[0023]所述高炉煤粉喷吹枪具有以下有益效果:
1.所述喷煤管62的出口端部的内壁设有多个环状陶瓷层61，相邻两个所述环状陶瓷层61之间设有间隙。在煤粉喷吹时，煤粉通过所述喷煤管62输送，所述环状陶瓷层61之间的间隙将填充煤粉，在输送的过程增加了煤粉之间的接触，实现料磨料的效果，减少煤粉对所述喷煤管62内壁的磨损，进而延长高炉煤粉喷吹枪的使用寿命。
[0024]2.所述喷煤管62与所述喷气管63沿轴线方向上组装并焊接于一体，且所述喷煤管62与所述喷气管63之间形成截面为月牙形的冷却气体喷吹腔65，与套筒型喷枪相比，结构更加紧凑、牢固，同时，形成的月牙形的冷却气体输送腔65，在煤粉的喷出口处，不会因为气体的束缚形成煤粉“股流”，有利于煤粉的散开及充分燃烧。
[0025]3.所述喷气管63的出口端设有陶瓷内衬层64，所述陶瓷内衬层64的上表面与所述直吹管7的中心线平行。其中，所述陶瓷内衬层64的断面呈三角形，所述陶瓷内衬层64的厚度不均匀，具体表现为，所述陶瓷内衬层64的厚度沿所述喷煤管62的喷煤方向逐渐增加。这样的设计使冷却气体从所述喷气管63喷出时遇到“凸起”的陶瓷内衬层64，从而改变气体流向，使之吹向风口回旋区，有利于煤粉流改变方向，减少其对所述风口小套8的冲刷磨损，同时有利于煤粉的散开，进而充分燃烧，提高喷煤利用率，另外，所述喷气管63端部的陶瓷内衬层64增加了其对煤粉的耐磨性，延长设备使用寿命。
[0026]4.所述高炉煤粉喷吹枪结构简单，紧凑，可对现有高炉煤粉喷枪实现无缝替换。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的 任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高炉煤粉喷吹枪，其特征在于，包括喷枪本体和直吹管，所述喷枪本体与所述直吹管固定连接，所述直吹管的前端设有风口小套； 所述喷枪本体具有喷煤管和喷气管，所述喷煤管与所述喷气管沿轴线方向上组装并焊接于一体，且所述喷煤管与所述喷气管之间形成截面为月牙形的冷却气体喷吹腔； 所述喷煤管的入口端连接煤粉喷吹接管和吹扫接管，所述喷煤管的出口端部插设于所述直吹管内，所述喷煤管的出口端部的内壁设有多个环状陶瓷层，相邻两个所述环状陶瓷层之间设有间隙； 所述喷气管的入口端连接冷却气体喷吹管，所述喷气管的出口端凸出于所述喷煤管，所述喷气管的出口端设有陶瓷内衬层，所述陶瓷内衬层的上表面与所述直吹管的中心线平行。
2.如权利要求1所述的高炉煤粉喷吹枪，其特征在于:所述喷气管的出口端凸出于所述喷煤管的出口端20-30mm。
3.如权利要求1所述的高炉煤粉喷吹枪，其特征在于:所述陶瓷内衬层的断面呈三角形。
4.如权利要求1或3所述的高炉煤粉喷吹枪，其特征在于:所述陶瓷内衬层的厚度沿所述喷煤管的喷煤方向逐渐增加。
5.如权利要求1所述的高炉煤粉喷吹枪，其特征在于:所述喷枪本体设有固定枪卡和止回阀，所述固定枪卡固定于所述喷枪本体的外圈，并与所述止回阀连接。
6.如权利要求1所述的高炉煤粉喷吹枪，其特征在于:所述喷煤管套设于所述喷气管上，且两者的中轴线不重合设置。
7.如权利要求6所述的高炉煤粉喷吹枪，其特征在于:所述喷煤管的上端与所述喷气管的上端焊接于一体，所述喷煤管的下端与所述喷气管下端之间的空间形成所述冷却气体喷吹腔。
【文档编号】C21B7/00GK103981311SQ201410174660
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】司敬芝, 汤楚雄, 周强, 闫朝付, 周少丰, 李啸磊 申请人:中冶南方工程技术有限公司