專利名稱：氧煤噴槍風口組合裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型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 夠將高爐中噴煤系統(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 在爐內混合燃燒為高爐提供熱量。目前，現有的噴煤槍根據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，為現有的單管噴槍的結構示意圖。如圖1所示，現有的 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，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，進入高爐內燃燒?，F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，現有的空冷噴槍是在噴 煤槍體的外部設置套筒，在套筒內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 易出現熱風倒灌的現象。
3[0006]本實用新型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，本實用新型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、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、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，所述隔板和所 述風口大套、風口中套和風口小套內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。與現有技術相比，本實用新型具有以下特點和優(yōu)點1、本實用新型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、本實用新型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，使得氣體通道內的氧氣經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、本實用新型的噴煤槍體與固定套管通過法蘭相連接，能夠實現快速、方便的換槍。4、本實用新型在所述固定套管上開設有氧氣接口和氮氣接口。當出現緊急狀況 時，通過氮氣接口向固定套管內的氣體通道提供氮氣，同時人工關閉供氧裝置，實現氮氣與 氧氣的快速切換，提高了設備的安全可靠性。[0021]5、本實用新型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 內部通路的作用，從而防止熱風倒灌現象的發(fā)生。

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范 圍。其中，圖1為現有的單管噴槍的結構示意圖；圖2為本實用新型氧煤噴槍風口組合裝置的結構示意圖；圖3為本實用新型的氧煤噴槍的剖面結構示意圖；圖4為本實用新型的氧煤噴槍的側視結構示意圖?，F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。本實用新型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。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明 本實用新型的具體實施方式
。請參考圖2，為本實用新型氧煤噴槍風口組合裝置的結構示意圖。如圖所示，本實 用新型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 設有冷卻水通道4，利用外部的循環(huán)冷卻水流經該冷卻水通道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。在本實用新型中，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的側壁內流經冷卻水通道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。本實用 新型通過在容置腔31內設置一隔板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側壁內的循環(huán)冷卻水能夠對氧煤噴槍1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。但本實用新型也不限于此，根據實際 需要，在風口部件3的容置腔31內可以設置多個隔板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。作為本實用新型一種可選的實施方式，請一并參考圖3、4，分別為本實用新型的氧 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，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11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、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、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，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。但本實用新型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。但本實用 新型也不限于此，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內的氣體通道13提供氧氣；而當出現緊急狀況時，外部供 氮裝置通過氮氣接口 8向固定套管12內的氣體通道13提供氮氣，同時人工關閉供氧裝置， 從而實現氮氣與氧氣的快速切換，提高了設備的安全可靠性。作為本實用新型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，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，本實用新型也不限于采用氧煤混合燃燒的方式為高爐提供熱量，根據實際 工況需要，本實用新型的噴槍也可以噴吹可燃氣體，利用可燃氣體與氣體通道內可通入的 空氣、純氧或還原劑進行混合燃燒，從而擴大了本實用新型的使用范圍。本實用新型的工作原理是本實用新型利用熱交換原理，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，本實用新型在氧煤噴槍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內的氧氣經過導流套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，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 向高爐內吹入熱風，同時在氧煤噴槍1的氣體通道13內通入氧氣，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，現場操作人員可隨 時根據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部通路的作用，從而防止熱風倒灌現象的發(fā)生。當出現緊急狀況時， 通過氮氣接口 8向固定套管12內的氣體通道13提供氮氣，同時人工關閉供氧裝置，實現氮 氣與氧氣的快速切換，提高了設備的安全可靠性。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范 圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變 化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一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、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、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，所述隔板和所述風口大套、風口中套和風口小套內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。
專利摘要本實用新型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。本實用新型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。本實用新型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C21B7/16GK201864737SQ20102058866
公開日2011年6月15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