一種旋浮冶煉噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種旋浮冶煉噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]在有色金屬冶煉行業(yè)內(nèi)，尤其是銅冶煉行業(yè)，懸浮閃速冶煉是最主要的冶煉技術(shù)之一，其工藝原理是:首先將冶金反應(yīng)所需的氣體，通常是富氧空氣，由冶煉噴嘴噴入閃速爐的反應(yīng)塔內(nèi)；然后將干燥后的冶金反應(yīng)所需的固態(tài)粉狀物料，通常包括精礦、熔劑以及返料，由冶煉噴嘴噴入閃速爐的反應(yīng)塔內(nèi)；固態(tài)粉狀物料與富氧空氣從噴嘴噴出后，相互混合形成氣料混合流體，固態(tài)粉狀物料懸浮在充滿富氧空氣且具有較高氧勢的反應(yīng)塔內(nèi)的空間內(nèi)，使物料粒子與富氧空氣中的氧氣充分混勻接觸，由于固態(tài)粉狀物料的粒徑很小，具有巨大的表面積，使得固態(tài)粉狀物料與氧氣在瞬間(2?3秒)內(nèi)完成冶金反應(yīng)，產(chǎn)出相應(yīng)的冶金產(chǎn)物，達(dá)到脫硫脫鐵的冶煉目的。由于冶金反應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)完成，反應(yīng)速度很快，故名懸浮閃速冶煉，實(shí)現(xiàn)上述懸浮閃速冶煉工藝的冶金爐稱作閃速爐。
[0003]根據(jù)上述，懸浮閃速冶煉工藝是將固態(tài)粉狀物料和富氧空氣分開單獨(dú)地由噴嘴噴入反應(yīng)塔，二者在反應(yīng)塔內(nèi)混合、碰撞，完成冶金反應(yīng)。由此，顯而易見地，固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合程度，例如混合的均勻性、混合速度、達(dá)到均勻混合所需的時(shí)間等，對冶金反應(yīng)是否進(jìn)行以及冶金反應(yīng)是否反應(yīng)完全就極為重要了。而目前，實(shí)際生產(chǎn)中，固態(tài)粉狀物料進(jìn)入反應(yīng)塔后，與富氧空氣的混合速度及混合均勻性較低，對冶金反應(yīng)進(jìn)行和反應(yīng)完全產(chǎn)生了顯著的消極影響，降低了閃速爐的生產(chǎn)能力。
[0004]因此，如何提高固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性，進(jìn)而促進(jìn)冶金反應(yīng)進(jìn)行和反應(yīng)完全，提高閃速爐的生產(chǎn)能力是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于上述說明，本發(fā)明的目的在于提供一種旋浮冶煉噴嘴，該噴嘴能夠提高固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性，進(jìn)而促進(jìn)冶金反應(yīng)進(jìn)行和反應(yīng)完全，提高閃速爐的生產(chǎn)能力。
[0006]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種旋浮冶煉噴嘴，包括至少一個(gè)用于向反應(yīng)塔供給冶金反應(yīng)所需氣體的供氣裝置和至少一個(gè)用于向所述反應(yīng)塔供給冶金反應(yīng)所需固態(tài)粉狀物料的供料裝置；
[0008]所述供料裝置中的至少一個(gè)包括供料管、密封蓋、上軸承件、下軸承件以及動(dòng)力機(jī)構(gòu)；
[0009]所述供料管包括從上到下依次布置的旋轉(zhuǎn)段以及固定段，所述旋轉(zhuǎn)段的上端通過所述上軸承件與所述密封蓋連接，且所述旋轉(zhuǎn)段的下端通過所述下軸承件與所述固定段連接以使得當(dāng)所述密封蓋和所述固定段固定不動(dòng)時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)段可以沿其軸向中心線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
[0010]所述上軸承件和所述下軸承件中的至少一個(gè)的外圈的外側(cè)面上設(shè)置有輪齒，至少一個(gè)帶有所述輪齒的所述外圈與所述旋轉(zhuǎn)段固定連接且通過其上的所述輪齒與所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接以帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)段作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
[0011]所述旋轉(zhuǎn)段包括從上到下的上直部、錐狀部以及下直部；
[0012]所述密封蓋的上表面上設(shè)置有用于將冶金反應(yīng)所需的固態(tài)粉狀物料引入所述旋轉(zhuǎn)段的進(jìn)料口，所述進(jìn)料口與給料機(jī)的出料管密封連接，所述進(jìn)料口在所述密封蓋上的位置滿足使得從所述出料管流出的固態(tài)粉狀物料只落在所述錐狀部的內(nèi)表面上。
[0013]優(yōu)選的，所述供料裝置還包括多個(gè)設(shè)置在所述上直部和所述錐狀部的內(nèi)表面上，且用于帶動(dòng)固態(tài)粉狀物料隨所述旋轉(zhuǎn)段旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)的帶料板，多個(gè)所述帶料板沿所述錐狀部的內(nèi)表面的周向均勻布置。
[0014]優(yōu)選的，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)為電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)段作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的所述外圈與所述電動(dòng)機(jī)之間還設(shè)置有齒輪與減速機(jī)，帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)段作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的所述外圈通過所述齒輪與所述減速機(jī)連接，所述減速機(jī)的輸入軸與所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸連接。
[0015]優(yōu)選的，所述上軸承件為上回轉(zhuǎn)支承，所述下軸承件為下回轉(zhuǎn)支承。
[0016]優(yōu)選的，所述供料管還包括用于引入粉料風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于所述供料管上且所述進(jìn)風(fēng)口的水平高度高于所述進(jìn)料口的水平高度。
[0017]優(yōu)選的，所述供料裝置還包括用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)式粉料風(fēng)的旋流器，所述旋流器設(shè)置于所述供料管的內(nèi)部或所述供料管的進(jìn)風(fēng)口處且位于所述粉料風(fēng)的流通路徑上，所述旋流器的水平高度高于所述進(jìn)料口的水平高度。
[0018]優(yōu)選的，所述旋流器為切向進(jìn)氣管、蝸殼式旋流器、切向葉片式旋流器或軸向葉片式旋流器。
[0019]優(yōu)選的，所述供料裝置還包括用于防止所述粉料風(fēng)與所述固態(tài)粉狀物料過早混合的擋風(fēng)管，所述擋風(fēng)管的上端與所述密封蓋密封連接，所述擋風(fēng)管的內(nèi)徑與所述供料管的內(nèi)徑相同，所述擋風(fēng)管的下端面與所述錐狀部的內(nèi)表面間隔一定距離以形成允許固態(tài)粉狀物料從所述錐狀部的內(nèi)表面上流入所述反應(yīng)塔的出料口。
[0020]優(yōu)選的，包括至少一個(gè)向反應(yīng)塔供給冶金反應(yīng)所需氣體的供氣裝置和一個(gè)向所述反應(yīng)塔供給冶金反應(yīng)所需精礦、熔劑以及返料混勻后的固態(tài)粉狀物料的供料裝置。
[0021]優(yōu)選的，包括至少一個(gè)向反應(yīng)塔供給冶金反應(yīng)所需氣體的供氣裝置和兩個(gè)向所述反應(yīng)塔供給冶金反應(yīng)所需固態(tài)粉狀物料的供料裝置，兩個(gè)所述供料裝置中的一個(gè)是向所述反應(yīng)塔供給精礦和熔劑混勻后的固態(tài)粉狀物料的第一供料裝置，兩個(gè)所述供料裝置中的另一個(gè)是向所述反應(yīng)塔供給返料的第二供料裝置。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的旋浮冶煉噴嘴包括至少一個(gè)供氣裝置和至少一個(gè)供料裝置，所述供料裝置中的至少一個(gè)包括供料管、密封蓋、上軸承件、下軸承件以及動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述供料管包括從上到下依次布置的旋轉(zhuǎn)段以及固定段，所述旋轉(zhuǎn)段包括從上到下的上直部、錐狀部以及下直部，所述進(jìn)料口在所述密封蓋上的位置滿足使得從所述出料管流出的固態(tài)粉狀物料只落在所述錐狀部的內(nèi)表面上，如此設(shè)置，使得冶金反應(yīng)所需的固態(tài)粉狀物料進(jìn)入供料管后，只落在一個(gè)向下傾斜的環(huán)形錐面上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)段由動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述環(huán)形錐面也沿其軸向中心線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在環(huán)形錐面作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，其上的固態(tài)粉狀物料連續(xù)地、穩(wěn)定地從環(huán)形錐面上向下流動(dòng)落入反應(yīng)塔中，使得固態(tài)粉狀物料可以一邊從給料機(jī)的出料管流入噴嘴，一邊旋轉(zhuǎn)，一邊向下流動(dòng)落入反應(yīng)塔，從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)形布料，使得固態(tài)粉狀物料在其環(huán)形的流通路徑上布料更加均勻，提高了固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性。本發(fā)明充分挖掘影響固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性的因素，創(chuàng)造性地認(rèn)為目前的布料方式對固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性造成了顯著的消極影響，進(jìn)而通過改善固態(tài)粉狀物料的布料方式，將原有的間斷點(diǎn)式布料改為環(huán)形布料，從而提高了固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性，顯著促進(jìn)了冶金反應(yīng)進(jìn)行和反應(yīng)完全，提高了閃速爐的生產(chǎn)能力。
[0023]進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述供料管還包括用于引入粉料風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口，通過將固態(tài)的固態(tài)粉狀物料與氣態(tài)的粉料風(fēng)預(yù)先混合，且選擇在冶煉噴嘴內(nèi)混合，形成一種氣料混合流體，氣料混合流體與上述的富氧空氣一樣均為氣態(tài)流體，是同一種物態(tài)，噴入反應(yīng)塔后，相比于固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合是固態(tài)與氣態(tài)的混合，氣料混合流體與富氧空氣的混合是氣態(tài)與氣態(tài)的混合，二者物態(tài)相同，能夠更容易、更快速、更均勻地混合，提高了固態(tài)粉狀物料與富氧空氣混合的速度和均勻性。本發(fā)明充分挖掘影響固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性的因素，創(chuàng)造性地認(rèn)為目前的進(jìn)料方式對固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性造成了顯著的消極影響，進(jìn)而通過改善固態(tài)粉狀物料的進(jìn)料方式，通過在冶煉噴嘴內(nèi)將固態(tài)的粉狀物料與氣態(tài)的粉料風(fēng)預(yù)先混合，變成與富氧空氣同為氣態(tài)的氣料混合流體，從而提高了固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性，顯著促進(jìn)了冶金反應(yīng)進(jìn)行和反應(yīng)完全，提高了閃速爐的生產(chǎn)能力。
[0024]進(jìn)一步的，本發(fā)明中，所述供料裝置還包括用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)式粉料風(fēng)的旋流器，旋流器可以將管道輸送來的粉料風(fēng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)式粉料風(fēng)，旋轉(zhuǎn)式粉料風(fēng)具有一定的旋流強(qiáng)度，能夠更容易、更快速、更均勻地與富氧空氣混合，尤其是當(dāng)富氧空氣為旋轉(zhuǎn)式富氧空氣時(shí)，上述有利作用會(huì)更加顯著，從而提高了固態(tài)粉狀物料與富氧空氣的混合速度和混合均勻性，顯著促進(jìn)了冶金反應(yīng)進(jìn)行和