CN103374639A - 一种煤粉喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种煤粉喷嘴，是采用内置耐磨套、分配锥结构。分配锥是根据煤粉在喷枪中的分层流动情况，可按设计比例分配煤粉至各喷管，能克服现有技术的煤粉分配不均问题。耐磨套将煤粉与喷嘴的锥段隔开，完全消除了喷嘴的锥段内壁被煤粉磨损的可能性。本发明能显著提高高炉所喷煤粉到达风口出口时的氧气浓度和温度，对进入高炉炉内后煤粉的燃烧十分有益，可以进一步提高煤粉的燃烧率和数量。
Description
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域，涉及高炉喷煤技术，尤其是用于高炉喷煤的一种煤粉喷嘴。
背景技术
在高炉生产中，煤粉在风口和高炉内的燃烧过程，其限制性环节是煤粉向热风中的扩散，因此，改善喷吹煤粉向热风中的扩散过程，有利于提高煤粉的燃烧率和提高喷煤数量。
中国专利申请201110376620.1和201120470986，是采用设置在喷嘴端面上的数个小孔或者“Y”或者“十”形窄缝向热风中喷吹煤粉，极大的改善了煤粉与热风间混合的初始条件。经仿真计算表明，该种形式的喷嘴，可使到达风口出口处的煤粉与热风的混合物，其高于450℃的部分的比例，比传统的圆管喷枪时高出一倍以上，可显著增加煤粉在高炉炉内的燃烧率。
但上述专利申请中所采用的喷嘴，尚存在不足。主要问题是：其内部结构仅为一段空心锥，在与空心锥连通的数个小孔或者“Y”或者“十”形窄缝中，经试验表明，由于煤粉在喷枪中的流动存在分层问题，该空心锥会造成煤粉在不同的小孔或者窄缝之间出现分配不均的现象；同时，在使用金属材料制造该喷嘴时，该喷嘴内部的空心锥壁磨损很快，使得上述分配不均现象随喷嘴使用时间的延长而加剧；严重时，煤粉流股将直接磨穿该空心锥壁，这将使得该专利申请所设置的数个小孔或者“Y”或者“十”形窄缝，失去分配煤粉的能力。
发明内容
本发明提出的一种煤粉喷嘴，是旨在克服煤粉在喷嘴内分配不均的现象，并同时消除煤粉流股直接磨穿喷嘴锥壁的可能性。
一种煤粉喷嘴，是由接口段、锥段、喷管、耐磨套、分配锥组成，接口段与锥段的中心线夹角为0～15°；在锥段的外圆周上，分布有数个喷管，喷管内均开有与接口段连通的煤粉通道；在锥段内，镶嵌了耐磨套，耐磨套上开有与喷管所开煤粉通道相配合的开口，煤粉是经过该开口再进入喷管的煤粉通道内的；在耐磨套内，安装了一个分配锥，该分配锥设置了与喷管数目相同的分隔叶片，从接口段进入锥段耐磨套内的煤粉流股，被分配锥按照设计比例分配至耐磨套的每一个开口内，并经过喷管的煤粉通道向热风中进行喷射。
上述的接口段，其与喷枪连接的方式是采用管螺纹或者是卡扣结构。
上述的喷管是圆管、或者扁管或者由圆到扁过渡的任意形状。
上述的煤粉通道，其截面形状是圆形或者窄缝形，或者是圆形和窄缝形之间过渡的任意形状。
上述的耐磨套和分配锥，其材质是金属、或者粉末金属、或者陶瓷材料及其任意组合。
上述的接口段、锥段、喷管、耐磨套、分配锥是个整体件，是粉末金属材料或者陶瓷材料整体烧结而成。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提出的煤粉喷嘴，其内置的分配锥，是根据煤粉在喷枪中的分层流动情况，按照设计比例分配煤粉至各喷管，因此它能有效、可靠地克服现有技术发明中存在的煤粉分配不均的问题。
(2)本发明提出的煤粉喷嘴，其煤粉流股的分散和变向，是在内置的耐磨套内完成的，因此，可以通过提高耐磨套的抗磨损的性能来解决其使用寿命问题。同时，由于耐磨套将煤粉与喷嘴锥段隔开，这样，就完全消除喷嘴的锥段内壁被煤粉磨损的可能性，因此，也彻底解决了现有技术发明中存在的煤粉将喷嘴锥段磨穿、造成喷嘴分配煤粉的功能失效问题。
(3)本发明提出的煤粉喷嘴，是在喷嘴的锥段外圆周上设置了数个喷管，该数个喷管是相互独立、互不相连的。因此，在数个喷管的出口处，从喷管之间流过的热风是将各喷管喷出的煤粉完全隔开的，这样显著提高了高炉所喷吹的煤粉到达风口的出口时，煤粉流股中心的氧气浓度和温度，这对进入高炉炉内后煤粉的燃烧，起到十分有益的积极作用，可以进一步提高煤粉的燃烧率和数量。
附图说明
图1为实施例1的示意图，是图2的A-A截面图。
图2为图1中D向视图。
图3为图2的B-B截面图。
图4为图1中C-C截面图。
图5为实施例2的示意图，是图6的E-E截面图。
图6为图5的F向视图。
如图中，1为接口段，1-1为卡扣结构，2为锥段，3为喷管，4为耐磨套，4-1为开口，5为分配锥，5-1为分隔叶片，6为煤粉通道。
具体实施方式
如图1、2、3、4为实施例1。如图5、6为实施例2。
如图1所示，煤粉喷嘴是由接口段1、锥段2、喷管3、耐磨套4、分配锥5组成，接口段1与锥段2的中心线夹角为0～15°。如图2所示，在锥段2的外圆周上，分布有数个喷管3，喷管3内均开有与接口段1连通的煤粉通道6。如图3所示，在锥段2内，镶嵌了耐磨套4，耐磨套4上开有与喷管3所开煤粉通道6相配合的开口4-1，煤粉是经过该开口4-1再进入喷管3的煤粉通道6内的。如图3、4所示，在耐磨套4内，安装了一个分配锥5。该分配锥5设置了与喷管3数目相同的分隔叶片5-1。从接口段1进入锥段2耐磨套4内的煤粉流股，被分配锥5及其分隔叶片5-1按照设计比例分配至耐磨套4的每一个开口4-1内，并经过喷管3的煤粉通道6向热风中进行喷射。
如图1所示，煤粉喷嘴的接口段1与喷枪连接的方式是采用管螺纹。如图5所示，煤粉喷嘴的接口段1与喷枪连接的方式是采用卡扣结构1-1。
如图6所示，喷管3是圆管。在如图2中，喷管3是扁管。而在其他未列举的实施例中，它的形状是由圆到扁过渡的任意形状。
如图6所示，煤粉通道6的截面形状是圆形。在如图2中，煤粉通道6的截面形状是窄缝形。而在其他未列举的实施例中，它的截面形状是圆形和窄缝形之间过渡的任意形状。
上述实施例1、2中，耐磨套4和分配锥5，其材质是金属、或者粉末金属、或者陶瓷材料及其任意组合。
上述实施例1、2中，接口段1、锥段2、喷管3、耐磨套4、分配锥5是个整体件，是粉末金属材料或者陶瓷材料整体烧结而成的。
说明书附图3为摘要附图。说明书中，所述的喷枪、风口是现有技术内容。
Claims (6)
1.一种煤粉喷嘴是由接口段、锥段、喷管、耐磨套、分配锥组成，接口段与锥段的中心线夹角为0～15。，其特征在于：在锥段的外圆周上，分布有数个喷管，喷管内均开有与接口段连通的煤粉通道；在锥段内，镶嵌了耐磨套，耐磨套上开有与喷管所开煤粉通道相配合的开口，煤粉是经过该开口再进入喷管的煤粉通道内的；在耐磨套内，安装了一个分配锥，该分配锥设置了与喷管数目相同的分隔叶片，从接口段进入锥段耐磨套内的煤粉流股，被分配锥按照设计比例分配至耐磨套的每一个开口内，并经过喷管的煤粉通道向热风中进行喷射。
2.根据权利要求1所述的喷枪燃烧器，其特征在于：所述的接口段，其与喷枪连接的方式是采用管螺纹或者是卡扣结构。
3.根据权利要求1所述的喷枪燃烧器，其特征在于：所述的喷管是圆管、或者扁管或者由圆到扁过渡的任意形状。
4.根据权利要求1所述的喷枪燃烧器，其特征在于：所述的煤粉通道，其截面形状是圆形或者窄缝形，或者是圆形和窄缝形之间过渡的任意形状。
5.根据权利要求1所述的喷枪燃烧器，其特征在于：所述的耐磨套和分配锥，其材质是金属、或者粉末金属、或者陶瓷材料及其任意组合。
6.根据权利要求1所述的喷枪燃烧器，其特征在于：所述的接口段、锥段、喷管、耐磨套、分配锥是个整体件，是粉末金属材料或者陶瓷材料整体烧结而成。
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- 2012-04-13 CN CN2012101066806A patent/CN103374639A/zh active Pending
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