CN214185221U - 一种清渣机喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的清渣机喷嘴，包括伸入罐体中的喷吹管本体，喷吹管本体与罐体内壁间形成物料的气流通道，喷吹管本体的端部设有水平喷嘴，水平喷嘴的外壁为流线型；喷吹管本体的侧壁设置辅助喷嘴，所述辅助喷嘴由喷吹管本体的侧壁向罐体内壁呈放射状发散分布，所述辅助喷嘴由喷吹管本体的侧壁向固体物料的气流出口方向倾斜设置。将喷嘴头改为更符合流体力学的椭圆形喷嘴，降低空气阻力、提高喷嘴喷吹效率，同时增加辅助喷嘴结构，这样在喷吹的过程中，将喷吹气体的动能直接传递给需要输送的固体颗粒，将能大大提高输送的效果。本实用新型的清渣机喷嘴使用时，喷吹时间缩短，清渣效果有了明显的提高，喷吹风机风压和风量可以降低，节能潜力较大。

Description

一种清渣机喷嘴

技术领域

本实用新型涉及金属冶炼设备领域，特别是涉及一种清渣机喷嘴。

背景技术

在金属冶炼领域，尤其是在有色金属冶炼过程中，广泛采用固固相还原反应的生产工艺方法，且这类生产中还原反应都是其冶炼过程的核心工序。目前这类固固相还原反应很多都是在大长径比的还原容器（也称还原罐）内，且在高温、高真空条件下进行还原的，其中大部分都只能采用间断生产工艺，废渣需要定时从还原容器内排出，目前所采用的将废渣清出的方法有人工出渣和机械出渣两种方式。

人工出渣方式又可分为铲渣、扒渣等方式，其中铲渣是生产人员使用一把类似铁锹的工具，伸入还原容器内部将渣一铲一铲铲出来的方法，其优点是有较大的自由度，适用于任意管径，容易铲净渣，工具成本低，缺点是劳动强度大、效率低、扬尘大。

扒渣是利用一把类似于耙子的工具将还原容器内的渣扒出来，它的优缺点和铲渣差不多，而且还存在罐体球头处不宜扒干净的缺点。

人工出渣劳动强度大，劳动环境恶劣，出渣效率低导致“无用工作时间”长，能源消耗大。直接影响到产品的产率、生产成本、污染物的排放以及工人的身体健康。

机械扒渣有螺旋出渣、单链传动刮板扒渣机、往复式铲渣加料机、往复式铲渣与气吸槽相结合的铲（吸）渣加料机等。

机械扒渣都存在的问题是：首先，还原容器是在还原炉砌筑时固定在还原炉内的，还原容器的安装是和还原炉的砌筑同时进行的，在还原炉砌好后，还原容器位置也就基本固定了，还原容器在安装时极难保证完全与还原炉的前墙垂直，各还原容器之间极难保持平行和同样的容器间距；其次，在高温状态下，因为还原容器的蠕变变形，导致机械扒渣设备在工作时，很难避免其扒渣运动部件与还原容器的接触，这将会对还原容器造成划伤等机械损伤，这种损伤对于在高温环境中的还原容器而言，有时会是极为严重的，将会大大缩短还原容器的使用寿命甚至直接导致其报废；另外，这种变形也导致还原容器内的渣很难扒干净。如果要将还原容器内的渣尽量清干净，则要求清渣机械能尽可能地和容器壁贴紧，这必然将加大对还原容器壁的划伤；而如果要让还原容器在扒渣过程当中尽量划伤，就要求清渣机械尽可能少的与还原容器接触，这又将导致很难将渣扒干净，这对矛盾是目前所有的机械扒渣设备都没有解决的一个问题。除此之外，同人工扒渣一样，机械扒渣设备也存在粉尘飞扬严重的问题，导致车间工作环境的恶劣。

为了解决从这种细长型管内将不粘接或基本不粘接的固体物料扒出的问题，从业者对清渣机械进行较多研究和改进，但市场的清渣设备普遍存在运行效率不高，清渣时间过长，清理之后的还原罐内有残留的渣清理不干净等问题，一般每个还原罐经过气力清渣机清理后都会残留大约5-10kg的渣无法清理干净。

图1为气力清渣机的喷嘴结构图，钢架（1），大车运行机构（2），小车升降机构（3），出渣口（4），密封装置（5），喷吹管（6），还原炉炉墙（7），还原罐（8），喷管推进机构（9），小车推进机构（10），其中伸入还原罐内部的喷吹管，所述喷吹管的喷嘴形状为锥形。该气力清渣机当时能够将细长罐体内的固体物质吹出罐体并进行集中处理，气力清渣机在清除固体废渣的过程中，罐内渣的残存量与喷吹时间是成负相关，喷吹时间越长，残存量越小，但到了5min以后，罐内残存量变化程度变化就变得非常不明显，后续继续增加喷吹时间显得意义不大。通过对当时该气力清渣机的分析发现，设计的喷嘴形状是直型喷嘴，在喷嘴前面有收口，这个收口可以增加喷吹速度，但是，却也导致管路系统中阻力的增加，同时，气流速度增加而产生的动能却被用于对准罐体内壁的底部，这部分地方的渣会被很快吹走。吹走之后喷嘴就对着一个相当于光滑的管壁进行喷吹，这无疑是不合理的，浪费了大量的动能，导致沉积于罐体底部的部分料渣无法被吹走。

由上述可知，需要发明一种有效清渣的清渣机具有重要的实际意义。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷问题，本实用新型公开一种清渣机喷嘴，通过对喷嘴结构的改进，将喷嘴头改为更符合流体力学的椭圆形喷嘴，降低空气阻力、提高喷嘴喷吹效率，同时增加辅助喷嘴结构，这样在喷吹的过程中，将喷吹气体的动能直接传递给需要输送的固体颗粒，将能大大提高输送的效果。

本实用新型的技术方案如下：

公开一种清渣机喷嘴，所述喷吹管本体与罐体内壁间形成物料的气流通道，所述喷吹管本体的端部设有水平喷嘴，所述水平喷嘴的外壁为流线型；所述喷吹管本体的侧壁设置辅助喷嘴，所述辅助喷嘴由喷吹管本体的侧壁向罐体内壁呈放射状发散分布，所述辅助喷嘴由喷吹管本体的侧壁向固体物料的气流出口方向倾斜设置。

进一步地，所述水平喷嘴的端部为椭圆形结构，所述水平喷嘴的中心设有气体喷口。将原来锥形的喷嘴头改为更符合流体力学的椭圆形喷嘴，有效降低空气阻力、提高喷嘴喷吹效率。

进一步地，所述辅助喷嘴焊接于所述喷吹管本体的侧壁外。

进一步地，所述辅助喷嘴整体为扇形结构。本喷嘴增加了对准管壁的扇形喷嘴，并以高速气流喷吹向罐体内壁，这部分高速气流在与罐体内壁接触时，起到一个很好的清理罐体内壁的效果，将罐体内壁清理干净。而清理干净罐体内壁后，就能为后面的镁还原反应提供更高的传热效率，加快反应时间，提高镁的收得率和镁的质量。

更进一步地，所述辅助喷嘴与罐体内壁的水平方向夹角为20°~50°。

进一步地，所述辅助喷嘴的口部为矩形、梯形或者扇形结构，所述辅助喷嘴的口部与水平面平行设置，所述辅助喷嘴的口部与罐体内壁的竖直距离大于辅助喷嘴的口部与喷吹管本体的侧壁的竖直距离。这样设置保证了在喷吹的过程中，将喷吹气体的动能直接传递给需要输送的固体颗粒，将能大大提高输送的效果。

进一步地，所述喷吹管本体的侧壁还设置有放置槽，用于放置收纳辅助喷嘴。此种设置为了使辅助喷嘴收纳于喷吹管本体内，使整个喷嘴更容易放置。

进一步地，所述辅助喷嘴与放置槽通过转轴连接，所述辅助喷嘴设置有与喷吹管本体连接的进气口。

进一步地，所述放置槽的形状与辅助喷嘴的形状相同。

更进一步地，所述水平喷嘴的气体喷口的直径与喷吹管本体的直径之比为1:3~5。在端头喷嘴的口减小，以减少端头的喷嘴喷吹气体量。通过对气力清渣机清渣过程的分析，发现端头的喷嘴喷出的气流对渣的输送效果不够理想，因此本气体喷口进行科学设置，为减小端头喷嘴的气体喷出量。

与现有技术相比本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的清渣机喷嘴，将喷嘴结构进行科学改进，通过气流对准物料喷吹，利用气流的动能将物料吹起并推走，比单纯通过紊流将固体物料，尤其是大块的固体物料送走，其效果显著。本申请通过改变喷吹口的形状，形成一个直接对准物料的气流，让气流直接作用于固体物料上，起到一个更好的固体物料输送效果，即清渣效果显著提高。

本实用新型的清渣机喷嘴使用时，喷吹时间缩短：在清渣机其他结构不做调整，镁冶炼厂生产工艺和罐体等技术参数等都保持一致的情况下，单纯使用本清渣机喷嘴后，在喷吹这个环节上，原来一般喷吹罐体的时间为3-5min，现在只需要不超过2min的时间，明显的提高了劳动生产率，提高了设备利用率。

本实用新型的清渣机喷嘴使用时，清渣效果有了明显的提高：使用老式的喷嘴，通过多次试验发现，在喷吹时间为3min时，罐体内残留的镁渣量大约在15kg左右，喷吹时间达到5分钟以上时，镁渣残存量一般在5-10kg，继续增加喷吹时间，残存镁渣量基本不再下降。而使用本清渣机喷嘴后，在喷吹时间为2min的情况下，残存镁渣量均为5kg以下，喷吹时间继续增加，残存镁渣量降低变得不明显。

本实用新型的清渣机喷嘴使用时，喷吹风机风压和风量可以降低，节能潜力较大。

本实用新型的清渣机喷嘴使用时，能够起到一个更好的清理罐体内壁的效果：与原来的喷嘴相比，新喷嘴增加了对准管壁的扇形喷嘴，并以高速气流喷吹向罐体内壁，这部分高速气流在与罐体内壁接触时，起到一个很好地清理罐体内壁的效果，将罐体内壁清理干净。而清理干净罐体内壁后，就能为后面的镁还原反应提供更高的传热效率，加快反应时间，提高镁的收得率和镁的质量。

综上所述，本实用新型的清渣机喷嘴在只对喷嘴做出改变的情况下，取得了较好的效果，而且本清渣机喷嘴的生产成本较原喷嘴的生产成本增加值相对于整台设备的造价而言几乎可以忽略，单个喷嘴的成本较原喷嘴增加80元左右，但取得的效果却是显著的，具有较好的经济效益。

附图说明

图1为现有技术中气力清渣机的喷嘴的结构示意图。

图2为实施例1所述清渣机喷嘴的整体结构示意图。

图3为实施例1所述清渣机喷嘴的侧视示图。

图4为实施例2所述清渣机喷嘴的整体结构示意图。

其中，1-钢架，2-大车运行机构，3-小车升降机构，4-出渣口，5-密封装置，6-喷吹管，7-还原炉炉墙，8-还原罐，9-喷管推进机构，10-小车推进机构，20-辅助喷嘴，61-气体喷口，62-放置槽，63-转轴。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

本实施例的清渣机喷嘴，包括伸入罐体中的喷吹管6，喷吹管本体与还原罐8的罐体内壁间形成物料的气流通道，喷吹管本体的端部设有水平喷嘴61，水平喷嘴61的外壁为流线型，水平喷嘴61的中心设有气体喷口；喷吹管本体的侧壁设置具有扇形结构的辅助喷嘴20，辅助喷嘴20由喷吹管本体的侧壁向罐体内壁呈放射状发散分布，辅助喷嘴20由喷吹管本体的侧壁向固体物料的气流出口方向倾斜设置。

本实例的水平喷嘴将原来锥形的喷嘴头改为更符合流体力学的椭圆形结构喷嘴，有效降低空气阻力、提高喷嘴喷吹效率。

本实施例中的辅助喷嘴20焊接于喷吹管本体的侧壁外。

本清渣机喷嘴增加了对准管壁的扇形喷嘴，并以高速气流喷吹向罐体内壁，这部分高速气流在与罐体内壁接触时，起到一个很好的清理罐体内壁的效果，将罐体内壁清理干净。而清理干净罐体内壁后，就能为后面的镁还原反应提供更高的传热效率，加快反应时间，提高镁的收得率和镁的质量。

更进一步地，辅助喷嘴20与罐体内壁的水平方向夹角为20°~50°。

进一步地，辅助喷嘴20的口部为矩形、梯形或者扇形结构，本实施例中为扇形结构。辅助喷嘴20的口部与水平面平行设置，辅助喷嘴20的口部与罐体内壁的竖直距离大于辅助喷嘴20的口部与喷吹管本体的侧壁的竖直距离。这样设置保证了在喷吹的过程中，将喷吹气体的动能直接传递给需要输送的固体颗粒，将能大大提高输送的效果。

本实用新型的清渣机喷嘴使用时，喷吹时间缩短：在清渣机其他结构不做调整，镁冶炼厂生产工艺和罐体等技术参数等都保持一致的情况下，单纯使用本清渣机喷嘴后，在喷吹这个环节上，原来一般喷吹罐体的时间为3-5min，现在只需要不超过2min的时间，明显的提高了劳动生产率，提高了设备利用率。

本实用新型的清渣机喷嘴使用时，清渣效果有了明显的提高：使用老式的喷嘴，通过多次试验发现，在喷吹时间为3min时，罐体内残留的镁渣量大约在15kg左右，喷吹时间达到5分钟以上时，镁渣残存量一般在5-10kg，继续增加喷吹时间，残存镁渣量基本不再下降。而使用本清渣机喷嘴后，在喷吹时间为2min的情况下，残存镁渣量均为5kg以下，喷吹时间继续增加，残存镁渣量降低变得不明显。

实施例2

本实施例的清渣机喷嘴与实施例1基本相同，其不同之处在于，喷吹管本体的侧壁还设置有与辅助喷嘴20的形状相同的放置槽62，用于放置收纳辅助喷嘴20。此种设置为了使辅助喷嘴收纳于喷吹管本体内，使整个喷嘴更容易放置。

辅助喷嘴20与放置槽62通过转轴63连接，辅助喷嘴20设置有与喷吹管本体连接的进气口。

水平喷嘴的气体喷口的直径与喷吹管本体的直径之比为1:3~5。水平喷嘴在端头喷嘴的口减小，以减少端头的喷嘴喷吹气体量。通过对气力清渣机清渣过程的分析，发现端头的喷嘴喷出的气流对渣的输送效果不够理想，因此本气体喷口进行科学设置，为减小端头喷嘴的气体喷出量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护之内。

Claims (10)

1.一种清渣机喷嘴，包括伸入罐体中的喷吹管本体，其特征在于，所述喷吹管本体与罐体内壁间形成物料的气流通道，所述喷吹管本体的端部设有水平喷嘴，所述水平喷嘴的外壁为流线型；所述喷吹管本体的侧壁设置辅助喷嘴，所述辅助喷嘴由喷吹管本体的侧壁向罐体内壁呈放射状发散分布，所述辅助喷嘴由喷吹管本体的侧壁向固体物料的气流出口方向倾斜设置。

2.根据权利要求1所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述水平喷嘴的端部为椭圆形结构，所述水平喷嘴的中心设有气体喷口。

3.根据权利要求2所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述辅助喷嘴焊接于所述喷吹管本体的侧壁外。

4.根据权利要求2所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述辅助喷嘴整体为扇形结构。

5.根据权利要求4所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述辅助喷嘴的口部为矩形、梯形或者扇形结构，所述辅助喷嘴的口部与水平面平行设置。

6.根据权利要求5所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述辅助喷嘴的口部与罐体内壁的竖直距离大于辅助喷嘴的口部与喷吹管本体的侧壁的竖直距离。

7.根据权利要求1所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述喷吹管本体的侧壁还设置有放置槽，用于放置收纳辅助喷嘴。

8.根据权利要求7所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述辅助喷嘴与放置槽通过转轴连接，所述辅助喷嘴设置有与喷吹管本体连接的进气口。

9.根据权利要求8所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述放置槽的形状与辅助喷嘴的形状相同。

10.根据权利要求2~9任意一项所述清渣机喷嘴，其特征在于，所述水平喷嘴的气体喷口的直径与喷吹管本体的直径之比为1:3~5。

Images