CN214276500U - 一种熔池熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种熔池熔炼炉。所述熔池熔炼炉包括炉缸、炉身、炉顶和多个喷枪组件，所述炉身上间隔排布有多个喷嘴通道；所述喷枪组件设置在所述喷嘴通道内，且所述喷枪组件与所述炉腔相通；所述喷枪组件包括喷枪和富氧空气管，所述喷枪的一端设有喷嘴口，所述喷枪在炉身的外侧自所述喷嘴通道插入，使所述喷嘴口与所述炉腔相通；所述富氧空气管在炉身的外侧与所述喷嘴通道连通。与相关技术相比，本实用新型所提供的熔池熔炼炉可达到不停炉，不降低熔体液面的情况下，快速更换喷枪的目的，提升熔体加热及搅拌的工作效率。

Description

一种熔池熔炼炉

技术领域

本实用新型涉及金属冶炼和固废处理技术领域，尤其涉及一种熔池熔炼炉。

背景技术

目前，侧吹熔池熔炼技术作为先进的冶炼技术广泛应用于金属冶炼和固废处理等领域。侧吹熔池熔炼炉的喷嘴口有两种：一种为燃料燃烧式，另一种为富氧空气。富氧空气式喷嘴口对熔体搅拌效果好，对冶金动力学传热传质有一定促进作用，但也存在熔体升温速度慢，温度控制较为不便等缺点，尤其是处理低发热值的原料，该缺点被进一步放大。

燃料燃烧式的喷枪主要作为加热熔体使用，具有熔体温度调节快，在处理低热值原料有优势，但单只喷枪送风量小，导致炉内搅拌不够剧烈，反应不够充分，炉内甚至产生死区，且喷枪风口砖烧损严重，喷枪寿命短。

现用技术如专利公告号CN104848682B公示的一种熔池熔炼炉，专利公告号CN106382817A公示的一种富氧熔池熔炼炉，专利公告号CN105698529A公示的一种改进型侧吹熔池熔炼炉，都采用了多个喷枪解决了上述问题，但喷枪结构单一，要么为富氧喷枪，要么为普通喷枪，更换喷枪时需要停炉或者降低熔体液面后才能更换，工作效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种熔池熔炼炉，实现不停炉也能更换喷枪。

本实用新型的技术方案是：一种熔池熔炼炉包括自下向上依次设置的炉缸、炉身及炉顶，所述炉缸、炉身及炉顶内部相通形成炉腔，所述炉顶上设有进料口和出烟口，所述炉身在同一个水平截面的两个相对侧壁上间隔排布有多个喷嘴通道，所述熔池熔炼炉还包括多个喷枪组件，所述喷枪组件设置在所述喷嘴通道内，且所述喷枪组件与所述炉腔相通；

所述喷枪组件包括喷枪和富氧空气管，所述喷枪的一端设有喷嘴口，所述喷枪在炉身的外侧自所述喷嘴通道插入，使所述喷嘴口与所述炉腔相通；所述富氧空气管在炉身的外侧与所述喷嘴通道连通。

上述方案中，将喷枪组件设计为喷枪和富氧空气管，所述喷枪和富氧空气管均与喷嘴通道连通，使同一个喷嘴通道既能鼓入富氧空气，又能提供热源或控制还原气，更换喷枪时向炉内送入富氧空气，可达到不停炉也能快速更换喷枪的目的，提升熔体加热及搅拌的工作效率。

优选的，所述喷嘴通道上设有可封堵喷嘴通道的锁风阀，所述锁风阀与喷枪临近设置。当拔出喷枪时，所述锁风阀封堵喷嘴通道，能防止炉腔内的熔体倒流，能够实现不降低熔体液面，也能快速更换喷枪。

优选的，所述锁风阀为向所述喷嘴通道方向滑动的小球。该结构简单，实现效果好，当拔出喷枪后，小球在自重作用下自动落下，封堵喷嘴通道，防止熔体喷溅。

优选的，所述富氧空气管上设有控制富氧空气输入量的阀门。

优选的，多个所述喷嘴通道自所述进料口向出烟口方向排布；在临近所述进料口的多个喷嘴通道中设置至少一个喷枪组件，在临近出烟口的多个喷嘴通道中设置至少一个喷枪组件；所述炉身两侧的喷枪组件呈对称设置。

该结构设置最大程度增加熔池搅拌，强化传热传质效果，同时能减少搅拌死角。

优选的，还包括第一铜水套和钢梁，所述第一铜水套为L型，所述炉身中间过渡采用L型的所述第一铜水套半包围所述钢梁；所述第一铜水套有一个侧面设于所述钢梁和炉腔之间，使炉身的上部结构与出烟口连接附近的端墙为铜水套夹耐火砖的组合结构。

所述钢梁对整个熔炼炉起中部支撑作用，设置第一铜水套可解决钢梁疲劳受损出现漏水的问题。

优选的，所述炉身包括第一耐火砖和设于所述第一耐火砖外侧的第二铜水套，所述第一耐火砖和第二铜水套围合形成所述炉腔，所述喷嘴通道水平贯通所述第二铜水套和第一耐火砖。

位于炉身的炉腔为熔池搅拌区，该受热面设置耐火砖，耐火砖外侧紧贴铜水套，相对于只设置铜水套结构具有以下优点：1)大幅度减少铜水套冷却水带走热量；2)使用寿命长。

优选的，所述炉顶的侧壁上设有贯通的第一风口和第二风口，所述第一风口临近所述炉身设置，所述第二风口临近所述出烟口设置。

优选的，所述第一风口和第二风口均位于所述出烟口的下方，且所述第一风口和第二风口的数量均为多个。

优选的，所述炉顶临近出烟口的一个侧壁上设有第二耐火砖和第三铜水套，所述第二耐火砖自所述炉顶的侧壁伸入所述炉腔中，所述第三铜水套在所述第二耐火砖的上下两侧均有设置。

炉顶与出烟口连接处为烟气冲刷面，在该冲刷面增设耐火砖和铜水套组合，可延长冲刷面侧壁的使用寿命。

与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：可达到不停炉，不降低熔体液面的情况下，快速更换喷枪的目的，提升熔体加热及搅拌的工作效率；通过锁风阀可有效防止熔体倒流喷溅；设置多个喷枪组件，提高炉内搅拌力度，使熔渣分布均匀，减少搅拌死角，缩短作业时间和延长喷枪寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的熔池熔炼炉的正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型提供的熔池熔炼炉的侧视剖面结构示意图；

图3为沿图1的A-A剖视图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1、2所示，本实施例提供的一种熔池熔炼炉包括炉缸1、炉身2、炉顶3、炉腔4、喷枪组件5、第一铜水套6、钢梁7和钢架8。

所述炉缸1、炉身2和炉顶3自下向上依次设置，所述炉缸1、炉身2及炉顶3内部相通形成所述炉腔4。所述炉身2和炉顶3的外壁均设有起稳固作用的钢架8。所述炉顶3上设有进料口31和出烟口32。

所述炉缸1为现用技术，对此没有做出改进。

如图3所示，所述炉身2在同一个水平截面的两个相对侧壁上间隔排布有多个喷嘴通道21。在本实施例中，所述喷嘴通道21单侧设置8个，自所述进料口31向出烟口32方向间隔排布。所述喷嘴通道21的结构包括锥形孔道和外延结构。锥形孔道伸入炉身2中，锥形孔道的大口径位于炉身2的外壁，小口径朝向炉腔4。外延结构如图2所示，其形成两个分支，其中一个分支插入所述喷枪51，为水平分支。另一个分支为倾斜分支，连通所述富氧空气管52。

所述炉身2包括第一耐火砖22和设于所述第一耐火砖22外侧的第二铜水套23。所述第一耐火砖22和第二铜水套23围合形成所述炉腔4，且所述第一耐火砖22临近所述炉腔24设置。所述喷嘴通道21水平贯通所述第二铜水套23和第一耐火砖22。所述第二铜水管23的厚度为600mm。

如图1、3所示，所述喷枪组件5设置在所述喷嘴通道21内，且所述喷枪组件5与所述炉腔4相通。单侧的8个所述喷嘴通道中，自进料口31起，先间隔1个喷嘴通道，在第二个喷嘴通道的位置处插入一个所述喷枪组件5，再间隔1个喷嘴通道，在第四个喷嘴通道的位置处插入一个所述喷枪组件5，再间隔2个喷嘴通道，在第七个喷嘴通道的位置处插入一个所述喷枪组件5。第二个喷嘴通道的位置位于进料口31的正下方，第七个喷嘴通道的位置位于出烟口的正下方，这样设计可减少搅拌死角。另一侧的喷枪组件5设置的位置及数量与该侧对称。

如图2所示，所述喷枪组件5包括喷枪51和富氧空气管52。所述喷枪51的一端设有喷嘴口511。所述喷枪51在炉身2的外侧自所述喷嘴通道21插入，使所述喷嘴口511与所述炉腔4相通。所述喷枪51为粉煤燃烧喷枪。

所述喷嘴通道21上设有可封堵喷嘴通道21的锁风阀9，所述锁风阀9与喷枪51临近设置。在具体的实施例中，所述锁风阀9为向所述喷嘴通道21方向滑动的小球。供小球滑动的滑道自插入方向向左上倾斜的结构。

当喷枪51插入时，喷枪51抵接小球并将其推送至滑道内侧。当拔出喷枪51时，小球在自身重力作用下自动落下，将喷嘴通道21封堵，防止熔体倒流喷溅，实现在不降低熔体液面的情况下，也能更换喷枪。

所述富氧空气管52在炉身2的外侧与所述喷嘴通道21连通。所述富氧空气管52上设有控制富氧空气输入量的阀门521。

更换喷枪51时，打开阀门521，向炉腔4内通入富氧空气，拔出喷枪，锁风阀9的小球自动下落，防止熔体喷溅。

如图1、2所示，所述钢梁7将所述第一铜水套6嵌装于所述炉身2和炉顶3之间。钢梁7围合在熔炼炉的周边，钢梁7整体起加固作用。在钢梁7位于炉腔4侧设置成L型的第一铜水套6，所述第一铜水套6有一个侧面设于所述钢梁7和炉腔4之间，对钢梁7起保护作用。炉身2和炉顶3采用L型铜水套和半包围的钢梁结构过渡支撑，能解决钢梁7疲劳受损出现漏水问题。

如图1所示，所述炉顶3的侧壁上设有贯通的第一风口33和第二风口34。所述第一风口33临近所述炉身2设置，单侧设置6个。所述第二风口34临近所述出烟口32设置，单侧设置3个。所述第一风口33和第二风口34均位于所述出烟口32的下方。

所述炉顶3临近出烟口32的一个侧壁上设有第二耐火砖35和第三铜水套36。所述第二耐火砖35自所述炉顶3的侧壁伸入所述炉腔4中。所述第三铜水套36在所述第二耐火砖35的上下两侧均有设置。所述第二耐火砖35使局部加厚75mm，大大延长了端墙的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种熔池熔炼炉，包括自下向上依次设置的炉缸(1)、炉身(2)及炉顶(3)，所述炉缸(1)、炉身(2)及炉顶(3)内部相通形成炉腔(4)，所述炉顶(3)上设有进料口(31)和出烟口(32)，其特征在于，所述炉身(2)在同一个水平截面的两个相对侧壁上间隔排布有多个喷嘴通道(21)；所述熔池熔炼炉还包括多个喷枪组件(5)，所述喷枪组件(5)设置在所述喷嘴通道(21)，且所述喷枪组件(5)与所述炉腔(4)相通；

所述喷枪组件(5)包括喷枪(51)和富氧空气管(52)，所述喷枪(51)的一端设有喷嘴口(511)，所述喷枪(51)在炉身(2)的外侧自所述喷嘴通道(21)插入，使所述喷嘴口(511)与所述炉腔(4)相通；所述富氧空气管(52)在炉身(2)的外侧与所述喷嘴通道(21)连通。

2.根据权利要求1所述的熔池熔炼炉，其特征在于，所述喷嘴通道(21)上设有可封堵喷嘴通道(21)的锁风阀(9)，所述锁风阀(9)与喷枪(51)临近设置。

3.根据权利要求1所述的熔池熔炼炉，其特征在于，多个所述喷嘴通道(21)自所述进料口(31)向出烟口(32)方向排布；在临近所述进料口(31)的多个喷嘴通道(21)中设置至少一个喷枪组件(5)，在临近出烟口(32)的多个喷嘴通道(21)中设置至少一个喷枪组件(5)；所述炉身(2)两侧的喷枪组件(5)呈对称设置。

4.根据权利要求1所述的熔池熔炼炉，其特征在于，还包括第一铜水套(6)和钢梁(7)，所述第一铜水套(6)为L型，所述炉身(2)中间过渡采用L型的所述第一铜水套(6)半包围所述钢梁(7)；所述第一铜水套(6)有一个侧面设于所述钢梁(7)和炉腔(4)之间，使炉身(2)的上部结构与出烟口(32)连接附近的端墙为铜水套夹耐火砖的组合结构。

5.根据权利要求1所述的熔池熔炼炉，其特征在于，所述炉身(2)包括第一耐火砖(22)和设于所述第一耐火砖(22)外侧的第二铜水套(23)，所述第一耐火砖(22)和第二铜水套(23)围合形成所述炉腔(4)，所述喷嘴通道(21)水平贯通所述第二铜水套(23)和第一耐火砖(22)。

6.根据权利要求1所述的熔池熔炼炉，其特征在于，所述炉顶(3)的侧壁上设有贯通的第一风口(33)和第二风口(34)，所述第一风口(33)临近所述炉身(2)设置，所述第二风口(34)临近所述出烟口(32)设置。

7.根据权利要求6所述的熔池熔炼炉，其特征在于，所述第一风口(33)和第二风口(34)均位于所述出烟口(32)的下方，且所述第一风口(33)和第二风口(34)的数量均为多个。

8.根据权利要求1所述的熔池熔炼炉，其特征在于，所述炉顶(3)临近出烟口(32)的一个侧壁上设有第二耐火砖(35)和第三铜水套(36)，所述第二耐火砖(35)自所述炉顶(3)的侧壁伸入所述炉腔(4)中，所述第三铜水套(36)在所述第二耐火砖(35)的上下两侧均有设置。

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