CN218372364U - 一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，包括设于喷煤枪头部的喷头，还包括扰流装置，所述扰流装置由设于喷头外围的射流套管组成，所述射流套管与喷头同轴设置，射流套管中沿周向设有多个射流通道，射流通道对应喷煤口的一端设射流出口，射流通道的另一端设热风入口与热风直吹管连通。本实用新型在喷头外围设置射流套管，通过设于射流套管中的多个射流通道对热风直吹管吹出的热风进行加速，并对喷煤口外围的煤粉流场进行扰流，使煤粉与热风充分混合燃烧；同时多个射流通道吹出的热风形成环形的扰流气幕，能够使煤粉聚拢在风口回旋区内不向外扩散，从而使煤粉在风口回旋区实现完全燃烧。

Description

一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头

技术领域

本实用新型涉及高炉风口喷吹技术领域，尤其涉及一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头。

背景技术

高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。高炉喷煤装置用于在线向高炉送风装置内插入喷煤枪、在风口通道内向热风中进行喷煤。

高炉风口前的煤粉燃烧率一直是高炉喷煤技术研究的重要课题，在经过大量研究和实践发现，煤粉在风口前的燃烧由于是在有限的空间和时间内进行的，因此不能实现完全燃烧，未燃煤粉随喷吹量增大而增多，未燃煤粉在炉内不能被有效利用，同时大量未被利用的煤粉给高炉冶炼带来了一定困难。

专利申请号为CN201521069183.9的中国实用新型专利公开了“一种能够提高煤粉与热风混合程度的喷煤枪”，包括枪身和分散器，分散器包括分散器入口和分散器出口，枪身包括喷煤枪出口，枪身通过喷煤枪出口与分散器入口紧密衔接，分散器出口直径大于分散器入口。分散器含有煤粉入口区域(即分散器入口)和分散口区域(分散器出口)及其间的煤粉过渡区。其中，分散器入口与枪身连接；使用时，分散器出口与高炉直吹管连接。并且分散器中心线与枪身中心线成0°-120°角；分散器中心线与风口中心线成5°-100°角；分散器出口宽轴与风口中心线成5°-100°角。该专利通过改变煤粉进入高炉的分布状态，使通往炉内煤粉与热风接触的截面积增加，混合程度增大。其是通过减小煤粉通道的出口面积增加煤粉的流速以提高混合速度，虽然能够在一定程度上加强煤粉与热风的混合程度，但是由于煤粉颗粒较大，并且容易产生团聚现象，因此极易在分散器出口处发生堵塞。

发明内容

本实用新型提供了一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，在喷头外围设置射流套管，通过设于射流套管中的多个射流通道对热风直吹管吹出的热风进行加速，并对喷煤口外围的煤粉流场进行扰流，使煤粉与热风充分混合燃烧；同时多个射流通道吹出的热风形成环形的扰流气幕，能够使煤粉聚拢在风口回旋区内不向外扩散，从而使煤粉在风口回旋区实现完全燃烧。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，包括设于喷煤枪头部的喷头，所述喷煤枪设有喷煤通道，喷煤通道的一端设进煤口，另一端设喷煤口；所述喷煤枪喷头还包括扰流装置，所述扰流装置由设于喷头外围的射流套管组成，所述射流套管与喷头同轴设置，射流套管中沿周向设有多个射流通道，射流通道对应喷煤口的一端设射流出口，射流通道的另一端设热风入口与热风直吹管连通。

所述射流套管的外端与喷头的外端平齐，射流套管与喷头焊接固定。

所述射流通道的直径为3～5mm，射流套管的管壁厚度为7～10mm。

所述射流通道为射流出口直径小于热风入口直径的锥形孔。

进一步的，所述射流通道的轴线与喷头的轴线平行。

进一步的，所述射流通道沿轴向倾斜设置，射流通道轴线与喷头轴线的夹角为5°～8°，射流出口一端靠近喷煤口。

进一步的，所述射流通道的数量为偶数，相邻2个射流通道为一组，每组中的2个射流通道呈八字形对称设置，并且射流出口一端间距小于热风入口一端间距。

所述射流通道为收缩—扩张型的拉瓦孔。

进一步的，所述射流通道的轴线与喷头的轴线平行设置。

所述射流通道的数量为6～12个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)在喷头外围设置射流套管，通过设于射流套管中的多个射流通道对热风直吹管吹出的热风进行加速，并对喷煤口外围的煤粉流场进行扰流，使煤粉与热风充分混合燃烧；

2)多个射流通道吹出的热风形成环形的扰流气幕，能够使煤粉聚拢在风口回旋区内不向外扩散，从而使煤粉在风口回旋区实现完全燃烧；

3)结构简单，易于实施，对于现有喷煤枪只需进行简单改造加装射流套管即可；

4)实施效果好，实施后煤粉燃烧率提高了15％以上，明显改善了高炉炉况，提高了煤粉利用率，显著提高了企业经济效益。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1a是实施例1所述一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头的立体结构示意图。

图1b是图1a的主视剖面图。

图1c是图1b的左视图。

图2a是实施例2所述一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头的主视剖面图。

图2b是图2a的左视图。

图3是实施例3所述一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头的立体结构示意图。

图4是实施例4所述一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头的立体结构示意图。

附图标记说明：

图中：1.喷头11.喷煤通道2.射流套管21.射流通道

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

本实用新型所述一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，包括设于喷煤枪头部的喷头1，所述喷煤枪设有喷煤通道11，喷煤通道11的一端设进煤口，另一端设喷煤口；所述喷煤枪喷头还包括扰流装置，所述扰流装置由设于喷头1外围的射流套管2组成，所述射流套管2与喷头1同轴设置，射流套管2中沿周向设有多个射流通道21，射流通道21对应喷煤口的一端设射流出口，射流通道21的另一端设热风入口与热风直吹管连通。

所述射流套管2的外端与喷头1的外端平齐，射流套管2与喷头1焊接固定。

所述射流通道21的直径为3～5mm，射流套管2的管壁厚度为7～10mm。

所述射流通道21为是射流出口直径小于热风入口直径的锥形孔。

进一步的，如图1a-图1c所示，所述射流通道21的轴线与喷头1的轴线平行。

进一步的，如图3所示，所述射流通道21沿轴向倾斜设置，射流通道21轴线与喷头1轴线的夹角为5°～8°，射流出口一端靠近喷煤口。

进一步的，如图4所示，所述射流通道21的数量为偶数，相邻2个射流通道21为一组，每组中的2个射流通道21呈八字形对称设置，并且射流出口一端间距小于热风入口一端间距。

如图2a、图2b所示，所述射流通道21为收缩—扩张型的拉瓦孔。

进一步的，所述射流通道21的轴线与喷头1的轴线平行设置。

所述射流通道21的数量为6～12个。

本实用新型所述一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头的工作原理是：高炉正常生产过程中，向高炉送风装置内插入喷煤枪、在风口通道内向热风中进行喷煤。煤粉自喷煤通道流过自喷煤口喷入高炉风口，风口通道内的热风通过射流套管中的多个射流通道加速后以射流的形式喷出，射流的热风对喷煤口外围的煤粉流场进行干扰，使煤粉与热风充分掺混燃烧，同时多个射流通道吹出的热风形成环形的扰流气幕，能够使煤粉聚拢在风口回旋区内不向外扩散，从而使煤粉在风口回旋区实现完全燃烧。与现有的喷煤枪相比，未燃煤粉量大幅减少，明显改善了高炉炉况，

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

【实施例1】

如图1a、图1b、图1c所示，本实施例中，带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头包括设于喷煤枪头部的喷头，喷煤枪设有喷煤通道，喷煤通道的一端设进煤口，另一端设喷煤口；扰流装置由设于喷头外围的射流套管组成，射流套管与喷头同轴设置，射流套管中沿周向均匀设有6个射流通道，射流通道对应喷煤口的一端设射流出口，射流通道的另一端设热风入口与热风直吹管连通。

本实施例中，射流套管的外端与喷头的外端平齐，射流套管与喷头焊接固定。

本实施例中，射流通道为射流出口直径小于热风入口直径的锥形孔，射流通道的轴线与喷头的轴线平行，射流通道的直径为4mm，射流套管的管壁厚度为8mm。

【实施例2】

如图2a、图2b所示，本实施例中，射流套管中沿周向均匀设有8个射流通道，射流通道为收缩—扩张型的拉瓦孔(也称拉瓦尔孔)，射流通道的轴线与喷头的轴线平行，射流通道的最大直径为5mm，最小直径为3mm，射流套管的管壁厚度为7mm。其余与实施例1相同。

【实施例3】

如图3所示，本实施例中，射流套管中沿周向均匀设有6个射流通道，射流通道为射流出口直径小于热风入口直径的锥形孔，射流通道沿轴向倾斜设置，射流通道轴线与喷头轴线的夹角为6°，射流出口一端靠近喷煤口。射流通道的直径为3.8mm，射流套管的管壁厚度为7mm。其余与实施例1相同。

【实施例4】

如图4所示，本实施例中，射流套管中沿周向均匀设有6个射流通道，射流通道为射流出口直径小于热风入口直径的锥形孔，相邻2个射流通道为一组，每组中的2个射流通道呈八字形对称设置，并且射流出口一端间距小于热风入口一端间距。射流通道的直径为3.2mm，射流套管的管壁厚度为7mm。其余与实施例1相同。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，包括设于喷煤枪头部的喷头，所述喷煤枪设有喷煤通道，喷煤通道的一端设进煤口，另一端设喷煤口；其特征在于，所述喷煤枪喷头还包括扰流装置，所述扰流装置由设于喷头外围的射流套管组成，所述射流套管与喷头同轴设置，射流套管中沿周向设有多个射流通道，射流通道对应喷煤口的一端设射流出口，射流通道的另一端设热风入口与热风直吹管连通。

2.根据权利要求1所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流套管的外端与喷头的外端平齐，射流套管与喷头焊接固定。

3.根据权利要求1所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道的直径为3～5mm，射流套管的管壁厚度为7～10mm。

4.根据权利要求1所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道为射流出口直径小于热风入口直径的锥形孔。

5.根据权利要求4所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道的轴线与喷头的轴线平行。

6.根据权利要求4所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道沿轴向倾斜设置，射流通道轴线与喷头轴线的夹角为5°～8°，射流出口一端靠近喷煤口。

7.根据权利要求4所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道的数量为偶数，相邻2个射流通道为一组，每组中的2个射流通道呈八字形对称设置，并且射流出口一端间距小于热风入口一端间距。

8.根据权利要求1所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道为收缩—扩张型的拉瓦孔。

9.根据权利要求8所述的一种带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道的轴线与喷头的轴线平行设置。

10.根据权利要求1、3～9任意一种所述带扰流装置的高炉用喷煤枪喷头，其特征在于，所述射流通道的数量为6～12个。

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