CN218811550U - 带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，包括复合顶喷枪、套在复合顶喷枪外的保护靴套，保护靴套中央从上往下依次设有上直管段、收缩段、喉口段、扩张段、下直管段，复合顶喷枪位于上直管段中；扩张段中置有一个耐材堵头，耐材堵头的外形与扩张段的内部腔体相适配；保护靴套的下端设有端口封闭体；当保护靴套伸入气化炉炉体中的熔铁液中时，端口封闭体受热熔化并融入熔铁液中。相比传统的通过喷吹大量氮气的方式，本实用新型节省了大量的氮气资源，且由于不进行氮气的喷吹，因此对气化炉炉体中的熔铁液温度不会有较大的影响，避免了熔铁液温度下降甚至冻结的情况发生。

Description

带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪

技术领域

本实用新型涉及喷枪技术领域,特别涉及一种带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪。

背景技术

在有机垃圾固废、生物质废弃物能源化利用方面，与传统工艺相比，熔铁浴气化是一种更为先进的将有害废弃物转变为低碳能源的工艺。熔铁浴气化是将有机固废颗粒高速喷吹进入熔融铁液中，并鼓入气化剂如纯氧气，进行彻底的处理和转化，将碳氢元素转化成洁净合成气(一氧化碳和氢气)，既可作为燃气，也可用于化工合成，如甲烷化制取天然气、费托合成制取汽油柴油等，而无机物则大部分留在浮于表面的熔渣液中，实现减量化、无害化和资源化处理。其实现方式如下：通过在气化炉内预先盛放熔铁液，再把有机固废通过各种方式送到熔铁液内部，同时通入氧气，有机固废裂解-气化过程始终在浸没在1500度左右的液态环境中完成且相当迅速，高温快速裂解-气化，不产生二噁英，重金属及其氧化物(被还原)进入铁液或者沉到铁液下层而回收，整个有机固废处置过程只需要通入氧气(碳氧不完全燃烧为放热反应)，无需额外再加热，低成本、低碳排制取富氢能源。

其中，现有的熔铁浴气化炉通常是依靠复合顶吹喷枪向气化炉内的熔铁液中通入有机固废和氧气，复合顶吹喷枪从气化炉上端的喷枪孔穿过并插入熔铁液中。现有的熔铁浴气化炉的复合顶吹喷枪，从炉顶的喷枪孔插入炉内，喷枪下端的喷口在浸没入熔铁液之前，必须提前使复合顶吹喷枪的下端喷口持续喷吹高压氮气，才能保证复合顶吹喷枪下端的喷口处不会倒流入熔铁液和熔渣液，且不会被熔铁液或熔渣液凝固而堵塞，并且在正式作业前，会有一个准备阶段，在准备阶段需要维持氮气的喷吹状态，保证铁液和渣液不会进入复合顶吹喷枪内部。

传统的这种作业方式，由于复合顶吹喷枪在正式作业前，需要持续喷吹大量的氮气，会造成大量的氮气浪费，且前期的大量的氮气喷吹会产生大量的烟尘，严重影响周围工作人员的正常作业；其次，由于大量的氮气吹入熔铁液中，会造成炉内的熔铁液温度快速下降，特别是在小型熔池情况下，极有可能因温度过低而造成熔铁液和熔渣液冻结的情况。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，包括复合顶喷枪、套在复合顶喷枪外的保护靴套，保护靴套中央从上往下依次设有上直管段、收缩段、喉口段、扩张段、下直管段，复合顶喷枪位于上直管段中；扩张段中置有一个耐材堵头，耐材堵头的外形与扩张段的内部腔体相适配；保护靴套的下端设有端口封闭体；当保护靴套伸入气化炉炉体中的熔铁液中时，端口封闭体受热熔化并融入熔铁液中。

作为优选，所述保护靴套由耐火材料制成。

作为优选，所述复合顶喷枪上设有固定横板，固定横板的下端表面上设有靴套上围管，保护靴套的上端连接在靴套上围管中。

作为优选，所述耐材堵头由黏土制成，所述耐材堵头呈圆台状。

作为优选，所述端口封闭体包括靴套下端堵盖、设置在靴套下端堵盖上的靴套下围管，靴套下端堵盖盖在保护靴套的下端面上，靴套下围管套在保护靴套的下端外围，靴套下端堵盖上设有内塞堵头，内塞堵头塞入下直管段中。

作为优选，所述靴套下端堵盖、靴套下围管和内塞堵头通过焊接的方式连接在一起。

作为优选，组成端口封闭体的靴套下端堵盖、靴套下围管和内塞堵头均由铝合金、碳钢或不锈钢制成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，在安装复合顶喷枪时，通过耐材堵头与保护靴套内的扩张段配合，从而隔绝熔铁液与复合顶喷枪下端的喷口接触，相比传统的通过喷吹大量氮气的方式，本实用新型节省了大量的氮气资源，由于无需喷吹大量氮气，避免了因喷枪而造成大量烟尘，将对周围作业人员的影响降至最小；且由于不进行氮气的喷吹，因此对气化炉炉体中的熔铁液温度不会有较大的影响，避免了熔铁液温度下降甚至冻结的情况发生。

附图说明

图1为浸没式物料喷枪的结构示意图。

图2为浸没式物料喷枪安装在熔铁浴气化炉上时的示意图。

图中：101、复合顶喷枪，102、物料通道，104、耐材挡热环，110、固定横板，111、靴套上围管，120、保护靴套，121、上直管段，122、收缩段，123、喉口段，124、扩张段，125、下直管段，130、耐材堵头，131、内塞堵头，132、靴套下围管，133、靴套下端堵盖，150、上密封凸缘，151、密封锁扣，152、耐热密封圈，201、气化炉上盖，202、气化炉炉体，203、熔铁液，204、熔渣层，205、出渣通道，206、出铁通道，210、合成气通道，240、喷枪孔外壁，250、下密封凸缘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“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是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1-2所示，一种带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，包括复合顶喷枪101、套在复合顶喷枪101外的保护靴套120，保护靴套120由耐火材料制成，具有良好的耐高温性能。其中，复合顶喷枪101上设有固定横板110，固定横板110设置在靠近复合顶喷枪101上端的位置，固定横板110的下端表面上设有靴套上围管110，靴套上围管110的内径与保护靴套120上端的外径相适配，保护靴套的上端连接在靴套上围管110中。

保护靴套120中央从上往下依次设有上直管段121、收缩段122、喉口段123、扩张段124、下直管段125，其中，收缩段122从上直管段121至喉口段123的方向上，其孔径逐渐缩小；扩张段124从喉口段123至下直管段125，其孔径逐渐增大。

复合顶喷枪101位于上直管段121中。扩张段124中置有一个耐材堵头130，耐材堵头130的外形与扩张段124的内部腔体相适配。本实用新型中，扩张段124的内部腔体为圆锥腔体，耐材堵头130呈圆台状。耐材堵头130由黏土制成，具有较强的耐热性能，不会在熔铁液203中熔化，且耐材堵头130的密度小于熔铁液203的密度。

保护靴套120的下端设有端口封闭体；当保护靴套120伸入气化炉炉体202中的熔铁液203中时，端口封闭体受热熔化并融入熔铁液203中。其中，所述端口封闭体包括靴套下端堵盖133、设置在靴套下端堵盖133上的靴套下围管132，靴套下端堵盖133呈平板状，靴套下端堵盖133盖在保护靴套120的下端面上，靴套下围管132套在保护靴套120的下端外围，靴套下端堵盖133上设有内塞堵头131，内塞堵头131与下直管段125的内部腔体相适配，内塞堵头131塞入下直管段中。靴套下端堵盖133、靴套下围管132和内塞堵头131通过焊接的方式连接在一起。本实用新型中，组成端口封闭体的靴套下端堵盖、靴套下围管和内塞堵头均由铝合金、碳钢或不锈钢制成，上述材料的成分与熔铁液203的成分接近，主要成分均为铁，在伸入气化炉炉体202内的高温熔铁液中后，会发生熔化并融入熔铁液中，作为对熔铁液203的补充。

本实用新型中，复合顶喷枪101与气化炉的连接结构如下：在气化炉上盖201的顶部设置有喷枪孔外壁240，喷枪孔外壁240所围成的内部空间即为喷枪孔，喷枪孔与气化炉炉体202内部连通；喷枪孔外壁240的上端设有下密封凸缘250，复合顶喷枪101上端的外侧设有与下密封凸缘250相对应的上密封凸缘150；下密封凸缘250上设有耐热密封圈152，上密封凸缘150与下密封凸缘250之间通过密封锁扣151相连。并且，在上密封凸缘150的下侧连接有耐材挡热环104，耐材挡热环104呈圆环状并围绕在复合顶喷枪101的外侧，耐材挡热环104由耐火材料制成，且具有良好的隔热性；当复合顶喷枪101安装在气化炉上时，复合顶喷枪101穿过喷枪孔，复合顶喷枪101上的上密封凸缘150与喷枪孔外壁240上端的下密封凸缘250相连，耐材挡热环104伸入喷枪孔中，耐材挡热环104填补了喷枪孔外壁240与保护靴套120外侧之间的间隙，起到密封隔热的作用。

本实用新型在使用时，当复合顶喷枪101安装完成后，复合顶喷枪101的下端会插入熔铁液203中，此时位于保护靴套120下端的靴套下端堵盖133、靴套下围管132和内塞堵头131开始熔化，由于靴套下端堵盖133和内塞堵头131的完全熔化需要一定的时间，在靴套下端堵盖133和内塞堵头131未完全熔化前，此时熔铁液是完全无法进入复合顶喷枪101下端的喷口中的；当靴套下端堵盖133和内塞堵头131完全熔化并融入熔铁液中后，此时由于耐材堵头130的存在，且耐材堵头130会受到熔铁液的浮力而紧紧地塞在扩张段124中，从而将复合顶喷枪101下端喷口与熔铁液203隔绝；故复合顶喷枪101在准备阶段且未正常作业前，耐材堵头130会一直堵在扩张段124中，避免熔铁液倒流入复合顶喷枪101的喷口中；当复合顶喷枪101开始喷吹造气时，耐材堵头130会在喷吹气压的作用下被吹出保护靴套120，从而进行正常的喷吹造气作业，整个过程中，在耐材堵头130的保护下，熔铁液都不会进入复合顶喷枪101的喷口中，从而防止了喷口的堵塞。

本实用新型中，在安装复合顶喷枪时，通过耐材堵头与保护靴套内的扩张段配合，从而隔绝熔铁液与复合顶喷枪下端的喷口接触，相比传统的通过喷吹大量氮气的方式，本实用新型节省了大量的氮气资源，由于无需喷吹大量氮气，避免了因喷枪而造成大量烟尘，将对周围作业人员的影响降至最小；且由于不进行氮气的喷吹，因此对气化炉炉体中的熔铁液温度不会有较大的影响，避免了熔铁液温度下降甚至冻结的情况发生。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，其特征在于，包括复合顶喷枪、套在复合顶喷枪外的保护靴套，保护靴套中央从上往下依次设有上直管段、收缩段、喉口段、扩张段、下直管段，复合顶喷枪位于上直管段中；扩张段中置有一个耐材堵头，耐材堵头的外形与扩张段的内部腔体相适配；保护靴套的下端设有端口封闭体；当保护靴套伸入气化炉炉体中的熔铁液中时，端口封闭体受热熔化并融入熔铁液中。

2.根据权利要求1所述的带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，其特征在于，所述保护靴套由耐火材料制成。

3.根据权利要求1所述的带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，其特征在于，所述复合顶喷枪上设有固定横板，固定横板的下端表面上设有靴套上围管，保护靴套的上端连接在靴套上围管中。

4.根据权利要求1所述的带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，其特征在于，所述耐材堵头由黏土制成，所述耐材堵头呈圆台状。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，其特征在于，所述端口封闭体包括靴套下端堵盖、设置在靴套下端堵盖上的靴套下围管，靴套下端堵盖盖在保护靴套的下端面上，靴套下围管套在保护靴套的下端外围，靴套下端堵盖上设有内塞堵头，内塞堵头塞入下直管段中。

6.根据权利要求5所述的带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，其特征在于，所述靴套下端堵盖、靴套下围管和内塞堵头通过焊接的方式连接在一起。

7.根据权利要求5所述的带端口保护靴套的熔铁浴气化炉浸没式物料喷枪，其特征在于，组成端口封闭体的靴套下端堵盖、靴套下围管和内塞堵头均由铝合金、碳钢或不锈钢制成。

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