本發明涉及一(yi)種(zhong)熔池熔煉側(ce)吹用亞音速/超(chao)音速射(she)流(liu)噴槍(qiang)，屬(shu)于冶金技(ji)術領域。

背景技術：

近年來，富氧熔(rong)池(chi)熔(rong)煉技(ji)術迅(xun)猛發(fa)(fa)展(zhan)，頂吹和底(di)吹熔(rong)煉技(ji)術的產(chan)(chan)量不斷提高，但側吹熔(rong)煉技(ji)術的發(fa)(fa)展(zhan)稍顯落后，其產(chan)(chan)能在(zai)富氧熔(rong)池(chi)熔(rong)煉技(ji)術中所占的份額(e)最小，這是其工藝(yi)特點所決(jue)定的。

在噴(pen)射冶金過(guo)程中，噴(pen)入熔(rong)(rong)池中的(de)氣體(ti)對熔(rong)(rong)池攪(jiao)拌起著(zhu)非常重要的(de)作(zuo)用(yong)。射流(liu)(liu)周(zhou)圍的(de)熔(rong)(rong)體(ti)在卷吸(xi)作(zuo)用(yong)下(xia)隨(sui)氣體(ti)一同運(yun)動，使(shi)得射流(liu)(liu)的(de)橫向運(yun)動速度(du)迅速降(jiang)(jiang)低，導致射流(liu)(liu)的(de)攪(jiao)動半(ban)徑較(jiao)小。當爐(lu)體(ti)寬度(du)過(guo)大時就(jiu)難(nan)以吹透渣層，這就(jiu)限(xian)制了側(ce)吹爐(lu)的(de)爐(lu)體(ti)大型化發展，使(shi)側(ce)吹爐(lu)的(de)熔(rong)(rong)煉(lian)能力處于(yu)一個較(jiao)低的(de)水平(ping)，難(nan)以產(chan)生規模效應，進一步降(jiang)(jiang)低熔(rong)(rong)煉(lian)生產(chan)的(de)單(dan)位成本。

要(yao)實現爐內(nei)(nei)大(da)型化，提高射流的攪動(dong)半徑，就必須提高富氧(yang)空(kong)氣的出(chu)口(kou)流速(su)，但對于普通(tong)噴槍(qiang)(qiang)來說(shuo)當出(chu)口(kou)速(su)度達到(dao)音速(su)時就會產生“壅塞現象”，即無論噴槍(qiang)(qiang)內(nei)(nei)的氣壓如(ru)何提高，氣體(ti)(ti)的出(chu)口(kou)速(su)度都不會繼續增大(da)，最高只能達到(dao)音速(su)，若(ruo)要(yao)繼續增大(da)氣體(ti)(ti)的出(chu)口(kou)速(su)度噴槍(qiang)(qiang)就必須采用特殊(shu)的設計。

技術實現要素：

針對上述(shu)現有技術存(cun)在的問題(ti)及不足，本(ben)發明提供一種(zhong)熔(rong)池熔(rong)煉側(ce)吹用(yong)亞音(yin)速/超(chao)音(yin)速射(she)流噴槍。該噴槍風(feng)道采用(yong)拉法爾(er)噴管，可使(shi)槍內的氣體流速進一步加大直至超(chao)越(yue)音(yin)速，極大的提高了射(she)流的攪動半徑(jing)，增(zeng)加爐體寬度，進而提高側(ce)吹爐的熔(rong)煉能力，本(ben)發明通過以下技術方案實現。

一種(zhong)熔池(chi)熔煉側吹用亞(ya)音速/超音速射流噴(pen)(pen)槍(qiang)，包括槍(qiang)體(ti)(ti)1、噴(pen)(pen)頭2、外(wai)套(tao)管(guan)3、耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)層4、氣(qi)(qi)(qi)道(dao)5和氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)入(ru)口(kou)6，所述槍(qiang)體(ti)(ti)1設(she)置(zhi)在爐體(ti)(ti)側壁一側的(de)外(wai)圍上(shang)(shang)設(she)有外(wai)套(tao)管(guan)3，槍(qiang)體(ti)(ti)1一端端口(kou)上(shang)(shang)設(she)有噴(pen)(pen)頭2，噴(pen)(pen)頭2表面設(she)有耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)層4，槍(qiang)體(ti)(ti)1內部中間(jian)位(wei)置(zhi)設(she)有橫置(zhi)的(de)氣(qi)(qi)(qi)道(dao)5，氣(qi)(qi)(qi)道(dao)5連(lian)通噴(pen)(pen)頭2，槍(qiang)體(ti)(ti)1上(shang)(shang)側設(she)有氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)入(ru)口(kou)6，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)入(ru)口(kou)6與(yu)氣(qi)(qi)(qi)道(dao)5連(lian)通，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)入(ru)口(kou)6與(yu)供氣(qi)(qi)(qi)管(guan)路密封連(lian)接，氣(qi)(qi)(qi)道(dao)5為先收縮后擴張的(de)拉法爾噴(pen)(pen)管(guan)狀。

所述槍體(ti)1設置(zhi)在(zai)爐(lu)體(ti)側壁時(shi)，槍體(ti)1相對爐(lu)體(ti)側壁傾斜，傾斜角(jiao)度(du)為(wei)0～40°。

該熔池熔煉側吹用亞音(yin)速/超(chao)音(yin)速射(she)流噴(pen)槍的工作原理(li)為：

將槍(qiang)體1設置在爐體側壁，通過供氣(qi)管路向氣(qi)體入(ru)口6提供氣(qi)體，氣(qi)體在先收縮后擴(kuo)張的拉法(fa)爾噴管狀(zhuang)的氣(qi)道5進一步加(jia)大直至超越音(yin)速(su)或亞音(yin)速(su)噴吹到爐體中。

本發明的(de)有益效果是：

（1）風道采用拉(la)法爾噴管(guan)，可(ke)使槍內的(de)氣(qi)體流速進(jin)一步加大(da)直(zhi)至超越音速，極大(da)的(de)提(ti)高了(le)射流的(de)攪動半(ban)徑，增加爐體寬度，進(jin)而提(ti)高側吹(chui)爐的(de)熔煉(lian)能力；

（2）氣體流速(su)的(de)增大有(you)利于(yu)增強對熔池的(de)攪(jiao)拌作用，為熔煉反應創造更好(hao)的(de)動力(li)學條件，提高(gao)側吹爐的(de)床(chuang)能力(li)；

（3）噴(pen)槍具(ju)有一定(ding)的向下傾斜角(jiao)度(du)，可(ke)進一步(bu)增(zeng)(zeng)大射流的攪動半徑(jing)，增(zeng)(zeng)加爐體寬度(du)；

（4）槍體與(yu)外(wai)套管，還有槍體與(yu)噴(pen)頭之間(jian)是可拆卸的，裝置結構模塊(kuai)化(hua)，便(bian)于(yu)槍體的維護以及噴(pen)頭燒損(sun)后進行更換。

附圖說明

圖(tu)1是(shi)本發明噴槍結構示意圖(tu)；

圖2是本發(fa)明噴槍安裝示意圖。

圖中：1-槍體，2-噴頭，3-外套管，4-耐火(huo)材料層，5-氣道，6-氣體入口。

具體實施方式

下面結合附圖和具(ju)體實施方式，對(dui)本發明作進一步說(shuo)明。

實施例1

如(ru)圖1和(he)2所示(shi)，該熔池(chi)熔煉(lian)側吹用亞(ya)音速/超音速射流噴槍(qiang)(qiang)(qiang)，包括槍(qiang)(qiang)(qiang)體1、噴頭2、外套(tao)管(guan)(guan)3、耐(nai)火材(cai)料層(ceng)4、氣(qi)(qi)道(dao)(dao)5和(he)氣(qi)(qi)體入(ru)口(kou)6，所述槍(qiang)(qiang)(qiang)體1設(she)置在爐體側壁一(yi)側的(de)外圍上設(she)有(you)(you)(you)外套(tao)管(guan)(guan)3，槍(qiang)(qiang)(qiang)體1一(yi)端端口(kou)上設(she)有(you)(you)(you)噴頭2，噴頭2表面設(she)有(you)(you)(you)耐(nai)火材(cai)料層(ceng)4（耐(nai)火材(cai)料的(de)主要(yao)成份(fen)為氧(yang)化(hua)鋁(lv)），槍(qiang)(qiang)(qiang)體1內部中間位(wei)置設(she)有(you)(you)(you)橫置的(de)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)5，氣(qi)(qi)道(dao)(dao)5連通噴頭2，槍(qiang)(qiang)(qiang)體1上側設(she)有(you)(you)(you)氣(qi)(qi)體入(ru)口(kou)6，氣(qi)(qi)體入(ru)口(kou)6與(yu)(yu)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)5連通，氣(qi)(qi)體入(ru)口(kou)6與(yu)(yu)供氣(qi)(qi)管(guan)(guan)路(lu)密封連接，氣(qi)(qi)道(dao)(dao)5為先收縮后擴張的(de)拉法爾噴管(guan)(guan)狀(zhuang)。

其中槍體(ti)1設置在(zai)爐體(ti)側(ce)壁時，槍體(ti)1相對爐體(ti)側(ce)壁傾斜，傾斜角度為25°。

冶煉廠煉銅車間的瓦紐科夫爐，在采用該熔池熔煉側吹用亞音速/超音速射流噴槍后，風壓由0.1MPa提高為0.6MPa，出口流速可達到380m/s，噴槍的向下傾斜角度設置為25°，可進一步增強氣體射流的攪動半徑，同時提高熔池內的攪拌強度，促進熔池內的脫硫造渣反應快速充分的進行，床能力從20t/m²·d提高為40t/m²·d，爐體寬度可由2m增加到4m，有效熔煉面積由36m²提高到72m²，使側(ce)吹爐(lu)的日(ri)處理干料量由600t提(ti)高到1200t以上。

實施例2

如圖1和2所示，該(gai)熔池熔煉(lian)側(ce)(ce)吹用亞音(yin)(yin)速/超音(yin)(yin)速射流(liu)噴槍(qiang)，包括(kuo)槍(qiang)體(ti)1、噴頭2、外套管3、耐(nai)火(huo)材料(liao)層(ceng)4、氣(qi)(qi)道(dao)5和氣(qi)(qi)體(ti)入口(kou)6，所述槍(qiang)體(ti)1設(she)(she)(she)置(zhi)(zhi)在爐體(ti)側(ce)(ce)壁一(yi)側(ce)(ce)的(de)外圍(wei)上設(she)(she)(she)有(you)(you)外套管3，槍(qiang)體(ti)1一(yi)端(duan)端(duan)口(kou)上設(she)(she)(she)有(you)(you)噴頭2，噴頭2表面設(she)(she)(she)有(you)(you)耐(nai)火(huo)材料(liao)層(ceng)4（耐(nai)火(huo)材料(liao)的(de)主(zhu)要成份為(wei)氧化(hua)鋁），槍(qiang)體(ti)1內部(bu)中間位置(zhi)(zhi)設(she)(she)(she)有(you)(you)橫置(zhi)(zhi)的(de)氣(qi)(qi)道(dao)5，氣(qi)(qi)道(dao)5連通噴頭2，槍(qiang)體(ti)1上側(ce)(ce)設(she)(she)(she)有(you)(you)氣(qi)(qi)體(ti)入口(kou)6，氣(qi)(qi)體(ti)入口(kou)6與(yu)氣(qi)(qi)道(dao)5連通，氣(qi)(qi)體(ti)入口(kou)6與(yu)供氣(qi)(qi)管路密(mi)封連接(jie)，氣(qi)(qi)道(dao)5為(wei)先收縮后擴張的(de)拉法爾噴管狀。

其中槍體(ti)1設置在(zai)爐(lu)體(ti)側壁時，槍體(ti)1相對(dui)爐(lu)體(ti)側壁傾(qing)(qing)斜(xie)，傾(qing)(qing)斜(xie)角度為0°。

實施例3

如圖1和(he)2所(suo)示，該熔池熔煉側(ce)吹用(yong)亞音速(su)/超音速(su)射流噴(pen)(pen)槍(qiang)(qiang)(qiang)，包括槍(qiang)(qiang)(qiang)體(ti)(ti)(ti)1、噴(pen)(pen)頭(tou)2、外套管3、耐(nai)火材(cai)料(liao)層4、氣(qi)道(dao)5和(he)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)入(ru)口6，所(suo)述槍(qiang)(qiang)(qiang)體(ti)(ti)(ti)1設(she)(she)(she)置在(zai)爐體(ti)(ti)(ti)側(ce)壁(bi)一(yi)側(ce)的(de)外圍上設(she)(she)(she)有(you)(you)(you)(you)外套管3，槍(qiang)(qiang)(qiang)體(ti)(ti)(ti)1一(yi)端(duan)端(duan)口上設(she)(she)(she)有(you)(you)(you)(you)噴(pen)(pen)頭(tou)2，噴(pen)(pen)頭(tou)2表面(mian)設(she)(she)(she)有(you)(you)(you)(you)耐(nai)火材(cai)料(liao)層4（耐(nai)火材(cai)料(liao)的(de)主要(yao)成份為氧化(hua)鋁(lv)），槍(qiang)(qiang)(qiang)體(ti)(ti)(ti)1內部(bu)中(zhong)間位置設(she)(she)(she)有(you)(you)(you)(you)橫置的(de)氣(qi)道(dao)5，氣(qi)道(dao)5連通噴(pen)(pen)頭(tou)2，槍(qiang)(qiang)(qiang)體(ti)(ti)(ti)1上側(ce)設(she)(she)(she)有(you)(you)(you)(you)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)入(ru)口6，氣(qi)體(ti)(ti)(ti)入(ru)口6與(yu)(yu)氣(qi)道(dao)5連通，氣(qi)體(ti)(ti)(ti)入(ru)口6與(yu)(yu)供氣(qi)管路密封連接，氣(qi)道(dao)5為先收縮后擴(kuo)張的(de)拉法爾噴(pen)(pen)管狀。

其中槍體(ti)1設置在爐體(ti)側壁時，槍體(ti)1相對(dui)爐體(ti)側壁傾斜(xie)，傾斜(xie)角度為40°。

以上結合附圖對本發(fa)明的(de)具(ju)(ju)體實施方式作(zuo)了詳(xiang)細說明，但是本發(fa)明并不限于上述實施方式，在本領域普(pu)通技術人(ren)員(yuan)所具(ju)(ju)備(bei)的(de)知(zhi)識范圍內，還可以在不脫離本發(fa)明宗旨的(de)前(qian)提下作(zuo)出各種變化。