一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪

技术领域

本发明涉及一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪，属于冶金技术领域。

背景技术

当前冶金行业广泛应用三联炉生产工艺，即氧化炉-还原炉-烟化炉三段作业。其中还原炉采用水冷铜水套冶炼炉，水冷铜水套冶炼炉在生产应用过程中热量流失量高，需源源不断补充热量来保障生产的稳定进行。在空炉检修期间，因炉内熔池高度降低，不便于热量输入，此时热量损失大于输入，当热量流失后，熔池内温度降低，普通喷枪燃料燃烧不能提供所需温度，导致熄火，熔池内部产生凝渣。

检修结束后，开炉过程需融化凝渣后方可进行正常还原作业。因为熔池内凝渣层的存在，导致还原出的铅液不能顺利沉降，停留在凝渣层以上，加之侧部风的搅动，凝渣上方铅液冲刷铜制水套，极易导致铜制水套损伤漏水，水泄露至炉内遇铅液发生爆炸。

现有的喷枪燃烧不充分，导致喷枪端部烧损加剧；燃油燃烧不充分，导致油气随烟气流出，并且无法提供足够的热量。

基于以上原因，亟需一种在水冷铜水套冶炼炉进行检修时提供足够热量的保温喷枪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪，对燃料进行充分燃烧，提高燃烧效果，为水冷铜水套冶炼炉提供足够的热量。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪，包括：

柱形的箱体，所述箱体的顶部开设有进油孔和输氧孔，底部中心开设有混合气孔；

喷头，所述喷头的连接端固定在所述箱体的底部并与所述混合气孔连通；

油气管，所述油气管穿过所述混合气孔同轴设置在所述箱体和所述喷头内且其固定端对应所述进油孔固定在所述箱体的内顶部，所述油气管的出气端与所述喷头的喷火端对应，所述油气管分别与所述箱体和所述喷头之间形成连通的第一间隙和第二间隙，所述第一间隙的空间大于所述第二间隙的空间，所述输氧孔与所述第一间隙连通，所述油气管的内壁固定有用于撞击油滴使其加速雾化的挡板；

燃油管，所述燃油管与所述进油孔密封连通，所述燃油管的侧壁开设有第一通孔，压缩风管与所述第一通孔密封连通；

输氧管，所述输氧管与所述输氧孔密封连通；

引燃管，所述引燃管的连接端连通燃料气瓶，所述引燃管的出气端与所述油气管的出气端对应。

本发明的有益效果是：燃油通过燃油管输送至油气管内，同时，高压空气经过压缩风管输送至燃油管内，提高燃油的流速，使其在油气管内高速移动，油滴撞击在挡板上，减小油滴的直径，提高燃油的雾化效果，使燃油燃烧更加充分，释放更多的热量，被雾化的燃油从油气管的出气端输出；氧气经过输氧管输送至第一间隙内，并沿第二间隙输送在油气管的出气端与被雾化的燃油混合；引燃管一端与燃料气瓶连通，另一端与油气管的出气端对应将燃油引燃，喷头伸入水冷铜水套冶炼炉，炉内温度高，能够轻松将引燃管喷出的燃料引燃；第一间隙的空间大于第二间隙的空间，氧气从第一间隙进入第二间隙后能够提高流速，与燃油混合混分，提高燃油的燃烧效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括第一阻火器和第二阻火器，所述第一阻火器安装在所述压缩风管内，所述第二阻火器安装在所述输氧管内。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够防止在压缩风管和输氧管内回火，消除安全隐患。

进一步，还包括雾化过滤器，所述雾化过滤器安装在所述燃油管内且位于所述挡板的下方用于过滤不满足燃烧要求的大颗粒油滴。

进一步，所述箱体的顶部开设有连通所述第一间隙的穿孔，所述引燃管的出气端自所述穿孔穿入并延伸至所述油气管的出气端。

采用上述进一步方案的有益效果是：引燃管穿入箱体和喷头的内部并对应油气管的出气口，引燃管内通入燃气点燃，将油气管喷出的被雾化的燃油引燃，进行喷火。

进一步，所述引燃管呈螺旋状缠绕在所述油气管的外壁。

采用上述进一步方案的有益效果是：方便引燃管固定。

进一步，所述引燃管的侧壁开设有第二通孔，氮气管与所述第二通孔密封连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：在使用前通过氮气管向引燃管内通入氮气，将引燃管内的燃料吹出，防止内部混入空气，点燃时发生爆炸。

进一步，还包括第三阻火器，所述第三阻火器安装在所述第二通孔与所述穿孔之间的所述引燃管内。

采用上述进一步方案的有益效果是：防止引燃管内回火发生爆炸。

进一步，所述挡板为螺旋状。

采用上述进一步方案的有益效果是：螺旋状的挡板能够对从压缩风管进入燃油管的高压气流进行导流，延长在燃油管内的流动时间，燃油在高压气流的作用下，其油滴被吹散，并且撞击在挡板时进一步雾化，使其充分燃烧，增大散发的热量。

进一步，还包括加热装置，所述加热装置用于加热所述箱体。

采用上述进一步方案的有益效果是：对箱体内的燃油和氧气进行升温，提高分子的活跃度，保障燃油雾化并与氧气充分混合，并在喷头的喷火口处充分燃烧。

进一步，还包括多个阀门，多个所述阀门分别安装在所述油气管、所述燃油管、所述压缩风管、所述输氧管和所述引燃管上。

附图说明

图1为本发明一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪的剖视图；

图2为本发明一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪的结构示意图；

图3为本发明一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪工作流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-箱体、2-喷头、3-油气管、4-第一间隙、5-第二间隙、6-挡板、7-燃油管、8-压缩风管、9-输氧管、10-引燃管、11-第一阻火器、12-第二阻火器、13-氮气管、14-第三阻火器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明的目的是提供一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪，以解决现有技术存在的问题，对燃料进行充分燃烧，提高燃烧效果，为水冷铜水套冶炼炉提供足够的热量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪，如图1～3所示，包括：

柱形的箱体1，箱体1的顶部开设有进油孔和输氧孔，底部中心开设有混合气孔；

喷头2，喷头2的连接端固定在箱体1的底部并与混合气孔连通；

油气管3，油气管3穿过混合气孔同轴设置在箱体1和喷头2内且其固定端对应进油孔固定在箱体1的内顶部，油气管3的出气端与喷头2的喷火端对应，油气管3分别与箱体1和喷头2之间形成连通的第一间隙4和第二间隙5，第一间隙4的空间大于第二间隙5的空间，输氧孔与第一间隙4连通，油气管3的内壁固定有用于撞击油滴使其加速雾化的挡板6；

燃油管7，燃油管7与进油孔密封连通，燃油管7的侧壁开设有第一通孔，压缩风管8与第一通孔密封连通；

输氧管9，输氧管9与输氧孔密封连通；

引燃管10，引燃管10的连接端连通燃料气瓶，引燃管10的出气端与油气管3的出气端对应。

本发明提供的水冷铜水套冶炼炉保温用喷枪，燃油通过燃油管7输送至油气管3内，同时，高压空气经过压缩风管8输送至燃油管7内，提高燃油的流速，使其在油气管3内高速移动，油滴撞击在挡板6上，减小油滴的直径，提高燃油的雾化效果，使燃油燃烧更加充分，释放更多的热量，被雾化的燃油从油气管3的出气端输出；氧气经过输氧管9输送至第一间隙4内，并沿第二间隙5输送在油气管3的出气端与被雾化的燃油混合；引燃管10一端与燃料气瓶连通，另一端与油气管3的出气端对应将燃油引燃，喷头2伸入水冷铜水套冶炼炉，炉内温度高，能够轻松将引燃管10喷出的燃料引燃；炉内温度低时，可通过明火引燃；第一间隙4的空间大于第二间隙5的空间，氧气从第一间隙4进入第二间隙5后能够提高流速，与燃油混合混分，提高燃油的燃烧效果；

采用富氧条件，有效降低了熄火概率；

喷枪熄火后二次点燃难度大，采用的引燃管10能够有效提高二次点燃率；

现有技术的燃油喷枪雾化采用雾化喷嘴，但在高温、熔融状态下极易堵塞，在燃油管7内进行雾化，有效降低油路堵塞率；

优选的，喷头2为耐高温、抗冲涮衬陶瓷管道，使用寿命长。

优选的，空压机的输出口与压缩风管8连通，提供高压气流。

优选的，混合箱开设有两个进气口和一个出气口，氧气瓶内的氧气通过管道与一个进气口连通，将氧气通入混合箱内，空压机的输出口通过管道与另一个进气口连通，氧气和高压气体在混合箱内混合形成高压混氧气体，出气口与输氧管9连通，将高压混氧气体通入箱体1内。

优选的，燃油管7的侧壁开设连接孔，氮气输送管与连接孔连通，氮气作为喷枪使用过程的安全保护气源，主要在发生异常情况时使用，如喷枪回火、喷枪熄火后进行二次点燃过程前以及喷枪燃烧结束后吹扫管道。

优选的，引燃管10的出气口距离油气管3的出气口150～200mm，燃料气瓶中承装的燃料为乙炔或天然气或煤气。应用在喷枪发生熄火后二次点燃的过程，对引燃管10使用氮气进行吹扫后，通入燃气以及混氧风，遇明火或高温物质达到燃烧效果，通入燃油后二次点燃喷枪，以及在燃油因环境温度低导致燃烧效果不好时，进行辅助燃烧。

优选的，采用富氧燃烧，氧气压力采用0.3～0.8MPa，流量调节范围为0～500Nm

优选的，引燃管10内的燃气压力的调节范围是0～0.8MPa，燃气流量调节范围0～500Nm

优选的，使用环境温度低于-5℃时使用-35#燃油。

优选的，高压空气预先进行干燥处理。

本发明一具体实施例中，还包括第一阻火器11和第二阻火器12，第一阻火器11安装在压缩风管8内，第二阻火器12安装在输氧管9内。

能够防止在压缩风管8和输氧管9内回火，消除安全隐患。

本发明一具体实施例中，还包括雾化过滤器，雾化过滤器安装在燃油管7内且位于挡板6的下方用于过滤不满足燃烧要求的大颗粒油滴。

本发明一具体实施例中，箱体1的顶部开设有连通第一间隙4的穿孔，引燃管10的出气端自穿孔穿入并延伸至油气管3的出气端。

引燃管10穿入箱体1和喷头2的内部并对应油气管3的出气口，引燃管10内通入燃气点燃，将油气管3喷出的被雾化的燃油引燃，进行喷火。

本发明一具体实施例中，引燃管10呈螺旋状缠绕在油气管3的外壁，方便引燃管10固定。

本发明一具体实施例中，引燃管10的侧壁开设有第二通孔，氮气管13与第二通孔密封连通。

在使用前通过氮气管13向引燃管10内通入氮气，将引燃管10内的燃料吹出，防止内部混入空气，点燃时发生爆炸。

本发明一具体实施例中，还包括第三阻火器14，第三阻火器14安装在第二通孔与穿孔之间的引燃管10内。

防止引燃管10内回火发生爆炸。

优选的，采用阻火器及氮气双重保护，氮气压力调节范围是0.3～0.8MPa，流量调节范围0～500Nm

本发明一具体实施例中，挡板6为螺旋状。

螺旋状的挡板6能够对从压缩风管8进入燃油管7的高压气流进行导流，延长在燃油管7内的流动时间，燃油在高压气流的作用下，其油滴被吹散，并且撞击在挡板6时进一步雾化，使其充分燃烧，增大散发的热量。

本发明一具体实施例中，还包括加热装置，加热装置用于加热箱体1。

对箱体1内的燃油和氧气进行升温，提高分子的活跃度，保障燃油雾化并与氧气充分混合，并在喷头2的喷火口处充分燃烧。

优选的，加热装置可以选用加热电阻丝加热，将加热电阻丝缠绕在箱体1的外侧。

本发明一具体实施例中，还包括多个阀门，多个阀门分别安装在油气管3、燃油管7、压缩风管8、输氧管9和引燃管10上。

高压空气和氧气的供入量依据燃烧需求，通过氧浓度计算调节压缩风管8和输氧管9上的阀门的开度，从而达到理想燃烧效果。

优选的，阀门的位置均靠近箱体1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。