一种用于金属冶炼的高效吹氧、喷煤装置

摘要

一种用于金属冶炼的高效吹氧、喷煤装置，属于机械设备技术领域。吹氧、喷煤装置包括：喷煤机、喷煤氧枪、空气压缩机、氧气站、氧气阀、冷却气阀和喷煤气阀；喷煤机的喷煤出口通过管道与喷煤氧枪的煤粉入口连接，喷煤机的进气口通过管道和喷煤气阀与空气压缩机的压缩气出口端连接；空气压缩机的压缩气出口端还通过管道和冷却气阀与连接喷煤氧枪的压缩空气入口连接；喷煤氧枪的氧气入口通过管道和氧气阀与氧气站的氧气出口连接；喷煤机的进煤端口的与煤仓的出口连接。优点：装置结构简单，成本低，操作安全可靠；煤粉与压缩空气或氧气或富氧空气充分混合，燃烧更完全，提高了煤粉的燃烧率和炉温，有效地提高冶炼效率。

说明书

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，具体涉及一种用于金属冶炼的高效吹氧、喷煤装置。

背景技术

金属冶炼时，需要向熔炼炉中加入煤粉，煤粉在熔炼炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量，同时还作为还原金属的还原剂。加煤方式、喷煤装置多种多样，基本上都可以满足生产需求。常规的喷煤装置主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成，设备复杂，占地面积大，投资大，运营成本高；同时喷煤过程中由于空气与煤粉流配比失衡缺氧常常引起煤粉不完全燃烧，空气、氧、煤粉流的分布混合程度对煤粉的燃烧有重要影响，特别是氧煤的组合分布是决定煤粉燃烧的重要条件，在局部富氧区，煤少氧多，造成氧过剩，没有充分发挥氧的作用，利用率低，煤粉过多，也不利于煤粉的燃烧。

发明内容

本发明的目的是要提供一种用于金属冶炼的高效吹氧、喷煤装置，解决现有技术中的煤粉燃烧不充分、煤粉不能直接喷入熔融液体内部，造成冶炼效率低的问题。

本发明的目的是这样实现的：吹氧、喷煤装置包括：喷煤机、喷煤氧枪、空气压缩机、氧气站、氧气阀、冷却气阀和喷煤气阀；

喷煤机的喷煤出口通过管道与喷煤氧枪的煤粉入口连接，喷煤机的进气口通过管道和喷煤气阀与空气压缩机的压缩气出口端连接；空气压缩机的压缩气出口端还通过管道和冷却气阀与连接喷煤氧枪的压缩空气入口连接；喷煤氧枪的氧气入口通过管道和氧气阀与氧气站的氧气出口连接。

所述的氧气站为带压氧气罐，或者为氧气发生器和氧气加压装置，氧气发生器产生的氧气通过氧气加压装置生成带压氧气。

所述的喷煤机包括：喷煤电机、减速机、联轴器、进煤端口、机座和混煤器；混煤器安装在机座上，进煤端口位于混煤器的上端；在混煤器的一端有减速机，减速机的输入轴与喷煤电机的输出轴连接，减速机的输出轴通过联轴器与混煤器的转子轴连接；在混煤器机体下侧的两端分别连接有进气口和喷煤出口。

所述的混煤器包括：机体、密封圈、轴承、进气口、喷煤出口、转子轴、转子和翅片；转子的两端通过轴承连接在机体的两端，在轴承内侧的转子轴上连接有密封圈；在机体的中间位置有与转子相配合的转子空腔，转子位于转子空腔内；机体上侧壁上有与进煤端口相对应的进煤口，进煤口与转子空腔相通；在机体下侧两端的进气口和喷煤出口与转子空腔相通，并位于同一轴线上。

所述的转子包括：喷煤通道、转子轴、翅片和转子体；转子体为圆柱状，在转子体的两端均连接有转子轴，转子轴与转子体的圆柱处在同一轴线上；在转子体外壁上均布有多个翅片，翅片在转子体上轴向排布，在两个翅片之间构成槽，两翅片之间的槽与进气口和喷煤出口构成喷煤通道。

喷煤氧枪包括：集气筒、氧气入口、氧气室、煤粉入口、煤粉管、氧气管、压缩空气入口、压缩空气室和压缩空气管；在集气筒内焊接有一个隔板，隔板将集气筒分隔成两个各自独立密封的氧气室和压缩空气室，在氧气室和压缩空气室两端的壁板和隔板上均有孔，三个孔处在同一轴线上；煤粉管、氧气管和压缩空气管顺序套在一起，分别连接在三个孔上，煤粉管、氧气管和压缩空气管之间均有缝隙；

煤粉管密封焊接在氧气室端部壁板的孔内侧，在孔外侧连接有煤粉入口，煤粉管与煤粉入口相通，在氧气室的侧壁板上连接有氧气入口，氧气入口与氧气室相通；

氧气管连接在隔板上，氧气管焊接密封在压缩空气室一侧隔板上，氧气管与氧气室一侧隔板上有缝隙，氧气管与氧气室相通；

压缩空气管密封焊接在压缩空气室端部壁板的外侧，压缩空气管与压缩空气室一侧壁板上有缝隙，压缩空气管与压缩空气室相通；在压缩空气室的侧壁板上连接有压缩空气入口，压缩空气入口与压缩空气室相通。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、装置结构简单，制造成本低，操作方便，工作环境友好。

2、煤粉与压缩空气或氧气或富氧空气充分混合，燃烧更完全，提高了煤粉的燃烧率和炉温，有效地提高冶炼效率。

3、省去了复杂的煤粉研磨工序，煤粉粒度范围广，对煤粉水分要求不高。

4、采用空气冷却，安全性能高，喷煤氧枪使用寿命长。

5、煤粉流、空气、氧气在喷煤氧枪枪头出口处进行充分的预混，显著提高喷入煤粉周围的氧气浓度从而加速燃烧反应。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明喷煤机的结构示意图。

图3本发明喷煤机的转子结构示意图。

图4为图3的侧视结构示意图。

图5为本发明的喷煤氧枪结构示意图。

图6为喷煤氧枪的煤粉管、氧气管和压缩空气管的集合出口端面结构图。

图中，1、喷煤机；2、喷煤氧枪；3、空气压缩机；4、氧气站；5、氧气阀；6、冷却气阀；7、喷煤气阀。

1-1、喷煤电机；1-2、减速机；1-3、联轴器；1-4、机体；1-5、进煤端口；1-6、密封圈；1-7、轴承；1-8、进气口；1-9、喷煤通道；1-10、喷煤出口；1-11、机座；1-12、轴子轴；1-13、转子；1-14、翅片。

2-1、集气筒；2-2、氧气入口；2-3、氧气室；2-4、煤粉入口；2-5、煤粉管；2-6、氧气管；2-7、压缩空气入口；2-8、压缩空气室；2-9、压缩空气管。

具体实施方式

实施例1：吹氧、喷煤装置包括：吹氧、喷煤装置包括：喷煤机1、喷煤氧枪2、空气压缩机3、氧气站4、氧气阀5、冷却气阀6和喷煤气阀7；

喷煤机1的喷煤出口通过管道与喷煤氧枪2的煤粉入口连接，喷煤机1的进气口通过管道和喷煤气阀7与空气压缩机3的压缩气出口端连接；空气压缩机3的压缩气出口端还通过管道和冷却气阀6与连接喷煤氧枪2的压缩空气入口连接；喷煤氧枪2的氧气入口通过管道和氧气阀与氧气站4的氧气出口连接。喷煤机的进煤端口的与煤仓的出口连接。

所述的氧气站4为带压氧气罐，或者为氧气发生器和氧气加压装置，氧气发生器产生的氧气通过氧气加压装置生成带压氧气。

所述的喷煤机包括：喷煤电机1-1、减速机1-2、联轴器1-3、进煤端口1-5、机座1-11和混煤器；混煤器安装在机座1-11上，进煤端口1-5位于混煤器的上端；在混煤器的一端有减速机1-2，减速机1-2的输入轴与喷煤电机1-1的输出轴连接，减速机1-2的输出轴通过联轴器1-3与混煤器的转子轴1-12连接；在混煤器机体下侧的两端分别连接有进气口和喷煤出口。

所述的混煤器包括：机体1-4、密封圈1-6、轴承1-7、进气口1-8、喷煤出口1-10、转子轴1-12、转子1-13和翅片1-14；转子1-13的两端通过轴承1-7连接在机体1-4的两端，在轴承1-7内侧的转子轴上连接有密封圈1-6；在机体1-4的中间位置有与转子1-13相配合的转子空腔，转子位于转子空腔内；机体1-4上侧壁上有与进煤端口相对应的进煤口，进煤口与转子空腔相通；在机体1-4下侧的两端的进气口1-8和喷煤出口1-10与转子空腔相通，并位于同一轴线上。

所述的转子1-13包括：喷煤通道1-9、转子轴1-12、翅片1-14和转子体；转子体为圆柱状，在转子体的两端均连接有转子轴1-12，转子轴1-12与转子体的圆柱处在同一轴线上；在转子体外壁上均布有多个翅片1-14，翅片1-14在转子体上轴向排布，在两个翅片1-14之间构成槽，两翅片之间的槽与进气口1-8和喷煤出口1-10构成喷煤通道1-9。

喷煤氧枪包括：集气筒2-1、氧气入口2-2、氧气室2-3、煤粉入口2-4、煤粉管2-5、氧气管2-6、压缩空气入口2-7、压缩空气室2-8和压缩空气管2-9；

在集气筒2-1内焊接有一个隔板，隔板将集气筒2-1分隔成两个各自独立密封的氧气室2-3和压缩空气室2-8，在氧气室2-3和压缩空气室2-8两端的壁板和隔板上均有孔，三个孔处在同一轴线上；煤粉管2-5、氧气管2-6和压缩空气管2-9顺序套在一起，分别连接在三个孔上，煤粉管2-5、氧气管2-6和压缩空气管2-9之间均有缝隙；

煤粉管2-5密封焊接在氧气室2-3端部壁板的孔内侧，在孔外侧连接有煤粉入口2-4，煤粉管2-5与煤粉入口2-4相通，在氧气室2-3的侧壁板上连接有氧气入口2-2，氧气入口2-2与氧气室2-3相通；

氧气管2-6连接在隔板上，氧气管2-6焊接密封在压缩空气室2-8一侧隔板上，氧气管2-6与氧气室2-3一侧隔板上有缝隙，氧气管2-6与氧气室2-3相通；

压缩空气管2-9密封焊接在压缩空气室2-8端部壁板的外侧，压缩空气管2-9与压缩空气室2-8一侧壁板上有缝隙，压缩空气管2-9与压缩空气室2-8相通；在压缩空气室2-8的侧壁板上连接有压缩空气入口2-7，压缩空气入口2-7与压缩空气室2-8相通。