一种高炉煤粉喷头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107312898A(43)申请公布日2017.11.03(21)申请号201710758181.8(22)申请日2017.08.29(71)申请人中冶赛迪工程技术股份有限公司地址400013重庆市渝中区双钢路1号申请人中冶赛迪技术研究中心有限公司(72)发明人任鲲先刘向东王勇胡建平何海熙陶迎张燕彤(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称一种高炉煤粉喷头(57)摘要本发明涉及一种高炉煤粉喷头，包括相互套接的内管和外管，所述内管的外表面在轴向方向间隔设置有若干锥面和倾斜面，所述倾斜面与内管轴线的夹角为γ，与外管内壁形成压缩气体通道，所述锥面具有与轴线倾斜α角的前锥面段、与轴线倾斜β角的后锥面段、设置在前锥面段和后锥面段之间的直段，所述直段与外管内壁接触定位，所述外管的后端突出于内管形成一段环状空间。通过喉口喷出的数束气流在这段空间内扩散为环形封套气，通过封套作用包裹煤粉，起到集束效果，加速煤粉，大幅提高煤粉喷射距离，从而避免煤粉流磨损风口，提高风口寿命，降低成本。CN107312898ACN107312898A权利要求书1/1页1.一种高炉煤粉喷头，其特征在于：包括相互套接的内管和外管，所述内管的外表面在轴向方向间隔设置有若干锥面和倾斜面，所述倾斜面与内管轴线的夹角为γ，与外管内壁形成压缩气体通道，所述锥面具有与轴线倾斜α角的前锥面段、与轴线倾斜β角的后锥面段、设置在前锥面段和后锥面段之间的直段，所述直段与外管内壁接触定位，所述外管的后端突出于内管形成一段环状空间。2.根据权利要求1所述的一种高炉煤粉喷头，其特征在于：可根据不同的压缩空气压力，设计不同的α、β、γ角值。3.根据权利要求1所述的一种高炉煤粉喷头，其特征在于：所述内管和外管的材料为耐热合金钢管。4.根据权利要求3所述的一种高炉煤粉喷头，其特征在于：所述内管和外管表面喷涂有耐磨陶瓷层。2CN107312898A说明书1/2页一种高炉煤粉喷头技术领域[0001]本发明属于高炉炼铁技术领域，涉及高炉喷煤技术，特别是用于高炉喷煤的一种煤粉喷头。背景技术[0002]高炉煤粉喷枪是高炉冶炼喷煤的设备，其主要作用是将煤粉通过喷枪喷入高炉炉体，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，提高冶炼强度同时降低能源消耗。[0003]煤粉喷枪作为高炉喷煤工艺中的关键设备之一，其稳定性和可靠性直接影响着高炉喷煤比及高炉的正常生产运行。在高炉正常生产过程中，热风温度通常高达1100℃以上，在此高温环境下煤粉喷枪寿命较短；同时煤粉通过喷枪经直吹管喷入高炉风口，由煤粉及其输送气体组成的高速气固两相流易造成对风口的冲刷磨损，影响风口寿命。在使用高风温的现代化高炉上，为解决喷枪寿命问题，多采用了压缩空气冷却的套管喷枪；同时，为了防止煤粉磨损风口，通常将喷枪喷头弯曲一定角度，使其与风口中心线重合。但因为喷枪使用的压缩空气压力及流量较低，从喷头口喷出之后发散较快，部分喷出的煤粉仍会冲击到风口上，造成风口寿命缩短。中国专利200810048110.X中公开了一种带压缩空气冷却、枪头弯曲的高炉喷煤枪，其枪头外管内壁有向内的倾斜角，压缩空气喷吹口处固定有旋流装置，提高了煤粉与鼓风、压缩空气混合效果，增大了压缩空气冷却效果。但该专利在加速压缩空气以集束煤粉流方面未能采取相应措施，并且旋流装置可能导致煤粉向外扩散，磨损风口。发明内容[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高炉煤粉喷头。[0005]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：[0006]一种高炉煤粉喷头，包括相互套接的内管和外管，所述内管的外表面在轴向方向间隔设置有若干锥面和倾斜面，所述倾斜面与内管轴线的夹角为γ，与外管内壁形成压缩气体通道，所述锥面具有与轴线倾斜α角的前锥面段、与轴线倾斜β角的后锥面段、设置在前锥面段和后锥面段之间的直段，所述直段与外管内壁接触定位，所述外管的后端突出于内管形成一段环状空间。[0007]进一步，可根据不同的压缩空气压力，设计不同的α、β、γ角值。[0008]进一步，所述内管和外管的材料为耐热合金钢管。[0009]进一步，所述内管和外管表面喷涂有耐磨陶瓷层。[0010]本发明的有益效果在于：本发明提供的高炉煤粉喷头，内管与外管围成压缩空气通道，气体在内管外壁与外管内壁之间前锥面段被压缩加速进入压缩气体通道，最高可达到音速，并在后锥面段继续扩散加速，提高冷却效果。外管端面伸出内管端面与有一定距离，通过喉口喷出的数束气流在这段空间内扩散为环形封套气，通过封套作用包裹煤粉，起到集束效果，加速煤粉，大幅提高