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(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(10)申请公布号CN104421937A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.03.18(21)申请号201310394959.3(22)申请日2013.08.30(71)申请人王世松地址300301天津市东丽区津塘公路396号特钢公司(72)发明人王世松(51)Int.Cl.F23D14/02(2006.01)F23D14/58(2006.01)F23D14/64(2006.01)F23D14/70(2006.01)F27D1/16(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴及其应用(57)摘要本发明涉及一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,是工业炉、窑的耐火内衬处于高温状态下,对其进行火焰喷补时,而使用的火焰喷补装置的设备部件。由内套管、外套管、内喷管座、紫铜内喷嘴、螺母、调节挡板、刚玉袖砖、外卡套、螺栓、嵌入式内套、螺旋片、支撑座组成。氧气和携有被流化固体微颗粒状喷补料的燃气,由外部分别输送至喷嘴。喷出之前,喷嘴使氧气与燃气在不燃烧的情况下,进行快速、充分的预混合,喷出时即刻呈高速旋转式火焰,燃烧迅速、稳定性好、温度高、能形成快速散开式短火焰。耐火喷补料在喷嘴出口处,同样呈强旋转式螺旋状喷出,散开面积大,符合火焰喷补工艺的要求。CN104421937ACN104421937A权利要求书1/2页1.一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征在于它包括内套管(1)、外套管(2)、内喷管座(3)、紫铜内喷嘴(4)、螺母(5)、调节挡板(6)、刚玉袖砖(7)、外卡套(8)、螺栓(9)、嵌入式内套(10)、螺旋片(11)、支撑座(12);所述内套管(1)和外套管(2)组成的双层套管,与火焰喷补装置主体相连,并支撑喷嘴;携有被流化固体小颗粒状耐火喷补料的燃气由内套管(1)内层,通过内喷管座(3)再经过紫铜内喷嘴(4)喷出,进入刚玉袖砖(7)内孔通道的混合区;氧气由内套管(1)和内喷管座(3)连接的外层与外套管(2)内层组成的通道,进入由紫铜内喷嘴(4)、调节挡板(6)、嵌入式内套(10)和螺旋片(11)组成的多个并列狭窄螺旋型风道,高速旋转螺旋状喷出,同样进入刚玉袖砖(7)内孔通道的混合区;高速旋转的氧气流与燃气进行充分的预混合,从刚玉袖砖(7)内呈高速旋转螺旋状喷出;嵌入式内套(10)以紧配合的形式镶嵌在支撑座(12)的内孔里;调节挡板(6)被支撑座(12)和刚玉袖砖(7)夹紧定位;刚玉袖砖(7)的外锥面被外卡套(8)的内锥孔卡住,而外卡套(8)通过螺栓(9)和螺母(5)与支撑座(12)连为一体。2.根据权利要求1所述的一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征是:所述嵌入式内套(10)、紫铜内喷嘴(4)、螺旋片(11)、调节挡板(6)部件,组成的多个并列狭窄螺旋型风道,氧气在风道内流速极高,都采用抗氧性能极佳的金属材质紫铜制作。3.根据权利要求1所述的一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征是:所述刚玉袖砖(7)采用刚玉耐火材料材质制作,同时具有抗高温、抗氧化、耐磨损性能较好的非金属材料;利用刚玉材质强度低、脆性大的特点,在刚玉袖砖(7)中间处留有薄弱部位;当喷嘴出口到耐火内衬壁距离太近或靠在一起,导致氧气与燃气混合后喷出受阻,而产生回火时,刚玉袖砖(7)内部压力增高,中间薄弱部位瞬间出现脆性断裂,其端部自动脱落,保证混合气体喷出畅通;即喷嘴具有很强的自动安全保护功能。4.根据权利要求1所述的一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征是:所述喷嘴整体在局部空间内自由移动或旋转,在工业炉完全不动的情况下,改变喷补其耐火内衬壁的部位。5.根据权利要求1、2所述的一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征是:所述由紫铜内喷嘴(4)、调节挡板(6)、嵌入式内套(10)和螺旋片(11),组成的多个并列狭窄螺旋型风道产生背压,使输送到喷嘴之前的氧气保持稳定的高压、低流速状态,通过改变调节挡板(6)内孔径的大小,在保持输送氧气压力基本恒定不变,从而改变喷出的氧气流量多少。6.根据权利要求1、2、5所述的一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征是:所述紫铜内喷嘴(4)与钢质内喷管座(3)是螺纹联接,方便紫铜内喷嘴(4)经常性拆、装更换。7.根据权利要求1、2、5所述的一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征是:所述喷补料在喷嘴出口处呈现强旋转式螺旋状喷出,得到迅速、均匀的散开,在接触工业炉耐火内衬壁表面不产生堆积,散开面积广,与火焰喷补工艺要求相吻合。8.根据权利要求1、4所述的一种工业炉耐火内衬火焰喷补喷嘴,其特征是:所述在没有设置专用冷却系统情况下,喷嘴整体可以反复多次在≤1200℃工业炉高温炉膛环境中长时间正常工作,喷嘴和双层钢套管