一种用于铜冶炼顶吹熔炼炉的天然气喷枪的制作方法

燃烧设备;加热装置的制造及其应用技术1.本发明涉及铜冶炼技术领域，具体涉及一种用于铜冶炼顶吹熔炼炉的天然气喷枪。背景技术：2.目前滇中公司艾萨炉日常生产和停产烘炉期间，使用0#柴油作为提温、保温燃料。因柴油市场价格较高，使用柴油不利于生产成本控制。另外，燃油供入艾萨喷枪时，在旋流器作用下喷射到枪管内壁上，对喷枪造成烧损，缩短喷枪寿命，降低艾萨炉作业率。其次，柴油作为一种复杂烃类混合物，其中含有硫化酯添加剂，在燃烧过程产生氮氧化物等有毒有害气体，影响硫酸设备稳定运行，同时，给企业环保生产、员工职业健康带来不利影响。3.天然气是一种相对廉价的清洁能源，应用到艾萨炉冶炼中，能进一步降低生产成本、有效减少污染源，促进企业和谐发展，因此，非常有必要进行艾萨炉使用天然气的研发。技术实现要素：4.为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种用于铜冶炼顶吹熔炼炉的天然气喷枪，能有效实现使用天然气作为艾萨炉提温、保温燃料，且能够提高天然气燃烧效率，为铜熔炼过程补充必要的热量。同时兼顾喷枪端部压力的精准测量。5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述的用于铜冶炼顶吹熔炼炉的天然气喷枪包括枪体和燃气管，燃气管同轴安装在枪体内，枪体包括端部安装管、扩散管及中段连接管，端部安装管后端设置空气接口，端部安装管前端连接扩散管，扩散管前端连接中段连接管，中段连接管前端设置烧损控制端，燃气管前端部延伸至烧损控制端后端内部，燃气管后端上设置有燃气接头，端部安装管上对应燃气接头设置有燃气源接孔，中段连接管与燃气管之间设置有旋流器。6.作为优选，燃气管外侧同轴套设有端压管，端压管通过支撑块与枪体内壁固定，燃气管外壁与端压管内壁之间通过支撑管连接；还包括端压帽，端压帽包括端压帽接口、燃气管套孔及端压取压孔，端压帽通过端压帽接口安装在端压管前端，燃气管前端穿过燃气管套孔延伸出外侧，端压取压孔设置在端压帽侧壁上，端压取压孔由端压帽外壁倾斜连通至端压帽接口前端内腔，端压管后端上设置有取压口，枪体上对应取压口设置有取压管，取压管与取压口连接。7.作为优选，燃气接头包括燃气接口和燃气连通口，燃气接口竖直设置在燃气接头顶部，燃气接口位置与燃气源接孔相对应，燃气连通口水平设置在燃气接头左端，燃气连通口与燃气接口通过燃气转向内腔连通，燃气连通口与燃气管后端连接，端压管后端部套在燃气连通口外壁上。8.作为优选，燃气接头右端部设置圆锥形端。9.作为优选，还包括燃气过渡连接器，燃气过渡连接器内设置倒锥形内孔，燃气过渡连接器外形设置为阶梯状，燃气过渡连接器上部设置燃气源上接头，燃气过渡连接器下部设置燃气源下接头，燃气源下接头与燃气接口连接。10.作为优选，旋流器包括旋流叶片和安装套，安装套设置在旋流器中部，旋流叶片阵列设置在安装套四周。11.作为优选，旋流叶片为变螺距螺旋，旋向为左旋，入口角度0°，出口角度45°。12.作为优选，燃气管前端设置有喇叭状喷口。13.作为优选，枪体上设置喷枪安装架。14.本发明的有益效果：本发明能有效实现使用天然气作为艾萨炉提温、保温燃料，且能够提高天然气燃烧效率，为铜熔炼过程补充必要的热量。同时兼顾喷枪端部压力的精准测量。将清洁能源引入到艾萨炉铜冶炼中，降低成本的同时，避免氮氧化物等有毒有害气体的产生，改善艾萨炉烧油期间的烟气条件，保证硫酸工序平稳运行。附图说明15.图1为本发明的整体结构的示意图；图2为本发明的整体内部结构配合示意图；图3为本发明的枪体外形结构示意图；图4为本发明的内部结构示意图；图5为本发明的端压管结构示意图；图6为本发明的燃气管结构示意图；图7为本发明的端压帽结构示意图；图8为图7的左视图；图9为本发明的端压帽、端压管、燃气管的配合示意图；图10为本发明的燃气接头示意图；图11为本发明的a部放大图；图12为本发明的燃气过渡连接器结构示意图；图13为本发明的旋流器结构示意图；图14为图13的左视图；图中各附图标记为：枪体1；端部安装管2；扩散管3；中段连接管4；烧损控制端5；空气接口6；燃气接头7；端压管8；燃气管9；旋流器10；端压帽11；支撑块12；燃气源接孔13；取压管14；喷枪安装架15；安装套16；端压帽接口17；燃气管套孔18；端压取压孔19；支撑管20；喇叭状喷口21；取压口22；燃气连通口23；燃气接口24；燃气转向内腔25；燃气过渡连接器26；倒锥形内孔27；燃气源上接头28；旋流叶片29；圆锥形端30。具体实施方式16.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。17.请结合图1至图14进行参阅，所述的用于铜冶炼顶吹熔炼炉的天然气喷枪包括枪体1和燃气管9，燃气管9同轴安装在枪体1内，枪体1包括端部安装管2、扩散管3及中段连接管4，端部安装管1后端设置空气接口6，端部安装管2前端连接扩散管3，扩散管3前端连接中段连接管4，中段连接管4前端设置烧损控制端5，燃气管9前端部延伸至烧损控制端5后端内部，燃气管9后端上设置有燃气接头7，端部安装管1上对应燃气接头7设置有燃气源接孔13，中段连接管4与燃气管9之间设置有旋流器10。其中，空气接口6用于连接富氧空气气源，为枪体1提供富氧空气。扩散管3内壁为喇叭状，将富氧空气扩散至中段连接管4内，为旋流器10提供充足风量。烧损控制端5用于插入渣层和承担枪体1的烧损，在烧损控制端5长度烧损至一定程度之后需维修更换。燃气源接孔13用于插入天然气源软管，使得天然气源软管能够与燃气接头7连接，为燃气管9提供天然气。工作时旋流器10将富氧空气打入炉内并搅动熔池，同时配合燃气管9供入的天然气充分燃烧，为铜熔炼过程补充必要的热量，且有效提高天然气燃烧效率。本例中，枪体1和燃气管9均采用不锈钢制作，燃气管管总长15736 mm～15886mm，直径为∅70/∅62。18.进一步地，燃气管9外侧同轴套设有端压管8，端压管8通过支撑块12与枪体1内壁固定，燃气管9外壁与端压管8内壁之间通过支撑管20连接；还包括端压帽11，端压帽11包括端压帽接口17、燃气管套孔18及端压取压孔19，端压帽11通过端压帽接口17安装在端压管8前端，燃气管9前端穿过燃气管套孔18延伸出外侧，端压取压孔19设置在端压帽11侧壁上，端压取压孔19由端压帽11外壁倾斜连通至端压帽接口17前端内腔，端压管8后端上设置有取压口22，枪体1上对应取压口22设置有取压管14，取压管14与取压口22连接。其中，端压管8采用20#碳钢管制作，总长15576 mm～15726mm，直径为∅95/∅87。支撑块12形状为矩形，采用厚6mm钢板制作。支撑管20为采用∅6圆钢制作，焊接在燃气管9外壁与端压管8内壁之间形成支撑。端压帽11为采用圆钢车制带圆柱管螺纹的加工件，长95 mm、直径为∅90/∅70。取压孔19一共设置6个，直径为∅6 ，取压孔19与端压帽11轴线之间夹角为45°。端压帽11与枪体1前端距离控制在600mm～900mm内。取压管14用于与远程压力表连接。工作时，枪体1和燃气管9持续进风、进气在枪体1端部形成气压，气压力通过取压孔19进入燃气管9外壁与端压管8内壁之间形成的腔体内，进而通过取压口22和取压管14传输至远程压力表进行实时监测，实现喷枪端部压力的精准测量，以此作为判断喷枪工作状态和取压孔19堵塞情况的重要依据。此外，支撑管20轴向保持与端压管8平行，使得支撑管20易于流通空气，减少空气阻力而保障压力检测的准确性。19.进一步地，燃气接头7包括燃气接口24和燃气连通口23，燃气接口24竖直设置在燃气接头7顶部，燃气接口24位置与燃气源接孔13相对应，燃气连通口23水平设置在燃气接头7左端，燃气连通口23与燃气接口24通过燃气转向内腔25连通，燃气连通口23与燃气管9后端连接。燃气接口24用于接入天然气，天然气通过燃气转向内腔25和燃气连通口23送往燃气管9，实现天然气由垂直转为水平方向进行输送。并且，燃气接头7右端部设置圆锥形端30，减少对枪体1后端通入的富氧空气阻力。此外，端压管8后端部与燃气连通口23外壁焊接，端压管8前端与端压帽11的端压帽接口17通过螺纹连接。燃气管9后端与燃气连通口23通过螺纹连接。确保连接结构稳定可靠、密闭性好又易于拆卸，使得燃气输送和端压检测紧密结合且又保持各自独立。20.进一步地，本发明还包括燃气过渡连接器26，燃气过渡连接器26内设置倒锥形内孔27，燃气过渡连接器26外形设置为阶梯状，燃气过渡连接器26上部设置燃气源上接头28，燃气过渡连接器26下部设置燃气源下接头29，燃气源下接头29与燃气接口24连接。燃气过渡连接器26中部焊接在燃气源接孔13上，上部的燃气源上接头28与天然气源的金属软管螺纹连接，底部的燃气源下接头29与燃气接口24螺纹连接。其中，倒锥形内孔27对供入天然气实现收缩增速，使得天然气易于进入燃气管9内。21.进一步地，旋流器10包括旋流叶片29和安装套16，安装套16设置在旋流器10中部，旋流叶片29阵列设置在安装套16四周。旋流器10通过安装套16与端压管8的外壁连接。其中，旋流叶片29为变螺距螺旋，旋向为左旋，入口角度0°，出口角度45°。能够对富氧空气产生旋流后充分与天然气混合，且起到搅动熔池的作用，保障天然气燃烧充分。此外，燃气管9前端设置有喇叭状喷口21，能够将天然气在出口处扩散送出，保证开燃气喷射均匀，充分与富氧空气混合，进一步提升天然气燃烧效率。22.进一步地，枪体1上设置喷枪安装架15，枪体1整体通过喷枪安装架15实安装于艾萨炉上，易于实现安装固定。23.本发明能有效实现使用天然气作为艾萨炉提温、保温燃料，且能够提高天然气燃烧效率，为铜熔炼过程补充必要的热量。同时兼顾喷枪端部压力的精准测量。将清洁能源引入到艾萨炉铜冶炼中，降低成本的同时，避免氮氧化物等有毒有害气体的产生，改善艾萨炉烧油期间的烟气条件，保证硫酸工序平稳运行。24.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。









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