[實用新型]一種陽極泥熔煉吹煉超音速噴頭有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202220437853.1 | 申請日： | 2022-03-02 |
| 公開（公告）號： | CN217604691U | 公開（公告）日： | 2022-10-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王立;劉興燾;李生民;杜建云;田飛;董春俊;白偉道;張乃予 | 申請（專利權(quán)）人： | 金川集團股份有限公司 |
| 主分類號： | F27D3/16 | 分類號： | F27D3/16;C22B11/02;C22B7/00 |
| 代理公司： | 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201 | 代理人： | 趙立權(quán) |
| 地址： | 737100 甘*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 陽極泥 熔煉 吹煉 超音速 噴頭 | ||
本實用新型公開了一種陽極泥熔煉吹煉超音速噴頭，所述超音速噴頭包括圓柱形噴頭本體，噴頭本體的外圓周上開設(shè)有外螺紋；噴頭本體的內(nèi)腔從頭端向尾端包括依次連通的弧形收縮段、喉口和弧形擴張段，弧形收縮段頭端貫穿噴頭本體頭端，弧形擴張段尾端貫穿噴頭本體尾端；噴頭本體的中部設(shè)有油管或氣體管道，燃料從中部的細管噴出，純氧從細管和噴嘴中間的間隙噴出；所述的弧形收縮段為噴頭的入口，弧形擴張段為噴頭的出口；弧形收縮段直徑沿靠近尾端方向逐漸變小，直徑變小的速率先逐漸變大后逐漸變小；弧形擴張段直徑沿靠近尾端方向逐漸變大，直徑變大速率逐漸變大后逐漸變小。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種超音速噴頭，屬于噴嘴的設(shè)計領(lǐng)域，可應(yīng)用于火法冶煉的氧槍或者吹煉槍的槍頭。
背景技術(shù)
卡爾多爐在熔煉、吹煉過程中使用氧槍、吹煉槍進行加熱或者噴吹作業(yè)，針對產(chǎn)出的高鉛、高鉍、低含銀的陽極泥，在熔煉吹煉過程中需要多次造鉛渣和鉍渣，才能將貴鉛合金中的鉛和鉍除去，吹煉時間長達24-28h，生產(chǎn)作業(yè)率低。熔煉過程燃料霧化效果不佳，燃燒不充分；另外，銅陽極泥中因含有鉛、鉍、銅和碲等雜質(zhì)元素，經(jīng)過熔煉和吹煉需產(chǎn)出低含雜質(zhì)的金銀合金供后續(xù)金銀精煉提取1#金銀。因此貫穿整個過程的噴槍噴吹氧氣氧化雜質(zhì)元素參與造渣，隨著雜質(zhì)元素的降低，越到后期越難進行氧化反應(yīng)，需要提高氧氣的壓力、速度及攪拌效果，提高吹煉效果。
因此需要對卡爾多爐氧槍和吹煉槍的槍頭結(jié)構(gòu)進行研究改進，確保使用氧槍和吹煉槍雙槍作業(yè)，保持大流量、高壓力的條件下攪動熔體并發(fā)生反應(yīng)，縮短吹煉時間，進一步提高卡爾多爐的作業(yè)效率。
實用新型內(nèi)容
本實用新型通過采用數(shù)值模擬與試驗相結(jié)合的方法來深入研究，依據(jù)超音速最佳型面的設(shè)計準則，結(jié)合技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴頭進行數(shù)值仿真計算以及優(yōu)化設(shè)計。分別提出了熔煉槍超音速噴嘴和吹煉槍超音速噴嘴的結(jié)構(gòu)。
為此，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
一種陽極泥熔煉吹煉超音速噴頭，所述超音速噴頭包括圓柱形噴頭本體，噴頭本體的外圓周上開設(shè)有外螺紋；噴頭本體的內(nèi)腔從頭端向尾端包括依次連通的弧形收縮段、喉口和弧形擴張段，弧形收縮段頭端貫穿噴頭本體頭端，弧形擴張段尾端貫穿噴頭本體尾端；
噴頭本體的中部設(shè)有油管或氣體管道，燃料從中部的細管噴出，純氧從細管和噴嘴中間的間隙噴出；所述的弧形收縮段為噴頭的入口，弧形擴張段為噴頭的出口；弧形收縮段直徑沿靠近尾端方向逐漸變小，直徑變小的速率先逐漸變大后逐漸變小；弧形擴張段直徑沿靠近尾端方向逐漸變大，直徑變大速率逐漸變大后逐漸變小。
進一步地，所述弧形收縮段入口處的直徑大于弧形擴張段出口處的直徑。
進一步地，所述弧形收縮段入口處的直徑大于噴頭本體外徑的三分之二。
進一步地，所述喉口的直徑小于噴頭本體外徑的二分之一。
進一步地，所述噴頭本體的材質(zhì)均為1Cr18Ni9Ti。
熔煉槍噴嘴，以氧氣流量Q=200m3/h，P=0.4MPa，T=300K為設(shè)計點，按照超音速流量公式計算的喉部面積At=97.9mm2，出口氧氣馬赫數(shù)2.0，采用15°錐形噴管，出口面積Ae=1.677At=164.18 mm2。
本實用新型的有益效果在于：熔煉槍的使用提高氧氣與柴油的燃燒值，并增加火焰與熔體的接觸面積，達到增強熱交換效率，縮短熔煉期化料及熔煉的時間，降低熔煉期現(xiàn)場噪音。吹煉槍的使用提高入爐氧氣的壓力和流量，實現(xiàn)對爐內(nèi)熔體的強化攪動，實現(xiàn)強化吹煉，縮短吹煉除雜時間，降低吹煉期現(xiàn)場噪音。
附圖說明
圖1是本實用新型超音速噴頭的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖中：1-弧形收縮段，2-喉口，3-弧形擴張段，4-外螺紋。
具體實施方式
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