一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪

本发明属于火法冶金，尤其涉及一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪。

背景技术：

1、在有色金属冶炼领域，铜冶炼占据主要地位,国内超过90％的铜都是通过这种火法冶炼而成的。目前,主要的冶炼铜产品为电解铜与粗铜,也有一些企业会生产铜锍与阳极铜等产品。火法铜冶炼在冶炼过程中不仅会消耗大量能源,同时还会产生一定量的污染,对环境已经造成了影响,因此清洁生产是近几年来我国一直倡导的铜产业生产目标。

2、在火法铜冶炼熔池熔炼过程中，喷枪喷吹富氧空气和还原性气体进入熔池搅动渣层进行熔炼，传统富氧喷枪有渣层穿透深度不足、气渣混合不均匀、渣层搅拌效果不足的缺陷。

3、因此，需要设计一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，以解决上述问题，达到提高火法铜冶炼效果的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，包括第一连接管，所述第一连接管外侧同轴套设有连接套筒，所述连接套筒外侧壁中部固定连通有第二连接管，所述第一连接管、所述连接套筒靠近的端部共同固定连通有非预混微孔道机构；

3、所述非预混微孔道机构包括天然气流通部，所述天然气流通部与所述连接套筒端部固定连通，所述天然气流通部内部同轴套设有富氧空气流通部，所述富氧空气流通部与所述第一连接管端部固定连通。

4、优选的，所述富氧空气流通部包括内管，所述内管同轴套设在所述天然气流通部内部，所述内管一端与所述第一连接管端部固定连通，所述内管另一端固定连通有颈缩部一端，所述颈缩部另一端固定连通有微孔道机构。

5、优选的，所述颈缩部包括进气段，所述进气段大口端与所述内管端部固定连通，所述进气段小口端固定连通有颈缩段一端，所述颈缩段另一端固定连通有扩张段小口端，所述扩张段大口端与所述微孔道机构固定连通。

6、优选的，所述颈缩段轴向长度为23.00-23.50mm，所述颈缩段内径直径为9.40-9.50mm。

7、优选的，所述微孔道机构包括富氧空气内流道微孔道，所述富氧空气内流道微孔道外圈周向等间隔设置有若干富氧空气外流道微孔道，所述富氧空气内流道微孔道与所述富氧空气外流道微孔道平行且不连通，所述富氧空气外流道微孔道与所述富氧空气内流道微孔道均与所述扩张段大口端连通。

8、优选的，所述富氧空气内流道微孔道截面为圆形，所述富氧空气外流道微孔道截面为椭圆形，所述富氧空气外流道微孔道的短半径与所述扩张段的半径重叠。

9、优选的，所述天然气流通部包括外管，所述外管同轴套设在所述内管外侧，所述外管一端与所述连接套筒端部固定连通，所述外管另一端内部连通有若干天然气流道微孔道。

10、优选的，所述天然气流道微孔道沿所述外管内侧壁周向等间隔设置，所述天然气流道微孔道位于所述富氧空气外流道微孔道外侧，所述天然气流道微孔道与所述富氧空气外流道微孔道平行且不连通。

11、优选的，所述天然气流道微孔道截面为椭圆形，所述天然气流道微孔道的短半径与所述扩张段的半径重叠。

12、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

13、本发明通过设置的天然气流通部和富氧空气流通部能够使气泡射流变得更为分散，扰动区域增强，明显减少渣层中部的死区，本发明的装置将渣层中的气含率由8％提高至15％，同时将渣层中的湍流动能提高12％。

技术特征：

1.一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，包括第一连接管(1)，所述第一连接管(1)外侧同轴套设有连接套筒(12)，所述连接套筒(12)外侧壁中部固定连通有第二连接管(3)，所述第一连接管(1)、所述连接套筒(12)靠近的端部共同固定连通有非预混微孔道机构；

2.根据权利要求1所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述富氧空气流通部包括内管(5)，所述内管(5)同轴套设在所述天然气流通部内部，所述内管(5)一端与所述第一连接管(1)端部固定连通，所述内管(5)另一端固定连通有颈缩部一端，所述颈缩部另一端固定连通有微孔道机构。

3.根据权利要求2所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述颈缩部包括进气段(6)，所述进气段(6)大口端与所述内管(5)端部固定连通，所述进气段(6)小口端固定连通有颈缩段(7)一端，所述颈缩段(7)另一端固定连通有扩张段(8)小口端，所述扩张段(8)大口端与所述微孔道机构固定连通。

4.根据权利要求3所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述颈缩段(7)轴向长度为23.00-23.50mm，所述颈缩段(7)内径直径为9.40-9.50mm。

5.根据权利要求3所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述微孔道机构包括富氧空气内流道微孔道(11)，所述富氧空气内流道微孔道(11)外圈周向等间隔设置有若干富氧空气外流道微孔道(10)，所述富氧空气内流道微孔道(11)与所述富氧空气外流道微孔道(10)平行且不连通，所述富氧空气外流道微孔道(10)与所述富氧空气内流道微孔道(11)均与所述扩张段(8)大口端连通。

6.根据权利要求5所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述富氧空气内流道微孔道(11)截面为圆形，所述富氧空气外流道微孔道(10)截面为椭圆形，所述富氧空气外流道微孔道(10)的短半径与所述扩张段(8)的半径重叠。

7.根据权利要求3所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述天然气流通部包括外管(4)，所述外管(4)同轴套设在所述内管(5)外侧，所述外管(4)一端与所述连接套筒(12)端部固定连通，所述外管(4)另一端内部连通有若干天然气流道微孔道(9)。

8.根据权利要求7所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述天然气流道微孔道(9)沿所述外管(4)内侧壁周向等间隔设置，所述天然气流道微孔道(9)位于所述富氧空气外流道微孔道(10)外侧，所述天然气流道微孔道(9)与所述富氧空气外流道微孔道(10)平行且不连通。

9.根据权利要求7所述的一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，其特征在于，所述天然气流道微孔道(9)截面为椭圆形，所述天然气流道微孔道(9)的短半径与所述扩张段(8)的半径重叠。

技术总结本发明属于火法冶金技术领域，尤其涉及一种非预混微孔道结构混沌搅拌喷枪，包括第一连接管，第一连接管外侧同轴套设有连接套筒，连接套筒外侧壁中部固定连通有第二连接管，第一连接管、连接套筒靠近的端部共同固定连通有非预混微孔道机构；非预混微孔道机构包括天然气流通部，天然气流通部与连接套筒端部固定连通，天然气流通部内部同轴套设有富氧空气流通部，富氧空气流通部与第一连接管端部固定连通。本发明能有效提高气体射流速度，提高气体搅拌深度，使气渣搅拌充分混合，减少熔炼时间，提高产量。技术研发人员：王华,王子成,王仕博,徐建新,肖清泰受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/3/31