一种浸没式喷枪头

摘要

本发明一种浸没式喷枪头，包括浸没段、连接段和支撑散热组件，浸没段和连接段为管状结构，浸没段套装在连接段下端部分，支撑散热组件固定安装在连接段上端部分并抵靠在浸没段上端面，浸没段为陶瓷材料。通过采用耐高温、耐侵蚀以及具有良好抗热冲击性能的陶瓷材料作为喷枪头的浸没段，有效提高了喷枪头的寿命。通过支撑散热组件对浸没段进行限位，有效解决浸没段与连接段机械连接而带来的浸没段晃动问题。

权利要求

1.一种浸没式喷枪头，其特征在于，包括浸没段、连接段和支撑散热组件，浸没段和连接段为管状结构，浸没段套装在所述连接段下端部分，所述支撑散热组件固定安装于所述连接段上端部分的环形空腔内并抵靠于所述浸没段上端面。

2.如权利要求1所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述浸没段上端的外壁面具有一个外径较大的凸台结构，所述连接段下端的内壁面具有一个内径较小的凸台结构，所述浸没段的凸台结构的下端面和所述连接段的凸台结构的上端面相抵，形成搭接结构，将所述浸没段套装在所述连接段内。

3.如权利要求2所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述凸台结构可以为连续结构，也可以为非连续结构。

4.如权利要求1所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述浸没段的陶瓷材料可选自石英陶瓷材料、石英基陶瓷复合材料、碳化硅基陶瓷材料或三氧化二铝陶瓷材料。

5.如权利要求1所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述连接段和所述支撑散热组件为耐热钢材料。

6.如权利要求5所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述浸没段和连接段的装配间隙填充有非金属耐热材料。

7.如权利要求6所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述非金属耐热材料为耐热毡。

8.如权利要求1所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述支撑散热组件包括支撑组件和散热组件，所述支撑组件为环状结构，所述散热组件为齿片式结构，所述散热组件均匀设置于所述支撑组件的环形上端面。

9.如权利要求8所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述散热组件和所述支撑组件分别通过焊接固定于所述连接段的内壁。

10.如权利要求8所述的浸没式喷枪头，其特征在于，所述支撑组件的下端面抵靠于所述浸没段上端面。

说明书

一种浸没式喷枪头

技术领域

[0001] 本发明涉及金属冶炼技术领域，特别是涉及金属冶炼中的喷枪设备。

背景技术

[0002] 在有色冶金行业,顶吹炉是一种冶炼多类金属矿的冶金炉窑，其中富氧顶吹生产技术使用广泛,其主要适用于有色金属原料的熔化、硫化、氧化还原等过程。富氧顶吹炉主要采用的是富氧顶吹浸没式喷枪技术,该技术是有色冶金工业中较为先进的一种生产技术。喷枪顶吹熔炼技术在世界范围内己建成和在建的炉子已达几十台套,用于铜、铅、锌、锡、镍、氟化铝、铂族金属、生铁等冶炼及辅助系统中。但目前在熔炼过程中，因熔体冲刷、高温侵蚀、振动等复杂因素影响，造成生产中喷枪由于焊接枪头脱落或是烧损严重，致使熔体翻腾效果差甚至是形不成翻腾，导致正常的化学反应以及热平衡被破坏，极易导致泡沫渣、炉况恶化甚至是死炉等工艺事故。所以，一旦发现喷枪头脱落或是蚀损严重，必须中断吹炼及时更换喷枪。目前喷枪头几乎全部采用金属材质，由于金属耐受熔体冲刷及高温侵蚀的能力较弱，所以喷枪寿命短。为了不引起工艺事故需要频繁更换喷枪头，从提枪更换到重新吹炼一般至少需要1小时的时间，从而引起较大的损失。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种浸没式喷枪头，以解决喷枪寿命短的问题。

[0004] 本发明的一种浸没式喷枪头，包括浸没段、连接段和支撑散热组件，浸没段和连接段为管状结构，浸没段套装在所述连接段下端部分，所述支撑散热组件安装于所述连接段上端并抵靠于所述浸没段上端面。

[0005] 优选的，所述浸没段上端的外壁面具有一个外径较大的凸台结构，所述连接段下端的内壁面具有一个内径较小的凸台结构，所述浸没段的凸台结构的下端面和所述连接段的凸台结构的上端面相抵，形成搭接结构，将所述浸没段套装在所述连接段内。

[0006] 优选的，所述凸台结构可以为连续结构，也可以为非连续结构。

[0007] 优选的，所述浸没段的陶瓷材料可选自石英陶瓷材料、石英基陶瓷复合材料、碳化硅基陶瓷材料或三氧化二铝陶瓷材料。

[0008] 优选的，所述连接段和所述支撑散热组件为耐热钢材料。

[0009] 优选的，所述浸没段和所述连接段的装配间隙填充有非金属耐热材料。

[0010] 优选的，所述非金属耐热材料为耐热毡。

[0011] 优选的，所述支撑散热组件包括支撑组件和散热组件，所述支撑组件为环状结构，所述散热组件为齿片式结构，所述散热组件均匀设置于所述支撑组件的环形上端面。

[0012] 优选的，所述散热组件和所述支撑组件分别通过焊接固定于所述连接段的内壁。

[0013] 优选的，所述支撑组件的下端面抵靠于所述浸没段上端面。

[0014] 采用上述技术方案，本发明至少可取得下述技术效果：

[0015] 本发明浸没段采用耐高温、耐侵蚀以及具有良好抗热冲击性能的陶瓷材料作为浸没段的材料，可以有效提高喷枪头的使用寿命；支撑散热组件抵靠在浸没段端面，能够对浸没段进行限位，有效减弱因浸没段与连接段机械连接而带来的浸没段晃动问题；支撑散热组件焊接固定在连接段内，可以增强支撑散热组件与连接段的连接强度，有效减轻连接段的弯曲程度，避免喷枪因过度弯曲卡在喷枪口而不能正常提升的问题。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

[0017] 图1为本发明所述的一种浸没式喷枪头的结构示意图；

[0018] 图2为本发明所述的一种浸没式喷枪头的剖视图；

[0019] 图3为本发明所述的支撑散热组件结构示意图。

[0020] 附图中标记分别为：1、浸没段；2、连接段；3、支撑散热组件；4、支撑组件；5、散热组件；6、耐热材料。

具体实施方式

[0021] 提供以下参照附图的描述来帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。以下描述包括帮助理解的各种具体细节，但是这些细节将被视为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清晰和简洁，公知功能和构造的描述可被省略。

[0022] 以下描述和权利要求书中所使用的术语和词汇不限于文献含义，而是仅由发明人用来使本公开能够被清晰和一致地理解。因此，对于本领域技术人员而言应该明显的是，提供以下对本公开的各种实施例的描述仅是为了示例性目的，而非限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。

[0023] 如图1、图2所示，本发明的一种浸没式喷枪头，包括浸没段1和连接段2。浸没段1和连接段2均为环形管状结构。在浸没段1的靠近上端部分的外壁面具有一个外径较大的凸台结构11，凸台结构11可以为连续的环状结构，也可以为非连续环状结构。在连接段2的靠近下端部分的内部面具有一个内径较小的凸台结构21，凸台结构21可以为连续的环状结构，也可以为非连续环状结构。浸没段1的凸台结构11的下端面和连接段2的凸台结构21的上端面相抵，形成搭接结构，将浸没段1套装在连接段2的下端部分。如浸没段1的凸台结构11和连接段2的凸台结构21均为非连续环状结构，则搭接时需要将凸台结构11与凸台结构21的位置相对应进行搭接。

[0024] 本实施例中利用凸台结构进行搭接，使浸没段1和连接段2形成一个连接配合，在实际使用中，还有其他的设计方式，只要能使浸没段1套装在连接段2内即可。

[0025] 现有技术的喷枪头几乎全部采用金属材质，但由于金属耐受熔体冲刷及高温侵蚀的能力较弱，所以为了使喷枪头耐高温、长寿命，本发明中浸没段1采用了耐高温、耐侵蚀以及具有良好抗热冲击性能的陶瓷材料，具体陶瓷材料可选用石英陶瓷材料、石英基陶瓷复合材料、碳化硅基陶瓷材料以及三氧化二铝陶瓷材料。连接段2选用耐热钢材料，如310S不锈钢、S12550不锈钢等材质，以实现与喷枪主体的焊接。由于耐热钢材料的热膨胀系数明显大于陶瓷材料，为了防止在高温情况下，热膨胀系数的不同造成浸没段1与连接段2之间形成较大间隙，从而带来浸没段1晃动的问题，在凸台结构11和连接段2的内壁以及凸台结构21和浸没段1的外壁的装配间隙填充了耐热毡等非金属耐热材料6，使浸没段1始终稳定地套装在连接段2内。

[0026] 如图3所示为支撑散热组件3，由支撑组件4和散热组件5两部分组成，支撑组件4为环状结构，散热组件5为齿片式结构。散热组件5均匀设置在支撑组件5的环形上端面，并垂直于支撑组件5的上端面，两两相对设置在支撑组件4的径向上。在本实施例中支撑组件4上设置了12个散热组件5，也可以根据散热的需要设置为其他合适的个数。支撑散热组件3的支撑组件4和散热组件5可以一体成型，也可以为两个独立部件。本实施例中支撑组件4和散热组件5为两个独立部件，在支撑组件4的圆周设有12个和散热组件5的厚度相同的狭缝，狭缝的深度大致为支撑组件4环宽的一半,从支撑组件4的环形内壁向外壁方向延伸。散热组件5上部的宽度和支撑组件4的环宽相同，散热组件5下部的宽度和支撑组件4的狭缝深度一样并插入到支撑组件4的狭缝中，可以通过焊接将散热组件5固定在支撑组件4上。在本实施例中,散热组件5为齿片状,竖直设置在支撑组件4的圆周上,在实际使用中还可以根据需要设置其他形状的散热组件,例如梯形或者螺旋形的散热组件,散热组件在支撑组件上的安装方式也可以设置成其他方式,例如沿圆周斜向排列等。

[0027] 支撑散热组件3固定安装在连接段2的上端部分的环形空腔内，如图1、图2所示。支撑散热组件3中的支撑组件5下端面和浸没段1的凸台结构11上端面相抵，由于支撑散热组件3是固定在连接段2上，所以浸没段1在向上的方向不能移动，从而对浸没段1上端面限位。浸没段1在向下的方向上由于凸台结构11和连接段2的凸台结构21的搭接结构，从而对浸没段1下端面限位。浸没段1由于其凸台结构11被固定在连接段2的凸台结构21和支撑散热组件3之间，形成向上和向下的限位，从而固定了相对于连接段2和支撑散热组件3的位置。

[0028] 本实施例中支撑散热组件3是通过焊接固定安装在连接段2的上端部分环形空腔内，12个散热组件5的外侧边焊接在连接段2内腔的腔壁上，支撑组件4的环状结构外壁也焊接在连接段2内腔的腔壁上，通过焊接实现支撑组件的支撑部分4与散热部分5分别与连接段2内壁面进行固定。通过焊接将散热组件4固定在连接段2的内壁上，一方面增强了支撑散热组件与连接端的连接强度，有效减轻了连接端的弯曲程度，避免了喷枪因过度弯曲卡在喷枪口而不能正常提升，另一方面能够提高内部通入气体对连接端的冷却效果，降低连接端的温度，提高其外壁面挂渣效果，从而提高连接端寿命。支撑散热组件3和连接段2一样，选用耐热钢材料，如310S不锈钢、S12550不锈钢等材质，以保证高温下相同的热膨胀系数。

[0029] 本发明浸没式喷枪头采用高强度、耐高温、耐侵蚀、低成本以及具有良好抗热冲击性能的陶瓷材料作为喷枪头的浸没段，有效提高了喷枪头的寿命，降低了生产成本。通过支撑散热组件3能够对浸没段1进行限位，有效减弱因浸没段1与连接段2机械连接而带来的浸没段晃动问题。喷枪头的搭接结构设计和在装配间隙填充非金属耐热材料的设计，充分考虑了不同材料之间因热膨胀导致的尺寸变化差异，避免了因连接段膨胀量大于浸没段而导致的浸没段脱落问题。散热组件部分一方面增强了支撑散热组件与连接端的连接强度，有效减轻了连接端的弯曲程度，避免了喷枪因过度弯曲卡在喷枪口而不能正常提升；另一方面能够提高内部通入气体对连接端的冷却效果，降低连接端的温度，提高其外壁面挂渣效果，从而提高连接段寿命。这种耐高温、长寿命顶吹浸没式喷枪头满足顶吹炉的持续工作需求，降低了企业因频繁更换喷枪头而投入的大量人力、物力成本，以及因频繁停产造成的经济损失。

[0030] 尽管已参照本公开的各种实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。