文丘里高爐混氧器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種文丘里高爐混氧器。爐體內(nèi)設(shè)置有文丘里管；空氣通道入口位于爐體下方，混合氣通道出口位于爐體上方，文丘里管貫穿于爐體內(nèi)部，文丘里管上下分別連通混合氣通道出口和空氣通道入口，爐體上設(shè)置有氧氣入口和旋流氧氣入口；文丘里管與爐體之間形成氧氣通道；氧氣入口與爐體切向連接，與爐體內(nèi)部氧氣通道相連通；旋流氧氣入口位于文丘里管喉管處；混合氣通道出口設(shè)置有波紋板填料。本發(fā)明改進了高爐混氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使裝置容易加工制造；利用靜電作用去除氣體中雜質(zhì)，通過文丘里效應(yīng)和旋流作用以及填料的使用，有效實現(xiàn)氧氣和空氣的充分混合，保證出口混合氣含氧量高且混合均勻，但出口混氧效率改善30％以上。
【專利說明】
文丘里高爐混氧器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于一種高爐混氧器，特別是屬于一種文丘里高爐混氧器。
【背景技術(shù)】
[0002]對于工業(yè)上所使用的混氧裝置，現(xiàn)有技術(shù)是在爐體側(cè)面開孔，接入氧氣管道，通入爐體中心，在管道末端連接布氧管，布?xì)夤芡ǔ樯喜块_口大于下部的漏斗形狀，以擴大氧氣在爐體內(nèi)部的分布。為保證布?xì)饨Y(jié)構(gòu)及裝置整體的穩(wěn)定性，需要額外在爐體內(nèi)部為布氧管安裝支撐裝置。這樣不僅導(dǎo)致爐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，安裝較為麻煩，同時也使設(shè)備存在較大的壓降，增大能量損耗。然而這種類型布?xì)夤艿氖褂?，并不能夠?qū)⒀鯕饩鶆蚍稚⒌綘t體內(nèi)部的氣體混合空間，由于結(jié)構(gòu)的不合理性，大多數(shù)氧氣并沒有與空氣混合就被排出到裝置外，造成了氧氣不必要的浪費。另外，由于混氧不均勻、不充分，從裝置中排放出的富氧空氣中氧氣的含量也很難達(dá)到要求。除此之外，該裝置只進行了氧氣混合，通?；煅跗鲬?yīng)用的場合對于氣體的潔凈程度也有一定的要求，因此通過現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的富氧空氣內(nèi)部通常會含有雜質(zhì)，進而會對最終產(chǎn)品的質(zhì)量會產(chǎn)生一定的影響。
[0003]所以，如何通過改變混氧裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝加工不易且混氧不均勻、氣體內(nèi)部存在雜質(zhì)等是亟須解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種文丘里高爐混氧器，該文丘里高爐混氧器不僅具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝加工制造等優(yōu)點，利用靜電作用去除氣體中雜質(zhì)，同時通過文丘里效應(yīng)和旋流效應(yīng)，最終有效實現(xiàn)高爐混氧器出口空氣、氧氣混合均勻，提升了氧氣含量、降低了設(shè)備壓降。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種文丘里高爐混氧器，爐體內(nèi)設(shè)置有文丘里管；空氣通道入口位于爐體下方，混合氣通道出口位于爐體上方，文丘里管貫穿于爐體內(nèi)部，文丘里管上下分別連通混合氣通道出口和空氣通道入口，爐體上設(shè)置有氧氣入口和旋流氧氣入口 ；文丘里管與爐體之間形成氧氣通道;氧氣入口與爐體切向連接，與爐體內(nèi)部氧氣通道相連通;旋流氧氣入口位于文丘里管喉管處;混合氣通道出口設(shè)置有波紋板填料。
[0007]作為一種優(yōu)選的方案，所述文丘里管喉管變徑處直徑為爐體最大直徑的1/2-4/5。
[0008]作為一種優(yōu)選的方案，所述文丘里管喉管處的旋流氧氣入口數(shù)量為2-5個，可開方孔、圓孔、橢圓孔。
[0009]作為一種優(yōu)選的方案，所述文丘里管內(nèi)壁表面設(shè)置有微細(xì)針刺狀涂層。
[0010]微細(xì)針刺狀涂層上的細(xì)針表面粗糙度不大于I微米，針高不大于2.5毫米，材質(zhì)為硅氧烷類、聚氨酯類聚合物，包括丙烯酸聚硅氧烷或環(huán)氧聚硅氧烷。
[0011 ]作為一種優(yōu)選的方案，所述所述波紋板表面粗糙度大于1.6微米，波紋板截面呈正弦結(jié)構(gòu)，波紋板表面打孔，空隙率0.5%-70%，材料為鐵基、鋁基或鐵鋁合金等金屬，其體積電阻小于16歐姆，靜電起電電壓小于50V，半衰時間大于0.5秒。
[0012]作為一種優(yōu)選的方案，所述文丘里管下端安裝旋流葉片，文丘里管上方安裝反向旋流葉片。
[0013]作為一種優(yōu)選的方案，所述文丘里管喉管處安裝有靜態(tài)混合器。
[0014]作為一種優(yōu)選的方案，所述裝置高徑比為0.1-20。
[0015]使用時，打開與空氣通道入口連接的空氣控制閥，空氣通過入口進入到文丘里管內(nèi)部，文丘里管內(nèi)部的微細(xì)針刺涂層利用靜電作用吸附空氣中存在的微小雜質(zhì)；同時打開與氧氣入口相連接的氧氣控制閥，氧氣通過氧氣入口沿爐體邊緣進入爐內(nèi)氧氣通道，并圍繞文丘里管向下做旋轉(zhuǎn)運動；由于文丘里效應(yīng)，氧氣會在文丘里管喉管處通過旋流氧氣入口進入到文丘里管內(nèi)部，實現(xiàn)和空氣的混合，最終富氧空氣通過出口的氣體填料，進一步混合充分，最終通過混合氣出口通道排出。
[0016]本發(fā)明的有益效果:改進了高爐混氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得裝置容易加工制造;利用靜電作用去除氣體中雜質(zhì)，通過文丘里效應(yīng)和旋流作用以及填料的使用，有效實現(xiàn)了氧氣和空氣的充分混合，保證出口混合氣含氧量較高且混合均勻，設(shè)備壓降雖略有升高，但出口混氧效率改善30%以上。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0018]圖1為實施例1文丘里高爐混氧器示意圖。
[0019]圖2為實施例2文丘里高爐混氧器示意圖。
[0020]圖3為實施例3文丘里高爐混氧器示意圖。
[0021]圖4為針狀涂層9不意圖。
[0022]圖5為旋流葉片10示意圖。
[0023]圖6為靜態(tài)混合器11示意圖。
[0024]附圖中:
[0025]1.空氣通道入口，2.爐體內(nèi)氧氣通道，3.氧氣入口，4.文丘里管，5.旋流氧氣入口，
6.混合氣通道出口，7.爐體，8.填料，9.針狀涂層，1.旋流葉片11.靜態(tài)混合器
【具體實施方式】
[0026]實施例1
[0027]如圖1所示，一種文丘里高爐混氧器，包括空氣通道入口 I，爐體7，混合氣通道出口6，氧氣入口 3，文丘里管4，旋流氧氣入口 5，爐體內(nèi)氧氣通道2 ο空氣通道入口 I位于爐體7下方，混合氣通道出口 6位于爐體7上方，填充有填料8，輸出富氧空氣;文丘里管4貫穿于爐體7內(nèi)部，上下分別連通混合氣通道出口6和空氣通道入口 I，提供給空氣和氧氣足夠的混合空間；內(nèi)壁上設(shè)置有微細(xì)針刺狀涂層9，當(dāng)空氣進入裝置后，通過靜電作用可有效地吸附空氣中的微小粒子，實現(xiàn)雜質(zhì)的凈化;在文丘里管4內(nèi)部實現(xiàn)空氣和氧氣的混合，相比于原有技術(shù)，文丘里管的應(yīng)用大大減小了裝置內(nèi)部的壓力損失，減少壓降，實現(xiàn)能量的有效利用；文丘里管4與爐體7形成氧氣通道2;氧氣入口 3與爐體7切向連接，與爐體內(nèi)部氧氣通道2相連通;旋流氧氣入口 5位于文丘里管4喉管處。該混氧器內(nèi)部文丘里管4喉管變徑處直徑為爐體7最大直徑的1/2，喉管處設(shè)有3個方形旋流氧氣入口，混合氣通道出口 6安放有波紋板填料8，該氣體填料的使用是的空氣與氧氣進一步充分混合，實現(xiàn)了含氧濃度均勻的富氧空氣的排放。其中，金屬波紋板表面粗糙度2.5微米，是正弦波線條的結(jié)構(gòu)，波紋板表面打孔，空隙率1 %，材料為鋁基，體積電阻I X 14歐姆，靜電起電電壓為36V，半衰時間為3.5秒;整個裝置的高徑比為3.5。
[0028]實施例2
[0029]如圖2所示，一種文丘里高爐混氧器，包括空氣通道入口 I，爐體7，混合氣通道出口6，氧氣入口 3，文丘里管4，旋流氧氣入口 5，爐體內(nèi)氧氣通道2 ο空氣通道入口 I位于爐體7下方，混合氣通道出口 6位于爐體7上方，填充有填料8，輸出富氧空氣;文丘里管4貫穿于爐體7內(nèi)部，上下分別連通混合氣通道出口6和空氣通道入口 I，提供給空氣和氧氣足夠的混合空間；內(nèi)壁上設(shè)置有微細(xì)針刺狀涂層9，當(dāng)空氣進入裝置后，通過靜電作用可有效地吸附空氣中的微小粒子，實現(xiàn)雜質(zhì)的凈化;在文丘里管4內(nèi)部實現(xiàn)空氣和氧氣的混合，相比于原有技術(shù)，文丘里管的應(yīng)用大大減小了裝置內(nèi)部的壓力損失，減少壓降，實現(xiàn)能量的有效利用；文丘里管4與爐體7形成氧氣通道2;氧氣入口 3與爐體7切向連接，與爐體內(nèi)部氧氣通道2相連通;旋流氧氣入口 5位于文丘里管4喉管處;該混氧器內(nèi)部文丘里管4喉管變徑處直徑為爐體7最大直徑的3/4，喉管處設(shè)有4個圓形旋流氧氣入口，混合氣通道出口 6安放有波紋板填料8，該氣體填料的使用是的空氣與氧氣進一步充分混合，實現(xiàn)了含氧濃度均勻的富氧空氣的排放。其中，金屬波紋板表面粗糙度2.5微米，是正弦波線條的結(jié)構(gòu)，波紋板表面打孔，空隙率70 %，材料為鐵基，體積電阻2 X 15歐姆，靜電起電電壓為12V，半衰時間為2秒;該裝置的文丘里管上端和下端安裝方向相反的旋流葉片10，上下端旋流葉片同時作用，對文丘里管內(nèi)部的流場進行擾動，有強化混氧效果的作用。整個裝置的高徑比為2。
[0030]實施例3
[0031]如圖3所示，一種文丘里高爐混氧器，包括空氣通道入口 I，爐體7，混合氣通道出口6，氧氣入口 3，文丘里管4，旋流氧氣入口 5，爐體內(nèi)氧氣通道2 ο空氣通道入口 I位于爐體7下方，混合氣通道出口 6位于爐體7上方，填充有填料8，輸出富氧空氣;文丘里管4貫穿于爐體7內(nèi)部，上下分別連通混合氣通道出口6和空氣通道入口 I，提供給空氣和氧氣足夠的混合空間；內(nèi)壁上設(shè)置有微細(xì)針刺狀涂層9，當(dāng)空氣進入裝置后，通過靜電作用可有效地吸附空氣中的微小粒子，實現(xiàn)雜質(zhì)的凈化;在文丘里管4內(nèi)部實現(xiàn)空氣和氧氣的混合，相比于原有技術(shù)，文丘里管的應(yīng)用大大減小了裝置內(nèi)部的壓力損失，減少壓降，實現(xiàn)能量的有效利用；文丘里管4與爐體7形成氧氣通道2;氧氣入口 3與爐體7切向連接，與爐體內(nèi)部氧氣通道2相連通;旋流氧氣入口 5位于文丘里管4喉管處;該混氧器內(nèi)部文丘里管4喉管變徑處直徑為爐體7最大直徑的1/2，喉管處設(shè)有2個方形旋流氧氣入口，混合氣通道出口 6安放有波紋板填料8，該氣體填料的使用是的空氣與氧氣進一步充分混合，實現(xiàn)了含氧濃度均勻的富氧空氣的排放。其中，金屬波紋板表面粗糙度5.5微米，是正弦波線條的結(jié)構(gòu)，波紋板表面打孔，空隙率30 %，材料為鐵鋁合金，體積電阻I X 14歐姆，靜電起電電壓為45V，半衰時間為5.5秒;文丘里管喉管處安裝有靜態(tài)混合器11，該靜態(tài)混合器的使用會增大裝置的壓降，但由于混合器的使用，會使得文丘里管內(nèi)部的氣體混合程度增強，效果優(yōu)于實施例2;整個裝置的高徑比為3.5。
【主權(quán)項】
1.一種文丘里高爐混氧器，其特征是爐體內(nèi)設(shè)置有文丘里管；空氣通道入口位于爐體下方，混合氣通道出口位于爐體上方，文丘里管貫穿于爐體內(nèi)部，文丘里管上下分別連通混合氣通道出口和空氣通道入口，爐體上設(shè)置有氧氣入口和旋流氧氣入口 ；文丘里管與爐體之間形成氧氣通道;氧氣入口與爐體切向連接，與爐體內(nèi)部氧氣通道相連通;旋流氧氣入口位于文丘里管喉管處;混合氣通道出口設(shè)置有波紋板填料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氧器，其特征是:文丘里管喉管變徑處直徑為爐體最大直徑的I/2-4/5。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氧器，其特征是:文丘里管喉管處的旋流氧氣入口數(shù)量為2-5個，開方孔、圓孔或橢圓孔。4.如權(quán)利要求1所述的混氧器，其特征是:文丘里管內(nèi)壁表面的微細(xì)針刺狀涂層上的細(xì)針表面粗糙度不大于I微米，針高不大于2.5毫米。5.如權(quán)利要求4所述的混氧器，其特征是:涂層材質(zhì)為硅氧烷類、聚氨酯類聚合物，包括丙烯酸聚硅氧烷或環(huán)氧聚硅氧烷。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氧器，其特征是:所述波紋板表面粗糙度大于1.6微米，波紋板截面呈正弦結(jié)構(gòu)，波紋板表面打孔，空隙率0.5%-70%。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混氧器，其特征是:波紋板材料為鐵基、鋁基或鐵鋁合金，其體積電阻小于16歐姆，靜電起電電壓小于50V，半衰時間大于0.5秒。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氧器，其特征是:文丘里管下端安裝旋流葉片，文丘里管上方安裝反向旋流葉片。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氧器，其特征是:在文丘里管喉管處安裝靜態(tài)混合器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混氧器，其特征是:混氧器高徑比為0.1-20。
【文檔編號】C21B7/00GK106048119SQ201610608259
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月25日
【發(fā)明人】劉春江, 李玥, 張婷
【申請人】天津大學(xué)