。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1 圖1和圖3所示的實(shí)施方式中，用于固態(tài)含炭物質(zhì)氣化的等離子體噴槍由絕緣槍架2、陰極1、第一陽(yáng)極3和第二陽(yáng)極5組成。絕緣槍架2為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，絕緣槍架2的中空回轉(zhuǎn)體中由后向前依次有后腔2-15、中腔2-11和前腔2-7，在后腔2_15與中腔2-11之間有過(guò)孔2-13和第一承插孔2-12，第一承插孔2_12與中腔2_11相鄰，在后腔2-15與過(guò)孔2-13之間有第一密封槽2-14，在中腔2_11與前腔2_7之間有通孔2_9和第二承插孔2-8，第二承插孔2-8與前腔2-7相鄰，在中腔2-11與通孔2_9之間有第二密封槽2-10。陰極I上有空心連桿1-1，空心連桿1-1的內(nèi)空間構(gòu)成料道XIX，料道XIX有原料輸入接口 1-5接入，在料道XIX的壁體內(nèi)側(cè)有隔熱襯套15，空心連桿1-1的前端有陰極頭
1-3，陰極頭1-3的軸向中心有噴料孔，在陰極頭1-3的壁體周邊有凸沿1-2。第一陽(yáng)極3或第二陽(yáng)極5為文丘里噴管結(jié)構(gòu)，第一陽(yáng)極3或第二陽(yáng)極5由后向前依次為喇叭口收窄段、喉口段和喇叭形擴(kuò)張段，第一陽(yáng)極3或第二陽(yáng)極5的后部壁體上有榫頭。第二陽(yáng)極5安裝在絕緣槍架2的前腔2-7中，第二陽(yáng)極5后部壁體上的榫頭嵌入到第二承插孔2-8中，在第二陽(yáng)極5后部壁體的榫頭上有第四密封環(huán)8，在第二陽(yáng)極5的前部壁體上有定位凸臺(tái)，第二陽(yáng)極5前部壁體上的定位凸臺(tái)嵌入在絕緣槍架2的前腔2-7前端壁體中，在第二陽(yáng)極5前部壁體的定位凸臺(tái)與前腔2-7的前端壁體之間有第五密封環(huán)6，第二陽(yáng)極5的外壁與絕緣槍架2的前腔2-7內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成第三冷卻水套XI。第一陽(yáng)極3安裝在絕緣槍架2的中腔
2-11中，第一陽(yáng)極3后部壁體上的榫頭嵌入到第一承插孔2-12中，在第一陽(yáng)極3后部壁體的榫頭上有第二密封環(huán)11，第一陽(yáng)極3的前部嵌入到通孔2-9中，第一陽(yáng)極3的頭端置于第二陽(yáng)極5后端的喇叭口空間中，在第一陽(yáng)極3的前部壁體外側(cè)有凸環(huán)，第一陽(yáng)極3前部壁體外側(cè)的凸環(huán)嵌入到第二密封槽2-10中，在第二密封槽2-10中有第三密封環(huán)9，第一陽(yáng)極3的外壁與絕緣槍架2的中腔2-11內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成第二冷卻水套XIV。陰極I安裝在絕緣槍架2的后腔2-15中，陰極頭1-3的頭端由過(guò)孔2-13伸出進(jìn)入到第一陽(yáng)極3后端的喇叭口空間中，陰極頭1-3壁體上的凸沿1-2嵌入在第一密封槽2-14中，在第一密封槽2-14中有第一密封環(huán)13，陰極頭1-3的外壁、空心連桿1-1的外壁與絕緣槍架2的后腔2-15內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成第一冷卻水套I。在絕緣槍架2的后腔2-15與中腔2-11之間的壁體中有第一環(huán)形氣室II和切向氣槽X V，第一環(huán)形氣室II有第一工作氣輸入接口 2-1接入，第一環(huán)形氣室II通過(guò)切向氣槽X V連通到第一陽(yáng)極3后端的喇叭口空間中。在絕緣槍架2的中腔2-11與前腔2-7之間的壁體中有第二環(huán)形氣室VI和切向氣道XIII，第二環(huán)形氣室VI有第二工作氣輸入接口 2-2接入，第二環(huán)形氣室VI通過(guò)切向氣道XIII連通到第二陽(yáng)極5后端的喇叭口空間中。第一冷卻水套I的后部有冷卻水輸入接口 1-4接入，在第一冷卻水套I的前部與第二冷卻水套XIV的后部之間有第一過(guò)水孔X VI進(jìn)行連通，在第二冷卻水套XIV的前部與第三冷卻水套XI之間有第二過(guò)水孔ΧΠ進(jìn)行連通，第一過(guò)水孔XVI或第二過(guò)水孔ΧΠ為多根設(shè)置，呈環(huán)形分布在絕緣槍架2的壁體中，在第三冷卻水套XI的前部有冷卻水輸出接口 2-3接出。本實(shí)施中，陰極頭1-3軸向中心的噴料孔直徑小于料道XIX的直徑，在噴料孔前端的陰極頭體中有擴(kuò)散腔XVII，料道XIX通過(guò)噴料孔和擴(kuò)散腔XVn連通到第一陽(yáng)極3后端的喇叭口空間中；在第二陽(yáng)極5的外壁上有陽(yáng)極的電氣接口 5-4，在陰極I的后端有陰極的電氣接口 1-6 ;把陰極頭1-3的頭端加工成圓弧端面，當(dāng)工作氣以旋轉(zhuǎn)氣流方式?jīng)_刷陰極頭1-3的圓弧型頭端，使得放電的面積增大，等離子體電弧的弧根分散在圓弧端面上，避免局部溫度過(guò)高而燒蝕陰極頭；在絕緣槍架2的后腔2-15壁體上有螺口 2-16，在陰極I的后端有螺頭，陰極I以旋合方式安裝在絕緣槍架2的后腔2-15中，使得空心連桿1-1壓迫在陰極頭1-3的后端，通過(guò)空心連桿1-1的壓迫使陰極頭1-3壁體上的凸沿1-2緊密嵌入在第一密封槽2-14中，避免陰極頭1-3位移。
[0022]上述實(shí)施例中，為了克服加工難度，如圖3所示，把絕緣槍架2分解為a、b、c、d四個(gè)分解部件進(jìn)行加工。在分解部件a中，有螺孔2-6、過(guò)孔2-13、第一密封槽2-14、后腔
2-15、螺口 2-16和切向氣槽X V，其中，螺孔2-6有八只；在分解部件b中，有第一穿孔、第一承插孔2-12、中腔2-11的后部分和第一環(huán)形氣室II，其中，第一穿孔有八只；在分解部件c中，有第二穿孔、中腔2-11的前部分、第二密封槽2-10、通孔2-9和切向氣道XIII，其中，第二穿孔有八只；在分解部件d中，有第三穿孔、第二承插孔2-8、前腔2-7和第二環(huán)形氣室VI，其中，第三穿孔有八只。在第二陽(yáng)極5前部的壁體上有連接法蘭5-1，使用八根穿心螺桿7穿過(guò)b、c、d三個(gè)分解部件的穿孔，穿心螺桿7的螺頭旋合在分解部件a的螺孔2-6中，把a(bǔ)、b、c、d四個(gè)分解部件進(jìn)行緊密聯(lián)接，并且把第一陽(yáng)極3和第二陽(yáng)極5緊密定位在絕緣槍架2的中腔2-11和前腔2-7中，在分解部件a與分解部件b之間有密封墊圈12，在分解部件b與分解部件c之間有密封墊10，在分解部件c與分解部件d之間有密封圈4。
[0023]上述實(shí)施例中，為了節(jié)省貴金屬材料，把陰極I分解為后座和陰極頭1-3 二個(gè)部件，其中，空心連桿1-1與后座連為一體，后座選用不銹鋼材料，陰極頭1-3選用鎢銀合金材料或鎢鎳合金材料，空心連桿1-1與陰極頭1-3以碰焊方式進(jìn)行連接或以頂壓方式進(jìn)行連接，在連接處使用密封膠進(jìn)行密封；由于第一陽(yáng)極3的頭端構(gòu)成中繼電極3-1，中繼電極
3-1的頭端將承受高溫和電流沖擊，中繼電極3-1需選用難熔金屬材料，因此，把第一陽(yáng)極3分解為頭端段和身段二個(gè)部件進(jìn)行加工，對(duì)構(gòu)成中繼電極3-1的第一陽(yáng)極3頭端段選用鎢鎳合金材料，第一陽(yáng)極3的身段材料選用奧氏體鉻鎳不銹鋼材料，采用氬弧焊連接為一體。
[0024]上述的實(shí)施例中，絕緣槍架2選用膠木材料或聚四氟乙烯材料制作，密封墊圈和密封環(huán)選用聚四氟乙烯材料或硅膠材料制作；第二陽(yáng)極5選用奧氏體鉻鎳不銹鋼材料，具體型號(hào)為310S不銹鋼。
[0025]本實(shí)施例的等離子體噴槍，以水蒸汽為氣化劑使煤粉或炭粉或碳黑在等離子體噴槍中直接進(jìn)行氣化，生產(chǎn)為以一氧化碳和氫氣主要成分的合成氣，合成氣通過(guò)后級(jí)設(shè)備進(jìn)行制氫、生產(chǎn)甲醇和合成氨。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，把等離子體噴槍安裝在余熱鍋爐上，等離子體噴槍的出口朝向余熱鍋爐的爐膛內(nèi)，把冷卻系統(tǒng)的供水管連接到冷卻水輸入接口 1-4上，把冷卻水輸出接口 2-3連接到冷卻系統(tǒng)的回水管上，把煤粉或炭粉或碳黑的供粉系統(tǒng)連接到原料輸入接口 1-5或第一工作氣輸入接口 2-1上，把水蒸汽或氫氣的供氣管連接到第一工作氣輸入接口 2-1或原料輸入接口 1-5上，把氫氣或反饋尾氣的供氣管連接到第二工作氣輸入接口 2-2上，把等離子體工作電源的正極連接到陽(yáng)極的電氣接口 5-4上，把等離子體工作電源的負(fù)極連接到陰極的電氣接口 1-6上。當(dāng)噴槍運(yùn)行時(shí)，第一陽(yáng)極3后端的喇叭口空間構(gòu)成第一放電區(qū)III，第一陽(yáng)極3的喉口段空間構(gòu)成第一壓縮孔道IV，第一陽(yáng)極3的喇叭形擴(kuò)張段空間構(gòu)成第一噴射腔V，第一陽(yáng)極3的前端構(gòu)成中繼電極3-1，第二陽(yáng)極5后端的喇叭口空間構(gòu)成第二放電區(qū)麗，第二陽(yáng)極5的喉口段空間構(gòu)成第二壓縮孔道IX，第二陽(yáng)極5的喇叭形擴(kuò)張段空間構(gòu)成第二噴射腔X。工作時(shí)，冷卻水首先進(jìn)入到第一冷卻水套I中，對(duì)陰極頭1-3進(jìn)行冷卻，通過(guò)水流把陰極頭1-3的熱量快速帶走，然后冷卻水通過(guò)分布在絕緣槍架2壁體中的第一過(guò)水孔X VI進(jìn)入到第二冷卻水套XIV中，對(duì)第一陽(yáng)極3進(jìn)行冷卻，通過(guò)水流把第一陽(yáng)極3的熱量快速帶走，冷卻水再通過(guò)第二過(guò)水孔ΧΠ進(jìn)入到第三冷卻水套XI中，吸收了第二陽(yáng)極5的熱量后，通過(guò)冷卻水輸出接口 2-3返回到冷卻系統(tǒng)的回水管中；把水蒸汽或氫氣作為工作氣送入到第一環(huán)形氣室II中，然后通過(guò)切向氣槽X V以旋轉(zhuǎn)氣流方式進(jìn)入到第一放電區(qū)III;把氫氣或反饋尾氣作為工