【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种矢量布控旋浮喷嘴及其工作方法，属于旋浮喷嘴。
技术介绍
1、旋浮喷嘴是旋浮冶炼的核心设备，矿粉料和工艺富氧空气分别通过旋浮喷嘴的物料通道与风道进入反应塔空间，在反应塔内形成倒龙卷风状的气粒二相流，在反应塔高热负荷的环境内，矿粉料与氧气充分碰撞，发生冶炼反应，生成熔融液滴，落入沉淀池中，经沉清分离后得到产物。因此，旋浮喷嘴性能的好坏直接关系到旋浮冶炼过程能否顺利进行和技术经济指标的优劣。
2、旋浮冶炼的核心在于混氧风和物料通过旋浮喷嘴后，在反应塔内充分碰撞、接触，发生反应。当工艺富氧空气旋流不足，扩散角度小，容易出现反应不完全的情况。但反应过度扩散，又会冲刷反应塔塔壁，造成对炉衬的侵蚀，影响炉体安全。当前旋浮喷嘴不具备调节工艺富氧空气流速和物料布料方式的能力。
技术实现思路
1、为了解决现有技术所存在的上述问题，本专利技术提供了一种矢量布控旋浮喷嘴及其工作方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种矢量布控旋浮喷嘴，包括负责燃气混合的内夹层芯筒部分和负责气粒混合的外夹层套筒部分；内夹层芯筒部分由内而外依次包括天然气通道、空气通道和富氧通道；外夹层套筒部分由内而外依次包括矿料通道和旋转风通道；
4、所述富氧通道的上端入口设置有开度调节阀；
5、所述矿料通道的下端设置有矢量环形格栅，所述矢量环形格栅包括双同心圆环骨架，所述双同心圆环骨架之间设置有若干周向阵列分布的矢量格栅板，所述矢量格栅板为经过扭曲工艺处理
6、作为优选方案，所述天然气通道、空气通道、富氧通道、矿料通道和旋转风通道上端均分别设置有相互独立的天然气入口、空气入口、富氧入口、矿料入口和旋转风入口，天然气入口、空气入口、富氧入口、矿料入口和旋转风入口高度由内往外逐级递减；所述天然气通道、空气通道、富氧通道、矿料通道和旋转风通道下端贯通汇流。
7、作为优选方案，所述富氧入口、矿料入口和旋转风入口的入口均分别设置有轴对称分布的两个、且方向分别与富氧通道、矿料通道和旋转风通道的外壁相切。
8、作为优选方案，两个所述富氧入口处分别设置有所述开度调节阀。
9、作为优选方案，两个所述矿料入口的下方均分别设置有流化器。
10、作为优选方案，所述外夹层套筒部分的外壁下端设置有冷却水套。
11、作为优选方案，所述矢量格栅板在切向旋流方向的倾斜角度为°。
12、一种矢量布控旋浮喷嘴的工作方法，包括如上述的矢量布控旋浮喷嘴，包括以下工作步骤：
13、1、天然气通道、空气通道和富氧通道分别通入燃气和混氧风，并在喷嘴下端点燃形成喷射火焰；
14、2、经过干燥的精矿料进入矿料通道，流化器中的流化风将精矿吹起对精矿进行分散后落入矿料通道中，矿料沿矿料通道环形截面圆周均匀分布；
15、3、旋转风通道上端通入高压气流，并在旋转风通道中形成旋流风，自矿料通道中下落的精矿首先在矢量环形格栅的切向旋流导流作用下形成布料扩散均匀的矿料流，同时，基于矢量环形格栅的向心聚拢作用下矿料流在矿料通道下端与旋流风混合形成特定形态气粒二相流；
16、4、气粒二相流与火焰结合，发生冶炼反应，生成熔融液滴，落入沉淀池中，经沉清分离后得到产物。
17、本专利技术具有如下有益效果：
18、本专利技术旋浮喷嘴在富氧通道的上端入口设置开度调节阀，通过调整调节阀开度，实现工艺富氧空气风速调节功能，根据生产需要，控制工艺富氧空气切向速度，进而影响工艺富氧空气旋流的发散度。
19、本专利技术旋浮喷嘴在矿料通道的下端设置有矢量环形格栅，通过矢量环形格栅的精矿物料受到向心聚拢和切向旋流两个方向的导流作用，切向旋流用于补偿提升精矿出料的发散角度，向心聚拢用于约束精矿物料与旋流等混合后形成的气粒二相流的直径，从而提高物料布料的均匀性，同时保证气粒二相流与工艺富氧空气充分接触，提升燃烧效率。
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1.一种矢量布控旋浮喷嘴，包括负责燃气混合的内夹层芯筒部分和负责气粒混合的外夹层套筒部分；内夹层芯筒部分由内而外依次包括天然气通道（10）、空气通道（20）和富氧通道（30）；外夹层套筒部分由内而外依次包括矿料通道（40）和旋转风通道（50）；其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于：所述天然气通道（10）、空气通道（20）、富氧通道（30）、矿料通道（40）和旋转风通道（50）上端均分别设置有相互独立的天然气入口（11）、空气入口（21）、富氧入口（31）、矿料入口（41）和旋转风入口（51），天然气入口（11）、空气入口（21）、富氧入口（31）、矿料入口（41）和旋转风入口（51）高度由内往外逐级递减；所述天然气通道（10）、空气通道（20）、富氧通道（30）、矿料通道（40）和旋转风通道（50）下端贯通汇流。
3.如权利要求2所述的一种矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于：所述富氧入口（31）、矿料入口（41）和旋转风入口（51）的入口均分别设置有轴对称分布的两个、且方向分别与富氧通道（30）、矿料通道（40）和旋转风通道（50
4.如权利要求2所述的一种矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于：两个所述富氧入口（31）处分别设置有所述开度调节阀（32）。
5.如权利要求2所述的一种矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于：两个所述矿料入口（41）的下方均分别设置有流化器（42）。
6.如权利要求1所述的一种矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于：所述外夹层套筒部分的外壁下端设置有冷却水套（70）。
7.如权利要求1所述的一种矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于：所述矢量格栅板（62）在切向旋流方向的倾斜角度为45°。
8.一种矢量布控旋浮喷嘴的工作方法，包括如权利要求1-7任一项所述的矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于，包括以下工作步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种矢量布控旋浮喷嘴，包括负责燃气混合的内夹层芯筒部分和负责气粒混合的外夹层套筒部分；内夹层芯筒部分由内而外依次包括天然气通道（10）、空气通道（20）和富氧通道（30）；外夹层套筒部分由内而外依次包括矿料通道（40）和旋转风通道（50）；其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种矢量布控旋浮喷嘴，其特征在于：所述天然气通道（10）、空气通道（20）、富氧通道（30）、矿料通道（40）和旋转风通道（50）上端均分别设置有相互独立的天然气入口（11）、空气入口（21）、富氧入口（31）、矿料入口（41）和旋转风入口（51），天然气入口（11）、空气入口（21）、富氧入口（31）、矿料入口（41）和旋转风入口（51）高度由内往外逐级递减；所述天然气通道（10）、空气通道（20）、富氧通道（30）、矿料通道（40）和旋转风通道（50）下端贯通汇流。
3.如权利要求2所述的一种矢量布控旋浮喷嘴...
【专利技术属性】
技术研发人员：李硕，李良斌，许书涵，郎立杰，刘颂，韩超，杨博文，郑智炜，吴森，姜圣灵，张伟，陈华隆，薛永刚，李文杰，唐文涛，
申请(专利权)人：中铜东南铜业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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