專利名稱：一種熱法煉磷的還原氧化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種熱法煉磷的還原氧化爐。
背景技術(shù)：
利用磷礦石煉磷的方法主要有濕法和熱法(如電爐法、窯法等)兩類，濕法是用磷礦石與無(wú)機(jī)酸(主要是硫酸)反應(yīng)，經(jīng)分離磷石膏及雜質(zhì)后制成粗磷酸；熱法是先將磷礦石加熱還原得到氣態(tài)單質(zhì)磷，再經(jīng)氧化、水合而得到磷酸。濕法具有低能耗的特點(diǎn)，但卻存在得到的磷酸純度不夠，需要進(jìn)一步提純的缺陷； 而采用熱法，如電爐法，存在礦石熔融困難、耗電大的問(wèn)題，并且對(duì)磷礦石品位的要求高，對(duì)于貧礦無(wú)法處理；對(duì)于窯法，則存在反應(yīng)速度慢、容易結(jié)圈的缺點(diǎn)，導(dǎo)致設(shè)備利用率低，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。此外，傳統(tǒng)熱法中，氧化后的氣態(tài)五氧化二磷混在煙氣中，煙氣的成分復(fù)雜，因此從煙氣中分離出五氧化二磷困難，純度降低、成本高。中國(guó)專利申請(qǐng)CN101172589A公開(kāi)了一種磷礦石直接生產(chǎn)五氧化二磷的方法，其中采用了具有上噴槍和側(cè)噴槍的熔煉爐。但是，該熔煉爐的上噴槍和側(cè)噴槍通常采用空冷方式，噴槍的壽命短，并且側(cè)噴槍通常為固定式的，控制困難，更換操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種熱法煉磷的還原氧化爐，該還原氧化爐的頂吹噴槍和側(cè)吹噴槍的壽命長(zhǎng)，并且側(cè)吹噴槍的操作和控制簡(jiǎn)單。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐，包括爐體，所述爐體具有用于將熔融的磷礦石熔體加入到所述爐體內(nèi)的熔體進(jìn)口、位于所述爐體頂部的煙氣出口、出渣口、和位于所述出渣口下面的磷鐵出口 ；頂吹噴槍，所述頂吹噴槍的下端從所述爐體的頂部沿上下方向可移動(dòng)地插入到所述爐體內(nèi)且始終位于所述爐體內(nèi)的液面上方；和側(cè)吹噴槍，所述側(cè)吹噴槍的下端從所述爐體的側(cè)面傾斜且可移動(dòng)地插入到爐體內(nèi)并位于所述爐體內(nèi)的液面下方。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐，側(cè)吹噴槍傾斜且可移動(dòng)地插入到爐體內(nèi)，因此側(cè)吹噴槍的更換和維護(hù)非常方便，并且可以根據(jù)爐體內(nèi)的液面高度及時(shí)調(diào)整側(cè)吹噴槍的插入深度，提高煉磷效果。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐還可以具有如下附加的技術(shù)特征所述爐體上的側(cè)吹噴槍插入口高于所述爐體內(nèi)的液面。所述側(cè)吹噴槍和所述頂吹噴槍均為水冷式噴槍。所述側(cè)吹噴槍和頂吹噴槍均為套管式結(jié)構(gòu)且分別設(shè)有冷卻通道和與所述冷卻通道連通的冷卻水入口和冷卻水出口。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐還包括用于驅(qū)動(dòng)所述側(cè)吹噴槍移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述 驅(qū)動(dòng)裝置與所述側(cè)吹噴槍的上端相連。所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器、和由所述減速器驅(qū)動(dòng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩與所述側(cè)吹噴槍的上端相連。所述出渣口包括上出渣口和位于上出渣口下面的下出渣口，其中所述下出渣口的位置低于所述側(cè)吹噴槍插入到所述爐體內(nèi)的一端。所述熔體進(jìn)口位于爐體內(nèi)的液面之下。所述側(cè)吹噴槍包括中間管，所述中間管用于向還原氧化爐的爐體內(nèi)通入煤粉； 氧氣管，所述氧氣管套設(shè)在所述中間管外面以在所述氧氣管與所述中間管之間限定出氧氣通道；外延管，所述外延管的第一端的外壁上設(shè)有折返部，所述折返部朝向所述外延管的第二端延伸以在所述外延管與所述折返部之間限定出第一端封閉且第二端敞開(kāi)的環(huán)形槽，所述外延管的第二端與所述氧氣管的第一端相連；第一水管，所述第一水管套設(shè)在所述氧氣管外面且所述第一水管的第一端與所述折返部的第二端相連以在所述第一水管與所述氧氣管和所述外延管之間限定出環(huán)形冷卻通道；第二水管，所述第二水管設(shè)在所述環(huán)形冷卻通道內(nèi)以將所述環(huán)形冷卻通道分成環(huán)形進(jìn)水通道和環(huán)形出水通道，所述第二水管的第一端與所述環(huán)形槽的第一端面之間具有將所述環(huán)形進(jìn)水通道和所述環(huán)形出水通道連通的間隙。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的還原氧化爐，其側(cè)吹噴槍通過(guò)設(shè)有環(huán)形冷卻通道而使冷卻水對(duì)其進(jìn)行水冷，從而使得在側(cè)吹噴槍上容易結(jié)渣，由于結(jié)渣對(duì)側(cè)吹噴槍可起到保護(hù)作用，因此可延長(zhǎng)側(cè)吹噴槍的壽命，降低成本。所述中間管包括第一中間管段，所述第一中間管段與所述氧氣管之間限定出第一氧氣通路；第二中間管段，所述第二中間管段與所述第一中間管段的第二端相連且所述第二中間管段與所述氧氣管之間限定出第二氧氣通路；其中所述第一氧氣通路和所述第二氧氣通路共同構(gòu)成所述氧氣通道，且所述第一氧氣通路的徑向尺寸小于所述第二氧氣通路的徑向尺寸。由此，當(dāng)具有一定速度的氧氣通過(guò)第二氧氣通路進(jìn)入到第一氧氣通路內(nèi)時(shí)，速度會(huì)增大并噴入到還原氧化爐的爐體內(nèi)部。所述第一中間管段的外周壁上形成在所述第一中間管段的整個(gè)長(zhǎng)度上且在周向上間隔開(kāi)的多條凹槽，以便氧氣可以進(jìn)一步地通過(guò)凹槽噴入到還原氧化爐的爐體內(nèi)。所述多條凹槽沿所述中間管的周向均勻分布且沿所述中間管的軸向直線延伸。所述外延管的內(nèi)周面與所述第一中間管段的外周面過(guò)渡配合以便所述外延管的內(nèi)周面封閉所述多條凹槽。這樣，當(dāng)氧氣進(jìn)入到氧氣管內(nèi)并流入連接在氧氣管第一端的外延管內(nèi)時(shí)，氧氣通過(guò)凹槽以分散的方式噴出，從而進(jìn)一步提高了氧氣的噴射效果?？蛇x地，所述折返部的外周面與所述第一水管的外周面以及所述折返部的內(nèi)周面與所述第一水管的內(nèi)周面在所述第一水管的軸向方向上平齊。所述外延管的外周面與所述氧氣管的外周面以及所述外延管的內(nèi)周面與所述氧氣管的內(nèi)周面在所述氧氣管的軸向方向上平齊。所述外延管與所述折返部一體形成。所述外延管的長(zhǎng)度大于所述第一中間管段的長(zhǎng)度。所述環(huán)形出水通道位于所述第二水管與所述折返部和第一水管之間。此時(shí)，環(huán)形進(jìn)水通道由第二水管與氧氣管和外延管之間限定，即靠近氧氣管的環(huán)形冷卻通道的部分即為環(huán)形進(jìn)水通道，以便能更好地對(duì)噴槍進(jìn)行水冷本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐的示意圖；圖2是沿圖1中的線A-A的剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的還原氧化爐的側(cè)吹噴槍的示意圖；圖4是圖3中所示的側(cè)吹噴槍的剖視放大圖；圖5是圖4中所示的側(cè)吹噴槍的外延管的示意圖；圖6是圖3中所示的B-B向剖視圖；圖7是圖3中所示的C-C向剖視圖；和圖8是圖3中所示的D-D向剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。下面參考圖1-圖8描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐。如圖1和2所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐包括爐體1，頂吹噴槍3，和側(cè)吹噴槍2。爐體1具有用于將熔融的磷礦石熔體加入到爐體1內(nèi)的熔體進(jìn)口 11，煙氣出口 12，出渣口 13和磷鐵出口 14。例如，磷礦石可以預(yù)先在熔融爐(未示出)熔化，然后通過(guò)溜槽等通過(guò)熔體進(jìn)口 11供給到爐體1內(nèi)，煙氣出口 12位于爐體1的頂部，還原氧化得到的五氧化二磷氣體以及其他少量的煙氣從煙氣出口 12排出爐體1，爐渣通過(guò)出渣口 13排出，磷鐵出口 14位于出渣口 13下面，用于排出磷鐵。
頂吹噴槍3的下端從爐體1的頂部沿上下方向可移動(dòng)地插入到爐體1內(nèi)且始終位于爐體1內(nèi)的液面C上方，用于向爐體1內(nèi)噴入燃料和氧氣，例如通過(guò)頂吹噴槍3向爐體1 內(nèi)噴入天然氣以及壓縮空氣和氧氣。由于頂吹噴槍3沒(méi)有插入到爐體1內(nèi)的液面C內(nèi)，因此在本發(fā)明的實(shí)施例中，頂吹噴槍3也稱為非浸沒(méi)式噴槍，由此頂吹噴槍3不會(huì)自耗，使用壽命長(zhǎng)，噴口不易堵塞，降低了成本和能耗，而且頂吹噴槍3可以用水冷卻，提高了冷卻效率， 而且不會(huì)發(fā)生浸沒(méi)式頂吹噴槍3用于水冷卻時(shí)發(fā)生漏水而產(chǎn)生的爆炸，提高了安全性。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，由于頂吹噴槍3為非浸沒(méi)式噴槍，因此可以采用水冷， 換言之，頂吹噴槍3可以為水冷式噴槍。例如，頂吹噴槍3為套管式結(jié)構(gòu)，從而頂吹噴槍3內(nèi)形成了冷卻通道，所述冷卻通道與冷卻水入口 33和冷卻水出口 34相連，從而對(duì)頂吹噴槍3 進(jìn)行冷卻，冷卻通道可以由套管結(jié)構(gòu)的環(huán)形空間構(gòu)成，并且天然氣、壓縮空氣和氧氣的噴射通道也由套管結(jié)構(gòu)的環(huán)形空間構(gòu)成，如圖1所示，頂吹噴槍3具有天然氣入口 31，壓縮空氣和氧氣入口 32。側(cè)吹噴槍2的下端從爐體1的側(cè)面傾斜且可移動(dòng)地插入到爐體1內(nèi)且位于爐體1 內(nèi)的液面C下方。側(cè)吹噴槍2用于從爐體1的側(cè)面向爐體1內(nèi)噴入煤粉和氧氣，例如通過(guò)壓縮空氣(煤風(fēng))將粉煤噴入到爐體1內(nèi)。側(cè)吹噴槍2也可以為水冷式噴槍，并且側(cè)吹噴槍2也可以為套管結(jié)構(gòu)并且具有冷卻通道和與冷卻通道連通的冷卻水入口 251和冷卻水出口 241。優(yōu)選地，側(cè)吹噴槍2的冷卻水通道不延伸到爐體1內(nèi)，以提高安全性。如圖1所示， 側(cè)吹噴槍2具有氧氣入口 221和煤粉出口 261。由于側(cè)吹噴槍2和頂吹噴槍3都采取水冷方式，因此在槍上容易結(jié)渣，起到了對(duì)槍的保護(hù)，提高了壽命。側(cè)吹噴槍2穿過(guò)爐體1上的側(cè)吹噴槍2插入口傾斜地伸入爐體1內(nèi)，如圖1所示， 優(yōu)選地，側(cè)吹噴槍2插入口高于爐體1內(nèi)的液面C，由此，側(cè)吹噴槍2的更換不會(huì)影響爐體1 內(nèi)的操作，例如無(wú)需將爐體1內(nèi)的熔體排空，就可以進(jìn)行側(cè)吹噴槍2的更換，維護(hù)，提高了方便性。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱法煉磷的還原氧化爐，側(cè)吹噴槍2傾斜地且可以移動(dòng)地插入到爐體ι內(nèi)，因此可以根據(jù)爐體1內(nèi)的液面C高度移動(dòng)側(cè)吹噴槍2，調(diào)節(jié)側(cè)吹噴槍2插入的深度，而且，由于側(cè)吹噴槍2可移動(dòng)地插入到爐體1內(nèi)，因此側(cè)吹噴槍2的更換和維護(hù)非常方便，操作更加簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，熱法煉磷的還原氧化爐還包括用于驅(qū)動(dòng)側(cè)吹噴槍2移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置4，驅(qū)動(dòng)裝置4與側(cè)吹噴槍2的上端相連。更具體而言，驅(qū)動(dòng)裝置4包括電機(jī)、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器、和由減速器驅(qū)動(dòng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩與側(cè)吹噴槍2的上端相連。啟動(dòng)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，卷?yè)P(yáng)機(jī)卷繞鋼絲繩，從而拉動(dòng)側(cè)吹噴槍2向上移動(dòng)； 電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，卷?yè)P(yáng)機(jī)釋放鋼絲繩，從而側(cè)吹噴槍2向下移動(dòng)，由此調(diào)節(jié)側(cè)吹噴槍2插入到爐體1內(nèi)的深度。在圖1所示的示例中，示出了兩個(gè)側(cè)吹噴槍2和兩套驅(qū)動(dòng)裝置4，可以理解的是，本發(fā)明并不限于此，根據(jù)實(shí)際需要，可以設(shè)置任何合適數(shù)量的側(cè)吹噴槍2和驅(qū)動(dòng)裝置4。如圖1和2所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，出渣口 13包括上出渣口 13和位于上出渣口 13下面的下出渣口 13，下出渣口 13的位置低于側(cè)吹噴槍2插入到爐體1內(nèi)的一端。 優(yōu)選地，熔體進(jìn)口 11位于爐體1內(nèi)的液面C之下，由此，爐體1內(nèi)的渣和/或熔體能夠液封熔體進(jìn)口 11，防止?fàn)t體1內(nèi)的煙氣經(jīng)熔體進(jìn)口 11外泄。如圖1所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，側(cè)吹噴槍2與豎直向下方向之間的夾角α 在45度-60度的范圍內(nèi)是有利地，更優(yōu)選地，夾角α為45度-60度。下面簡(jiǎn)單 描述利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的還原氧化爐200煉磷的過(guò)程。首先，將磷礦石在熔融爐(未示出)熔化成熔體，然后將熔體經(jīng)熔體進(jìn)口 11供給到爐體1內(nèi)。通過(guò)側(cè)吹噴槍2向爐體1內(nèi)噴入氧氣和煤粉，煤粉燃燒提供還原反應(yīng)所需的熱量， 同時(shí)一部分煤粉用作從磷礦石內(nèi)還原磷的還原劑。同時(shí)，通過(guò)頂吹噴槍3向爐體1內(nèi)液面C的上方噴入天然氣和空氣(和/或氧氣)， 天然氣燃燒保持爐體1內(nèi)液面C上方的溫度，空氣中的氧氣與從熔體和渣內(nèi)逸出的氣態(tài)磷反應(yīng)生產(chǎn)五氧化二磷。熔體和渣內(nèi)逸出的還原反應(yīng)中產(chǎn)生的少量CO氣體被進(jìn)一步氧化為 CO2。爐體1內(nèi)的煙氣主要包括P2O5、⑶2、C0、N02，經(jīng)爐體1頂部的煙氣出口 12排出。從所述煙氣中分離出五氧化二磷，可以用于制磷酸。爐體1生成的渣通過(guò)出渣口 13排出。當(dāng)爐體1底部的磷鐵達(dá)到一定量時(shí)，通過(guò)磷鐵出口 14排出磷鐵。當(dāng)需要更換和維護(hù)側(cè)吹噴槍2時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置4向上移動(dòng)側(cè)吹噴槍2，更換或維護(hù)后，再將側(cè)吹噴槍2插入到爐體1內(nèi)，非常方便。在上面的過(guò)程中，通過(guò)冷卻水對(duì)頂吹噴槍3和側(cè)吹噴槍2進(jìn)行冷卻，從而頂吹噴槍 3和側(cè)吹噴槍2上結(jié)渣，結(jié)渣對(duì)頂吹噴槍3和側(cè)吹噴槍2起到保護(hù)作用，延長(zhǎng)了壽命，降低了成本。下面將參考圖3-圖8具體描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的還原氧化爐200中側(cè)吹噴槍 2。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)吹噴槍包括中間管21、氧氣管22、外延管23、第一水管24和第二水管25。如圖3和圖4所示，中間管21用于向還原氧化爐的爐體內(nèi)通入煤粉，例如通過(guò)壓縮空氣(煤風(fēng))將粉煤噴入到還原氧化路的爐體內(nèi)。氧氣管22套設(shè)在中間管21外面以在氧氣管22與中間管21之間限定出氧氣通道220，以便向還原氧化爐的爐體內(nèi)通入氧氣。例如如圖3和圖6所示，氧氣管22的第二端封閉，且氧氣管22上與其第二端具有預(yù)定距離處設(shè)有氧氣入口 221。如圖4所示，外延管23的第一端(如圖中的左端)的外壁上設(shè)有折返部231，該折返部231朝向外延管23的第二端(如圖中的右端)延伸以在外延管23與折返部231之間限定出第一端封閉且第二端敞開(kāi)的環(huán)形槽32，如圖5所示，例如折返部231可以為從外延管23的第一端的外壁向外延伸然后朝向外延管23的第二端延伸出的部分。外延管23的第二端與氧氣管22的第一端相連，例如通過(guò)焊接連接，如圖3所示。如圖4所示，第一水管24套設(shè)在氧氣管22的外面，第一水管24的第一端與折返部231的第二端相連以在第一水管24與氧氣管22和外延管23之間限定出環(huán)形冷卻通道 240。第二水管25設(shè)在環(huán)形冷卻通道240內(nèi)以將環(huán)形冷卻通道240分成環(huán)形進(jìn)水通道240a 和環(huán)形出水通道240b，第二水管25的第一端與環(huán)形槽32的第一端面之間具有間隙240c，該間隙240c將環(huán)形進(jìn)水通道240a和環(huán)形出水通道240b連通。由此，通過(guò)環(huán)形進(jìn)水通道 240a和環(huán)形出水通道240b共同組成的環(huán)形冷卻通道240，使得冷卻水從環(huán)形進(jìn)水通道240a 中進(jìn)入對(duì)氧氣管22和外延管23進(jìn)行冷卻，然后通過(guò)間隙240c進(jìn)入到環(huán)形出水通道240b 中，最后被排出。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 還原氧化爐，通過(guò)側(cè)吹噴槍上設(shè)有環(huán)形冷卻通道240而使冷卻水對(duì)其進(jìn)行水冷，從而使得在側(cè)吹噴槍上容易結(jié)渣，由于結(jié)渣對(duì)側(cè)吹噴槍可起到保護(hù)作用，因此可延長(zhǎng)側(cè)吹噴槍的壽命，降低成本。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，中間管21、氧氣管22、外延管23、第一水管24和第二水管25同軸設(shè)置，以便氧氣均勻噴射入還原氧化爐的爐體中，且冷卻水對(duì)側(cè)吹噴槍的冷卻均勻。另外，中間管21、氧氣管22、外延管23、第一水管24和第二水管25的第一端可平齊，使得噴射氧氣和煤粉的效果好。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，中間管21包括第一中間管段211和第二中間管段212， 如圖3和圖4中所示，第一中間管段211與氧氣管22之間限定出具有環(huán)形截面的第一氧氣通路220。第二中間管段212與第一中間管段211的第二端相連，且第二中間管段212與氧氣管22之間限定出具有環(huán)形截面的第二氧氣通路220b，其中第一氧氣通路220a和第二氧氣通路220b共同構(gòu)成上述氧氣通道220。第一氧氣通路220a的徑向尺寸小于第二氧氣通路220b的徑向尺寸，也就是說(shuō)，第一氧氣通路220a的環(huán)形截面積小于第二氧氣通路220a 的環(huán)形截面積。由此，當(dāng)具有一定速度的氧氣通過(guò)第二氧氣通路220b進(jìn)入到第一氧氣通路 220a內(nèi)時(shí)，速度會(huì)增大并噴入到還原氧化爐的爐體內(nèi)部。在本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例中，在第一中間管段211的外周壁上形成在第一中間管段211的整個(gè)長(zhǎng)度上且在周向上間隔開(kāi)的多條凹槽2111，以便氧氣可以進(jìn)一步地通過(guò)凹槽2111噴入到還原氧化爐的爐體內(nèi)。在本發(fā)明的其中一個(gè)示例中，凹槽2111的橫截面呈矩形。而在本發(fā)明的另一個(gè)示例中，凹槽2111的橫截面呈半圓形。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此。凹槽2111可為任何形狀的凹槽，只要使得氧氣可以通過(guò)凹槽2111從而從側(cè)吹噴槍的第一端噴出即可。此外，凹槽 2111的尺寸也可以根據(jù)具體應(yīng)用選擇。多條凹槽2111沿中間管21的周向均勻分布且沿中間管21的軸向直線延伸。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，多條凹槽2111還可以繞中間管21的軸向螺旋延伸(圖未示出)在本發(fā)明的另一些示例中，外延管23的內(nèi)周面與第一中間管段211的外周面過(guò)渡配合以便外延管23的內(nèi)周面封閉多條凹槽2111。由此，外延管23與第一中間管段211之間的第一氧氣通路220a被分成由多條凹槽2111限定出的多個(gè)子通路。這樣，當(dāng)氧氣進(jìn)入到氧氣管22內(nèi)并流入連接在氧氣管22第一端的外延管23內(nèi)時(shí)，氧氣通過(guò)凹槽2111以分散的方式噴出，從而進(jìn)一步提高了氧氣的噴射效果。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，折返部231的外周面與第一水管24的外周面以及折返部231的內(nèi)周面與第一水管24的內(nèi)周面在第一水管24的軸向方向上平齊。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，外延管23的外周面與氧氣管22的外周面以及外延管23的內(nèi)周面與氧氣管 22的內(nèi)周面在氧氣管22的軸向方向上平齊?？蛇x地，中間管21、外延管23、折返部231、第一水管24和第二水管25均具有圓形橫截面。此時(shí)，折返部231和第一水管24的外徑和內(nèi)徑分別相等，且外延管23和氧氣管22的外徑和內(nèi)徑 也分別相等。如圖5所示，外延管23與折返部231可一體形成。外延管23的長(zhǎng)度大于第一中間管段211的長(zhǎng)度，由此當(dāng)側(cè)吹噴槍受到外力時(shí)不易被完全折斷。另外，可選地，環(huán)形出水通道240b位于第二水管25與折返部231和第一水管24 之間。此時(shí)，環(huán)形進(jìn)水通道240a由第二水管25與氧氣管22和外延管23之間限定，即靠近氧氣管22的環(huán)形冷卻通道240的部分即為環(huán)形進(jìn)水通道，以便能更好地對(duì)噴槍進(jìn)行水冷。 例如如圖3和圖7、圖8所示，第一水管24的第二端封閉，且第一水管24上與其第二端具有預(yù)定距離處設(shè)有冷卻水出口 241，且第二水管25的第二端封閉，且第二水管25上與其第二端具有預(yù)定距離處設(shè)有冷卻水入口 251。在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，包括爐體，所述爐體具有用于將熔融的磷礦石熔體加入到所述爐體內(nèi)的熔體進(jìn)口、位于所述爐體頂部的煙氣出口、出渣口、和位于所述出渣口下面的磷鐵出口 ；頂吹噴槍，所述頂吹噴槍的下端從所述爐體的頂部沿上下方向可移動(dòng)地插入到所述爐體內(nèi)且始終位于所述爐體內(nèi)的液面上方；和側(cè)吹噴槍，所述側(cè)吹噴槍的下端從所述爐體的側(cè)面傾斜且可移動(dòng)地插入到爐體內(nèi)并位于所述爐體內(nèi)的液面下方。
2.如權(quán)利要求1所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述爐體上的側(cè)吹噴槍插入口高于所述爐體內(nèi)的液面。
3.如權(quán)利要求2所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述側(cè)吹噴槍和所述頂吹噴槍均為水冷式噴槍。
4.如權(quán)利要求3所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述側(cè)吹噴槍和頂吹噴槍均為套管式結(jié)構(gòu)且分別設(shè)有冷卻通道和與所述冷卻通道連通的冷卻水入口和冷卻水出
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，還包括用于驅(qū)動(dòng)所述側(cè)吹噴槍移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述側(cè)吹噴槍的上端相連。
6.如權(quán)利要求5所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、 由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器、和由所述減速器驅(qū)動(dòng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩與所述側(cè)吹噴槍的上端相連。
7.如權(quán)利要求1所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述出渣口包括上出渣口和位于上出渣口下面的下出渣口，其中所述下出渣口的位置低于所述側(cè)吹噴槍插入到所述爐體內(nèi)的一端。
8.如權(quán)利要求1所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述熔體進(jìn)口位于爐體內(nèi)的液面之下。
9.如權(quán)利要求1所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述側(cè)吹噴槍包括中間管，所述中間管用于向還原氧化爐的爐體內(nèi)通入煤粉；氧氣管，所述氧氣管套設(shè)在所述中間管外面以在所述氧氣管與所述中間管之間限定出氧氣通道；外延管，所述外延管的第一端的外壁上設(shè)有折返部，所述折返部朝向所述外延管的第二端延伸以在所述外延管與所述折返部之間限定出第一端封閉且第二端敞開(kāi)的環(huán)形槽，所述外延管的第二端與所述氧氣管的第一端相連；第一水管，所述第一水管套設(shè)在所述氧氣管外面且所述第一水管的第一端與所述折返部的第二端相連以在所述第一水管與所述氧氣管和所述外延管之間限定出環(huán)形冷卻通道；第二水管，所述第二水管設(shè)在所述環(huán)形冷卻通道內(nèi)以將所述環(huán)形冷卻通道分成環(huán)形進(jìn)水通道和環(huán)形出水通道，所述第二水管的第一端與所述環(huán)形槽的第一端面之間具有將所述環(huán)形進(jìn)水通道和所述環(huán)形出水通道連通的間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述中間管包括第一中間管段，所述第一中間管段與所述氧氣管之間限定出第一氧氣通路；第二中間管段，所述第二中間管段與所述第一中間管段的第二端相連且所述第二中間管段與所述氧氣管之間限定出第二氧氣通路；其中所述第一氧氣通路和所述第二氧氣通路共同構(gòu)成所述氧氣通道，且所述第一氧氣通路的徑向尺寸小于所述第二氧氣通路的徑向尺寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述第一中間管段的外周壁上形成在所述第一中間管段的整個(gè)長(zhǎng)度上且在周向上間隔開(kāi)的多條凹槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述多條凹槽沿所述中間管的周向均勻分布且沿所述中間管的軸向直線延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述外延管的內(nèi)周面與所述第一中間管段的外周面過(guò)渡配合以便所述外延管的內(nèi)周面封閉所述多條凹槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述折返部的外周面與所述第一水管的外周面以及所述折返部的內(nèi)周面與所述第一水管的內(nèi)周面在所述第一水管的軸向方向上平齊。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述外延管的外周面與所述氧氣管的外周面以及所述外延管的內(nèi)周面與所述氧氣管的內(nèi)周面在所述氧氣管的軸向方向上平齊。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述外延管與所述折返部一體形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述外延管的長(zhǎng)度大于所述第一中間管段的長(zhǎng)度。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱法煉磷的還原氧化爐，其特征在于，所述環(huán)形出水通道位于所述第二水管與所述折返部和第一水管之間。
全文摘要
一種熱法煉磷的還原氧化爐，包括爐體，所述爐體具有用于將熔融的磷礦石熔體加入到所述爐體內(nèi)的熔體進(jìn)口、位于所述爐體頂部的煙氣出口、出渣口、和位于所述出渣口下面的磷鐵出口；頂吹噴槍，所述頂吹噴槍的下端從所述爐體的頂部沿上下方向可移動(dòng)地插入到所述爐體內(nèi)且始終位于所述爐體內(nèi)的液面上方；和側(cè)吹噴槍，所述側(cè)吹噴槍的下端從所述爐體的側(cè)面傾斜且可移動(dòng)地插入到爐體內(nèi)并位于所述爐體內(nèi)的液面下方。根據(jù)本發(fā)明的熱法煉磷的還原氧化爐，側(cè)吹噴槍傾斜且可移動(dòng)地插入到爐體內(nèi)，因此側(cè)吹噴槍的更換和維護(hù)非常方便，并且可以根據(jù)爐體內(nèi)的液面高度及時(shí)調(diào)整側(cè)吹噴槍的插入深度，提高煉磷效果。
文檔編號(hào)C01B25/18GK102303851SQ20111019026
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者侯雋, 馮曉梅, 李進(jìn), 王佳才, 鄒建 申請(qǐng)人:中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司