[发明专利]一种高炉送风装置及其喷吹煤粉的燃烧方法和富氧方法

权利要求书

1.一种高炉送风装置是由直吹管、弯头和管道砖组成，直吹管与风口接触的凸球面端头为水冷却结构，直吹管中部设置有插枪孔，其特征在于：从弯头内的窥视孔通道口直到直吹管出口的整个热风通道内，部分或者全部砌筑了管道砖；在砌筑了管道砖的部分，热风通道被分隔成内外两层，即内层为中心通道和外层为环形通道；在该两层通道所在范围内，中心通道的空间和环形通道的空间，或者是通过部分管道砖之间预留的间隙实现连通，或者是被管道砖完全隔离；在直吹管中部，当正对插枪孔处砌筑有管道砖时，该管道砖使中心通道和环形通道的空间保持完全隔离，但中心通道与插枪孔之间却保持连通。

2.上述权利要求1所述的高炉送风装置，其特征在于：所述的插枪孔为2～4个，它们均布在直吹管中部的圆周上；插枪孔中心线与直吹管中心线之间，相交的点从现有位置向后退至少1000mm，相交的角从现有的10～13°大幅度提高至20～90°。

3.上述权利要求1所述的高炉送风装置，其特征在于：所述的管道砖至少一种是双层的管道砖，设置有内管和外管，其中：内管与外管的长度相等、两端对齐；或者内管与外管的长度不等，是内管比外管短约5～10mm，是一端对齐另一端对不齐；或者其内管和外管的长度相等、且两端对齐，但在内管端面上设置了部分缺口。

4.上述权利要求1所述的高炉送风装置，其特征在于：所述正对插枪孔处砌筑的管道砖，在其内管和外管之间，有与插枪孔相同数量、相同角度和相同分布形式的短管；该短管的两端分别和内管、外管结成整体，该短管的外壁是与相应位置的支撑叶片结合为一体。

5.上述权利要求1所述的高炉送风装置，其特征在于：所述的管道砖至少一种是单管砖，它的管外壁自带支撑叶片；它的管与支撑叶片的长度相等、两端对齐；或者它的管和支撑叶片的长度不等，是管比支撑叶片短约5～10mm，是一端对齐另一端对不齐；或者它的管和支撑叶片的长度相等、且两端对齐，但在管端面上设置了部分缺口。

6.上述权利要求1、2、3、4所述的高炉送风装置，其特征在于：所述的管道砖是由机制烧成的耐火材料制成，以SiC系材质为优选。

7.上述权利要求1、5所述的高炉送风装置，其特征在于：所述的管道砖是浇注烧成的耐火材料制成，以SiC系材质为优选；单件最长的长度是贯穿从弯头内的窥视孔通道口直到直吹管出口的整个热风通道。

8.一种高炉喷吹煤粉的燃烧方法，是从窥视孔通道或者从直吹管的插枪孔插入喷煤枪，将其枪头置于中心通道的入口前、或者置于中心通道内；其特征在于：在中心通道内，所喷吹的煤粉与从中心通道入口进入中心通道内的热风，或者与通过中心通道设置的间隙从环形通道中流进中心通道内的热风，是一起参与煤粉的预热、干馏、挥发份燃烧和部分煤粉燃烧的系列过程；在中心通道的出口处，部分煤粉燃烧的产物和未燃煤粉共同形成的混合流体，开始向从环形通道出来的热风中进行二次喷吹，并形成混合流体与热风的共轴流动，混合流体位于轴的中心区域，热风围绕在其周围，它们一起进入风口通道内继续混合和燃烧，最后再进入高炉炉内实现充分燃烧。

9.一种高炉喷吹煤粉的燃烧方法，是从窥视孔通道中插入喷煤枪，将其枪头置于中心通道的出口之外，其特征在于：在中心通道内，喷煤枪的管壁长距离的承受中心通道内壁的热辐射，将间接加热在喷煤枪管内流动着的煤粉；在喷煤枪的出口处，被间接加热了的煤粉开始向从环形通道出来的热风中进行喷吹，并一起形成共轴流动，煤粉位于轴的中心区域，热风围绕在煤粉周围，它们一起进入风口通道继续混合和燃烧，最后再进入高炉炉内实现充分燃烧。

10.一种高炉喷吹煤粉的富氧方法，是喷煤枪从窥视孔通道插至中心通道的入口前或者中心通道中，而喷氧枪从直吹管的插枪孔插至中心通道内；或者喷氧枪从窥视孔通道插至中心通道的入口前或者中心通道内，而喷煤枪从直吹管的插枪孔插至中心通道内；其特征在于：喷煤枪和喷氧枪是分开的，并同时在进行喷吹；在中心通道内，所喷吹的煤粉和氧气与从中心通道入口进入中心通道内的热风，或者与通过中心通道设置的间隙从环形通道中流进中心通道内的热风，是一起参与煤粉的预热、干馏、挥发份燃烧和部分煤粉燃烧的系列过程；氧气被限制在中心通道内，只有少量的热风与之混合，形成了十分有利于煤粉燃烧的局部富氧气氛；在中心通道的出口处，部分煤粉燃烧的产物、未燃煤粉和未获得反应时机来不及消耗的氧气共同形成的混合流体，向从环形通道出来的热风中进行二次喷吹，使得混合流体处于热风的包围之中；在混合流体和热风接触的界面上，混合流体内少量的来不及消耗的氧气扩散至热风中，除此之外，其余的氧气将全部参与煤粉的燃烧过程。