[发明专利]去除高炉回旋区的未燃烧沉积层的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除高炉回旋区的未燃烧沉积层的装置及方法，该去除高炉回旋区的未燃烧沉积层的装置及方法用于更加有效而切实地去除在高炉内部的回旋区中形成的未燃烧沉积层。

背景技术

一般来讲，高炉作业是在高炉内装入作为主原料的铁矿石和作为主燃料的焦炭，并且通过高炉下部的风口吹入高温热风和氧气，从而生产铁水的工序。焦炭在高炉内通过高温热风和氧气而燃烧。通过在焦炭燃烧时产生的高热和还原气，高炉内的铁矿石被还原及熔融。固体、液体、气体和粉体等多种相(Phase)共存于高炉内，并产生铁矿石还原反应等20多种以上的化学反应。铁矿石和焦炭从高炉的上方经4～5小时落到下方，在这过程中，通过各种相变化和化学反应成为铁水和矿渣，并通过高炉下部的出铁口排出。

在高炉下部，通过风口吹入空气或氧气，粉煤作为辅助燃料与热风一起吹入高炉内。通过吹入高炉内部的热风和氧气，焦炭和粉煤燃烧。这种燃烧反应主要在向高炉内部吹入热风的风口前面的回旋区进行。

在所述回旋区中，因焦炭的激烈的回旋现象和氧气不足等原因，会产生粉末化的焦炭和粉煤中的一部分未燃烧的现象。未燃烧的焦炭和粉煤在回旋区后面堆积形成沉积层。此外，由未燃烧的焦炭粉、粉煤和灰分构成的沉积层形成坚固的壁，从而妨碍回旋区气体向高炉中心的流入，而且阻碍在上部生成的熔融物的流动。尤其是，在大量吹入粉煤的高炉作业中，因为粉煤的燃烧性能优于焦炭，焦炭在炉内的滞留时间延长，从而增加粉末的生成量，同时也增加未燃烧粉煤的生成量，进而在回旋区的后面堆积更多的沉积层。由此，热传递及还原气的流动性变差而导致铁水生产量的下降，而且降低还原气的利用率，在整体上导致高炉作业效率的下降。高炉的内容积越大，沉积物就越多，这种问题更加严重。

为了及时消除这种回旋区的沉积层，以往尝试了调节粉煤吹入量或者通过提高送风温度、增加氧气吹入量、提高高炉的内部温度或改善粉煤吹入用喷枪结构来提高粉煤的燃烧性等多种方法。

然而，对于去除微粉、炉渣和煤灰分等如混凝土般固化而成的沉积层，所述以往的结构都不是完美的技术，不能带来令人满意的结果。因此，需要开发一种能够及时消除所述沉积层的技术。

发明内容

技术问题

于是，本发明提供一种去除高炉回旋区的未燃烧沉积层的装置及方法，以便能够更加有效而切实地去除在作业中形成于高炉回旋区的未燃烧沉积层。

技术方案

为此，本去除装置可包括：冲击装置，用于对形成在高炉的回旋区后端的未燃烧沉积层施加冲击能量，以破坏所述未燃烧沉积层。

所述冲击装置可包括：密封容器，用于通过爆炸而对所述沉积层施加冲击；和气体发生材料，存储在所述密封容器内，用于生成气体以引爆密封容器。

所述气体发生材料可包含通过化学反应而生成膨胀气体的物质。

所述气体发生材料可包含通过气化而膨胀的物质。

所述气体发生材料可为在硝酸钾或硝酸钠中混合有砂糖的混合物。

所述气体发生材料可进一步包含灯油。

所述气体发生材料可包含70～80重量％的硝酸钾或硝酸钠和20～30重量％的砂糖。

所述气体发生材料可包含60～80重量％的硝酸钾或硝酸钠、20～30重量％的砂糖和0～10重量％的灯油。

所述气体发生材料可为液体氧气。

所述密封容器可由被高炉内热熔解的材质构成。

所述密封容器可由铝、铁或不锈钢材质构成。

所述密封容器可以是内部为空心，在一侧形成有用于向内部注入气体发生材料的注入口，并且在所述注入口上能够拆装地结合有用于密封密封容器的盖的结构。

所述密封容器可以是一侧前端部为尖锐的结构。

本装置可进一步包括：输送装置，用于使所述冲击装置位于未燃烧沉积层中。

所述输送装置可包括：发射管，通过高炉的风口与内部的回旋区连接，并在内部搭载密封容器；和能量供给部，连接在所述发射管，供给用于发射所述密封容器的能量。

所述发射管可以是与设置在高炉风口的回旋区的观察窗连接的结构。

所述发射管可以是安装在设置于高炉风口的粉煤吹入喷枪的结构。

所述能量供给部可包括：推杆，用于推射出所述密封容器；和驱动部，用于使所述推杆向前移动，所述能量供给部可以是利用推杆推射出密封容器的结构。

所述能量供给部可以是向所述发射管供给气体，并通过气体压力发射密封容器的结构。

所述气体可为氮气或空气。