[实用新型]一种具有气流辅助雾化功能的高炉炉顶高效水幕降温装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高炉设备技术领域，进一步属于炉顶设备技术领域，具体涉及一种具有气流辅助雾化功能的高炉炉顶高效水幕降温装置。

背景技术

现有技术高炉炉顶设备其特点是布料灵活，效果好，为高炉上部调剂增加了辅助手段，同时也为高炉炉顶实现高压操作及其作业率提供了有力的保证。但由于现有技术炉顶的齿轮箱加工精度高，价格昂贵，且长期处于高炉高温煤气冲刷的工作环境中，所以，高炉冶炼时必须采用炉喉洒水装置冷却荒煤气，以保护炉顶设备。当采用全干法除尘时，煤气温度和湿度也须同时满足布袋除尘器的要求。高炉炉顶荒煤气的正常温度应在150oC至350oC之间，当高炉炉况出现异常或进行降料面时，煤气温度最高可达700oC，就必须采取炉喉洒水的方式降温。通常采用的炉喉洒水方式是：把压力为1.3MPa左右的工业水通过扁钢管喷嘴洒水装置直接喷射到炉内，令炉顶煤气冷却。在直径7.6米的炉喉圆周上平均分布14支喷枪，喷枪之间的间距有1.71米，水喷到炉内的落点主要集中在高炉中心线圆周1米的范围内，喷水落点过于集中。由于在炉顶打水降温期间，水分不能100％蒸发，就会造成在整个料面上喷洒的水量不均匀，而且，水喷洒到内衬的耐火材料上后，还会导致耐火材料过早损坏。同时，由于煤气中带有大量水分，容易引起荒煤气管道内部粘接堵塞，影响了煤气处理系统的正常运行。为此，研制开发一种既能能够快速降温要求，同时又喷洒比较均匀的高效率降温装置是解决这一问题的关键所在。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，既能能够快速降温要求，又能保证水幕喷洒均匀的具有气流辅助雾化功能的高炉炉顶高效水幕降温装置。

本实用新型的的目的是这样实现的，包括水管、总管和喷嘴，所述的水管与总管连接，所述的水管上设置球阀、止回阀和压力表，总管的前端设置喷嘴，所述的总管内设置气管且两者套接配合，所述的气管伸入到总管前部与喷嘴的连接处。

本实用新型采用水、气混合管路结构，在水管路上配置气路结构，使得水在喷出喷嘴前即被高压气流在总管前端雾化呈微小水滴，在变径管的作用，流速进一步加快，水的雾化效果更好，确保从喷嘴喷出的不是大股的不均匀水流，而是均匀的雾化的水幕。既保证了炉顶的快速降温，又不会积存大量的水而给后续工序，造成不必要的麻烦。本实用新型结构简单，制造成本低廉，使用安全可靠，优化的结构配置易于维护与更换。而且对高炉内壁耐火材料的使用寿命大有益处。有效地降低维护成本，提高经济效益。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型之气管A部放大示意图；

图3为图2之左视示意图

图4为本实用新型气管布置示意图；

图5为本实用新型喷嘴之B向示意图；

图6为本实用新型安装状态示意图；

图中：1-水管，2-气管，21-出气孔，22-导流翼板，23-密封堵板，3-冲压弯头，4-活接，5-球阀，6-止回阀，7-变径管，8-喷嘴，9-压力表，10-法兰，11-总管，12-流量计，13-减压阀，14-截止阀，15-炉壳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换，均落入本实用新型保护范围。

如图1~2所示，本实用新型包括水管1、总管11和喷嘴8，所述的水管1与总管11连接，所述的水管1上设置球阀5、止回阀6和压力表9，总管11的前端设置喷嘴8，其特征是：所述的总管11内设置气管2且两者套接配合，所述的气管2伸入到总管11前部与喷嘴8的连接处。

所述的气管2前端设置密封堵板23，其前部四周均布出气孔21。

所述的气管2前部径向均布设置导流翼板22，所述的导流翼板22设置于出气孔21之后段，且两者间隔配置。

所述的气管2通过法兰10与总管11直通式密封配合，总管11内与气管2同轴配合。

所述的气管2上设置球阀5、止回阀6和压力表9。

所述的气管2上设置流量计12、减压阀13和截止阀14。

所述的喷嘴8为扁口喷嘴且下倾设置，下倾角度为30~50°。

所述的喷嘴8之扁口喷嘴的横截面呈长方形，且长宽比为2~3：1。

所述的总管11之前端通过变径管7连接喷嘴8。

所述的水管1与总管11垂直方向连接配合。

所述出气孔21沿径向均布3~6组，每组沿气管纵向排列设置2~5个。

本实用新型的工作原理及工作过程：

本实用新型采用水、气混合管路结构，在水管路上配置气路结构，使得水在喷出喷嘴前即被高压气流在总管前端雾化呈微小水滴，在变径管的作用，流速进一步加快，水的雾化效果更好，确保从喷嘴喷出的不是大股的不均匀水流，而是均匀的雾化的水幕。即本实用新型将气管设置于总管内，气管前端设置导流翼板和出气孔，喷嘴设置成扁口喷嘴的结构，当通入高压水和高压氮气后，水流沿导流翼板流经氮气出口，被高压氮气击碎成微小颗粒后，由于受狭小喷嘴的阻力作用，再在变径管形成的混合室进行混合成雾状，最后从喷嘴喷射而出，喷射距离长且可以通过截止阀调整水、气压力进行控制，冷却速度快；可以在高炉炉顶煤气正压力高的情况下，实现煤气在炉顶内的均匀冷却。从启动供水、供气喷雾到温度降到规定值，只需要用较短的时间便能将炉顶煤气温度冷却到正常范围。