[实用新型]新型高炉喷煤装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型高炉喷煤装置，其属于高炉喷煤技术领域。

背景技术

焦炭是高炉冶炼的必须原料，它在高炉中的作用是：通过燃烧，提供冶炼过程需要的热量；还原铁矿石需要的还原剂；也是维持高炉料柱透气性的骨架。喷煤替代部分冶金焦炭，既缓和了焦煤的需求，也减少了炼焦设施，可节约基建投资；减少焦炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦生产对环境的污染。

现代高炉喷煤是从高炉风口向炉内直接喷吹无烟煤粉或烟煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而减小焦比，降低生铁成本，它是高炉冶炼工艺的一项重大技术革命。该技术以价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵冶金焦炭，使高炉炼铁焦比降低，生铁成本下降；喷煤是调剂炉况热制度的有效手段；它可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺行；喷煤气化过程中放出的氢气比焦炭多，从而提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善。但是，现有高炉风口喷煤技术由于设备和炼铁工艺的局限性，风口喷煤量不可能无限制的提高，难以缓和焦煤的需求和对环境的污染程度。

实用新型内容

本实用新型针对高炉喷煤存在的上述不足，提供一种可以有效提高喷煤量的新型高炉喷煤装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种新型高炉喷煤装置，包括冷却柱本体，在冷却柱本体上设置有支撑安装用的法兰甲、进水管和出水管处的法兰乙和法兰丙；所述冷却柱本体设有U形通孔内腔的前端，所述通孔内腔与冷却柱本体内腔连通；在冷却柱本体的尾端设置盲板法兰。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在原喷煤制度喷煤制度变化不大的情况下，再次提高喷煤量，使总喷煤量得到突破性提高，更大程度上的减小焦比，降低生铁成本，同时减少了炼焦设施，可节约基建投资；减少焦炉座数和生产的焦炭量，从而可降低炼焦生产对环境的污染。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，以焊缝为分界点的冷却柱本体采用前端锻件、中部铜管和后部钢材质焊接而成。

采用上述进一步方案的有益效果是：前端、中部的材质应用具有组织致密，抗热流冲击性能强，导热性能好的特点；后部材质具有足够的强度、塑性和韧性，较好的焊接性能和良好的铜钢焊缝质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的左视图。

在图中，1、前端；2、通孔内腔；3、中部；4、后部；5、法兰甲；6、法兰丙；7、出水管；8、进水管；9、盲板法兰；10、法兰乙。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种新型高炉喷煤装置，包括冷却柱本体，在冷却柱本体上设置有支撑安装用的法兰甲5、进水管8和出水管7处的法兰乙10和法兰丙6；所述冷却柱本体设有U形通孔内腔2的前端1，所述通孔内腔2与冷却柱本体内腔连通；在冷却柱本体的尾端设置盲板法兰9。

本实用新型在使用时，在炉身下部高温区设置数个喷煤点，通过炉体上的开孔固定安装本实用新型，卸下盲板法兰9并将煤枪与之装配形成炉身喷煤系统。本实用新型通过法兰甲5密封固定安装于高炉炉壳外部安装座上，冷却柱本体的中部3和前端1通过炉身的开孔插于炉内，前端1直接到达近熔融区。

冷却柱本体的主要功能是支承和保护煤枪。由于冶炼工艺、炉体结构、开孔安装技术的限制，该装置不但要求支承、保护性能安全可靠，而且要求结构紧凑，工艺性好，经济合理。

由于熔融区工作温度在1500℃以上，所以该装置必须采用强制水冷却结构；为保证前端1和中部3具有较低的表面温度，来抵御恶劣的高温环境，避免由于热应力造成的疲劳和龟裂破坏，应选用导热性能良好的纯铜材料；考虑到本装置要有足够的强度和经济性，后部4选用低碳钢材料。这就需要良好的焊接技术作支撑，来保证焊缝性能满足环境要求。综合考虑各种条件，本设计取冷却柱本体的直径为φ100mm。依据高炉冷却器的设计原则，本设备的冷却供水量定为100L/min,高温区的冷却水速不低于6m/s。冷却水路采用内外层形式，冷却水先以相对较低速度由内层到达前端，然后通过截面面积的变化，从前端1开始到前段外层把水速提高到6m/s。由于内层管的工作温度较低，不需要太高水速冷却，所以内管水路采用环形较大截面，尽量减小阻力损失，在提高高温冷却区的冷却水流速时，又使系统的进出水压降尽可能的小。为保证冷却水能充分与前段外筒体进行热交换，外层水道设计成螺旋形式，以适当延长水在水路中的停留时间。