[发明专利]一种内腔式喷吹装置和烧结装置

说明书

本发明公开了一种内腔式喷吹装置(1)，包括喷吹罩(2)，与喷吹罩(2)相连的喷吹管(3)，喷吹罩(2)内设有喷吹空腔室(201)，喷吹支管(302)在内部与喷吹空腔室(201)相通，喷吹罩(2)内壁设有喷吹孔(202)。本发明改变了喷吹结构形式，将燃气的流动通道由喷吹管变为喷吹罩内壁空腔，将燃气喷出口由喷吹孔变为喷吹罩内壁开孔，通过喷吹罩内壁空腔与内壁开孔后喷出到罩内的燃气与罩内空气混合充分，并且取消了现有技术的管排结构形式，可有效解决现有技术的各项缺陷，强化喷吹罩内燃气与空气的混合均匀度，延长喷吹装置的使用寿命。相比较现有技术更加可靠、安全与稳定，有巨大发展潜力。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种喷吹辅助烧结法用喷吹装置。

背景技术

烧结工艺是炼铁流程中的一个关键环节，其原理是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，烧结成块，从而送往高炉进行下一步工序。

为了降低高炉炼铁的焦比和冶炼成本，高炉对烧结矿的要求往往是高强度和高还原性。烧结工序中，一般要求烧结矿具有较高的强度、高成品率、较低的返矿率，以及较低的燃料消耗。高强度和高还原性的烧结矿在高炉冶炼过程中消耗较少的焦炭，从而降低二氧化碳的排放。从长远角度考虑，二氧化碳减排要求将成为制约钢铁工业发展的瓶颈之一。据相关资料介绍，烧结与高炉工序二氧化碳排放量约占工业排放总量的60％。因此，无论从企业降低成本考虑还是从环境保护角度考虑，减少烧结固体燃料消耗比例与降低高炉炉料的燃料比成为炼铁技术的迫切之需。

日本JFE公司开发了“烧结料面气体燃料喷吹技术”，其原理是通过喷吹装置在烧结台车上方喷吹稀释到可燃浓度下限以下的气体燃料，使其在烧结料层内燃烧供热。该技术可降低烧结矿生产中的固体碳用量以及CO₂排放量，同时，由于气体燃料的燃烧加宽了烧结料层在生产时的高温带宽度，所以使得1200～1400℃的烧结矿温度时间得到延长，从而使得烧结矿的强度以及5～10mm孔隙率得到有效加强。

但现有技术的喷吹装置采取的是管排形式，在生产中存在以下缺陷：

1、喷吹燃气难与罩内空气均匀混合：受管排结构形式所限，燃气喷出点都比较偏低，喷出燃气很快就能与烧结料接触，这样燃气就没有足够的时间与罩内空气混合均匀，无法形成浓度适中的混合性气体，对喷吹辅助烧结法的生产效果造成了负面影响。

2、管排使用寿命短：由于管排是由若干根长度长、直径细的喷吹管组成的，而喷吹管受其自身挠度影响，在长期生产过程中会出现管子中部下垂的情况，从而引起安全事故，影响喷吹生产。

针对以上两项缺陷，我们在现有喷吹装置结构基础上加以优化改进，力图研发出一种使用寿命长、喷吹燃气能够有充分时间与罩内空气均匀混合的喷吹装置，以求达到使整条生产线稳产、顺产的目的。

发明内容

本发明提供一种新型的内腔式喷吹装置，该装置包括位于烧结台车上方的具有喷吹空腔室的喷吹罩，燃气供应管路，与喷吹罩的喷吹空腔室连通的喷吹支管，以及与喷吹支管连通的喷吹总管；其中喷吹罩的喷吹空腔室在喷吹装置的纵向(即台车运动方向)上的横截面呈现为门框形或倒U形，喷吹罩的顶部内壁和侧部内壁都设有多个(例如分别有100-5000，如150-4000，优选200-3000，优选250-2000个，如400或600或800个)与喷吹空腔室连通的喷吹孔。

优选，在喷吹装置的纵向(即台车运动方向)上在喷吹罩内分布一个或多个喷吹空腔室。优选，喷吹空腔室的数量为1-10个，优选，2-8个，更优选3-6，更优选4-5个。相应地，与各喷吹空腔室连通的喷吹支管的数量为1-10个，优选，2-8个，更优选3-6，更优选4-5个。一般，喷吹支管的数量等于喷吹空腔室的数量，也可以不相等。

优选，喷吹孔沿着喷吹装置的纵向(即台车运动方向)上以等间距或不等间距分布于喷吹罩内壁的顶部和侧部。