本發(fā)明專利技術(shù)提出的一種高爐噴煤裝置，是直接在噴槍上增加保護(hù)套管，在噴槍出口處安裝一個(gè)燃燒器，并將它們先安裝于送風(fēng)裝置上，然后隨同送風(fēng)裝置一起進(jìn)行安裝和投入使用；在高爐運(yùn)行過程中，無論是否進(jìn)行噴煤，都不可能將其拔出。本發(fā)明專利技術(shù)完全改變現(xiàn)有的在線插槍噴煤方式，可采用燃燒器在風(fēng)口小尺寸限制的條件下，最大程度地改善煤粉與熱風(fēng)之間的混合，從而改變煤粉燃燒的動(dòng)力學(xué)條件，能大幅度地提高高爐噴吹煤粉的燃燒效率和數(shù)量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于高爐煉鐵
，涉及高爐噴煤技術(shù)，尤其是。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的高爐噴煤裝置，是基于在線向高爐送風(fēng)裝置內(nèi)插入噴煤槍、在風(fēng)口通道內(nèi)向熱風(fēng)中進(jìn)行噴煤的方法而形成的。此種方法自1926年產(chǎn)生第一個(gè)噴煤專利時(shí)起，使用至今。其原因是:噴槍在所處熱風(fēng)或者富氧熱風(fēng)中，外表承受高溫氧化，內(nèi)部承受煤粉磨損，壽命短，需要在不停爐的情況下進(jìn)行更換。因此，在有需要頻繁換槍的預(yù)期下，此種方法難以改變。這直接造成了現(xiàn)有高爐噴煤裝置總體上沒有大的技術(shù)進(jìn)步空間，也造成現(xiàn)有提高噴煤量多依靠改善煤質(zhì)性能的方式來實(shí)現(xiàn)，限制了高爐噴煤量繼續(xù)提升的空間。隨著高爐現(xiàn)代化裝備水平的提高，高爐使用的熱風(fēng)溫度已達(dá)1300°C。此種情況下，插入送風(fēng)裝置中的噴槍，由于它僅僅是一根未帶或者稍有防護(hù)措施的鋼管，因此其壽命越來越短。在使用高風(fēng)溫的現(xiàn)代化的高爐上，為解決噴槍壽命問題，多采用了空氣冷卻的套管噴槍；同時(shí)，為了防止煤粉磨損風(fēng)口，通常將噴槍頭部彎曲10° 11°，彎曲部分的長度已長達(dá)150 170mm，甚至更長。此種情況的變化，使得噴槍越來越粗，進(jìn)行噴槍插槍操作所需要的空間越來越大，送風(fēng)裝置內(nèi)預(yù)留的插槍通道直徑已從常規(guī)的40mm，增加至80mm ;再加上現(xiàn)代化的高爐其爐內(nèi)壓力越來越高，這實(shí)際上已經(jīng)使現(xiàn)有插槍方法難以繼續(xù)在線操作，已經(jīng)不能滿足在不停爐的條件下的正常換槍的安全操作要求。正因如此，現(xiàn)有大型高爐，均旨在提高噴槍壽命至高爐的一個(gè)檢修周期，在高爐實(shí)行計(jì)劃檢修時(shí)，統(tǒng)一更換噴槍；平常高爐正常生產(chǎn)時(shí)，不再進(jìn)行換槍操作。通過改變現(xiàn)有的 噴煤裝置，以增加煤粉燃燒時(shí)間、提高煤粉溫度、改善煤粉與熱風(fēng)間的混合，均可從煤粉燃燒的動(dòng)力學(xué)角度，大幅度提高噴吹煤粉的燃燒效率，從而提高高爐噴吹煤粉的數(shù)量和置換比。基于此種設(shè)想的技術(shù)專利技術(shù)，最新的典型的是中國專利申請(qǐng)201110221318.9，它公開了一種高爐噴吹煤粉在風(fēng)口內(nèi)強(qiáng)化燃燒的方法和裝置。它是在風(fēng)口通道后半段內(nèi)安放一個(gè)煤粉預(yù)燃裝置，將煤粉噴吹進(jìn)入該煤粉預(yù)燃裝置的中心通道內(nèi)，先與少部分熱風(fēng)混合和預(yù)燃后，再在風(fēng)口通道前半段內(nèi)，與大部分熱風(fēng)一起形成共軸流動(dòng)和擴(kuò)散燃燒，最后再進(jìn)入高爐爐內(nèi)充分燃燒。但經(jīng)過實(shí)踐表明，該專利技術(shù)忽視了煤粉預(yù)燃裝置內(nèi)的結(jié)焦和結(jié)渣問題，最終會(huì)造成煤粉預(yù)燃裝置因此而與噴槍粘連。基于改善噴槍出口處煤粉分散噴射于熱風(fēng)中的狀況，來提高噴吹煤粉的燃燒效率，其專利技術(shù)較多。比如:中國專利ZL94201862.UZL96238333.3、ZL201020542209.8等多以此為目的。但遺憾的是，這些專利技術(shù)，均是立足于現(xiàn)有的在線插槍方式，在槍頭小尺寸范圍疊加旋流器，這將造成噴槍容易堵塞、難以在生產(chǎn)中加以實(shí)際應(yīng)用。即使得以應(yīng)用，也將難以取得實(shí)際效果。因?yàn)椋趪姌岊^部小尺寸范圍，即使不堵塞噴槍，由于煤粉的出口速度遠(yuǎn)小于熱風(fēng)速度，煤粉將被熱風(fēng)氣流約束難于散開，同時(shí)在煤粉流股的中心也不會(huì)有熱風(fēng)進(jìn)入，難以顯著提高煤粉的燃燒率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出的一種高爐噴煤裝置，是在改變現(xiàn)有在線插槍噴煤方式的前提下，直接在噴槍上增加保護(hù)套管，在噴槍出口處安裝一個(gè)燃燒器，從而使煤粉能大幅度地分散噴射于熱風(fēng)中，同時(shí)，也使噴槍不受熱風(fēng)氣流的直接沖擊，大幅度提高噴槍的使用壽命。本專利技術(shù)同時(shí)提出了高爐噴煤裝置安裝的方法和運(yùn)行的方法。—種高爐噴煤裝置，至少由風(fēng)口、送風(fēng)裝置、噴槍、保護(hù)套管、燃燒器、密封裝置組成，其特征在于:燃燒器安裝于噴槍的出口端，保護(hù)套管緊接燃燒器，被固定在噴槍上，將噴槍裸露于送風(fēng)裝置熱風(fēng)通道內(nèi)的部分完全覆蓋，使得噴槍免受熱風(fēng)氣流沖擊；在風(fēng)口通道內(nèi)，燃燒器的軸線與風(fēng)口通道的中心線是平行的，或者是接近于平行的；在燃燒器上，燃燒器的翼片支撐在風(fēng)口或者送風(fēng)裝置的通道壁上，以防止因自身重量使燃燒器在使用過程中發(fā)生下垂；在燃燒器內(nèi)，設(shè)置了與噴槍連通、煤粉向熱風(fēng)中進(jìn)行分散噴射的煤道及其噴嘴；在燃燒器的前端，設(shè)置了熱風(fēng)向燃燒器前中心區(qū)域匯集的熱風(fēng)路徑或者形狀；煤粉在燃燒器的出口處，是被分成細(xì)股夾在熱風(fēng)的包圍中。上述的風(fēng)口是大入口直徑的風(fēng)口，其風(fēng)口通道是雙錐度的，風(fēng)口通道出口段的錐度大于入口段的錐度。上述的送風(fēng)裝置，其熱風(fēng)通道內(nèi)或者有一根共軸套管。上述的噴槍和送風(fēng)裝置，它們的中心線交點(diǎn)的位置，比現(xiàn)有位置向后移動(dòng)了 150mm以上。上述的燃燒器、噴槍和保護(hù)套管是散件，或者是在工廠組裝生產(chǎn)的成套件。上述的保護(hù)套管，是采用耐高溫、抗氧化的陶瓷材料材質(zhì)，優(yōu)選的是氮化硅結(jié)合的碳化硅、或者是重結(jié)晶的碳化硅。 上述燃燒器安裝于噴槍出口端，是通過噴槍與燃燒器的安裝座間進(jìn)行螺紋連接、或者焊接、或者螺紋連接后再焊接來實(shí)現(xiàn)的。上述燃燒器的翼片至少為一片，它是燃燒器的后套的一部分。它在燃燒器后套圓周上的方位，是隨噴槍在送風(fēng)裝置上所處方位的變化而改變。上述燃燒器至少是由安裝座、后套、內(nèi)套、噴嘴組成，其中:安裝座是耐熱不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)套和后套均是耐高溫、抗氧化的陶瓷材料材質(zhì)，而噴嘴是耐熱不銹鋼或者是陶瓷材料，所優(yōu)選的陶瓷材料是氮化硅結(jié)合的碳化硅、或者是重結(jié)晶的碳化硅。上述的與噴槍連通、煤粉向熱風(fēng)中進(jìn)行分散噴射的煤道，是數(shù)個(gè)放射狀的小孔，或者是一條或者多條放射狀的環(huán)縫，或者是呈交叉狀“Y”形或者“十”字形的放射狀窄縫。上述燃燒器的前端，在噴嘴和前套上同時(shí)開有匯集于燃燒器前端中心風(fēng)嘴的數(shù)個(gè)風(fēng)道，成為熱風(fēng)向燃燒器前中心區(qū)域匯集的熱風(fēng)路徑；或者是直接將噴嘴內(nèi)的數(shù)個(gè)分散噴射的煤道，設(shè)計(jì)成獨(dú)立的圓管形狀，各圓管之間形成的空間，成為熱風(fēng)向燃燒器前中心區(qū)域匯集的熱風(fēng)路徑。這可使煤粉在燃燒器的出口處，被分成細(xì)股夾在熱風(fēng)的包圍中。一種高爐噴煤裝置的安裝方法，是先將燃燒器、噴槍、保護(hù)套管裝配成為整體組件，然后從送風(fēng)裝置的出口處，將整體組件插入送風(fēng)裝置的插槍通道或者共軸管中，再穿出裝配法蘭和密封裝置；或者是先將噴槍從密封裝置和裝配法蘭處插入，穿過插槍通道或者共軸管，伸至送風(fēng)裝置的出口外，再將保護(hù)套管固定在噴槍上，最后將燃燒器連接在噴槍的出口處；在送風(fēng)裝置安裝至風(fēng)口上之前，再先將燃燒器最大程度的收縮于送風(fēng)裝置內(nèi)，防止安裝時(shí)被風(fēng)口碰撞；在送風(fēng)裝置進(jìn)行安裝時(shí)，燃燒器、噴槍、保護(hù)套管是隨送風(fēng)裝置一起安裝的；送風(fēng)裝置安裝結(jié)束后，再調(diào)整噴槍，使燃燒器的翼片朝下、垂直豎立在風(fēng)口或者送風(fēng)裝置的通道內(nèi)，并盡可能使燃燒器的中心線與風(fēng)口通道的中心線保持重合或者一致；最后，鎖緊密封裝置，將噴槍接入爐前各自的噴煤支管系統(tǒng)。一種高爐噴煤裝置的運(yùn)行方法，是在高爐運(yùn)行過程中，無論是否進(jìn)行噴煤，燃燒器、保護(hù)套管、噴槍始終在送風(fēng)裝置中，不可能將其拔出。本專利技術(shù)的有益效果是:(I)本專利技術(shù)提出的高爐噴煤裝置，是先安裝于送風(fēng)裝置上，然后隨同送風(fēng)裝置一起進(jìn)行安裝和投入使用；在高爐運(yùn)行過程中，無論是否進(jìn)行噴煤，燃燒器、保護(hù)套管、噴槍始終在送風(fēng)裝置中，不可能將其拔出。這完全改變現(xiàn)有的在線插槍噴煤方式，為高爐噴煤技術(shù)進(jìn)步提供了新的途徑，為高爐噴吹煤粉的強(qiáng)化燃燒提供了新手段。(2)本專利技術(shù)提出的高爐噴煤裝置，所采用燃燒器，是將現(xiàn)有噴槍單股煤粉流股分散為有利于煤粉向熱風(fēng)中進(jìn)行分散噴射的煤道，比如:多孔、環(huán)縫或者呈“十”字形的窄縫等，再向熱風(fēng)中進(jìn)行噴吹，可在風(fēng)口尺寸限制的條件下，最大程度地改善煤粉與熱風(fēng)之間的混合，從而改變煤粉燃燒的動(dòng)力學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高爐噴煤裝置，至少由風(fēng)口、送風(fēng)裝置、噴槍、保護(hù)套管、燃燒器、密封裝置組成，其特征在于：燃燒器安裝于噴槍的出口端，保護(hù)套管緊接燃燒器，被固定在噴槍上，將噴槍裸露于送風(fēng)裝置熱風(fēng)通道內(nèi)的部分完全覆蓋，使得噴槍免受熱風(fēng)氣流沖擊；在風(fēng)口通道內(nèi)，燃燒器的軸線與風(fēng)口通道的中心線是平行的，或者是接近于平行的；在燃燒器上，燃燒器的翼片支撐在風(fēng)口或者送風(fēng)裝置的通道壁上，以防止因自身重量使燃燒器在使用過程中發(fā)生下垂；在燃燒器內(nèi)，設(shè)置了與噴槍連通、煤粉向熱風(fēng)中進(jìn)行分散噴射的煤道及其噴嘴；在燃燒器的前端，設(shè)置了熱風(fēng)向燃燒器前中心區(qū)域匯集的熱風(fēng)路徑或者形狀；煤粉在燃燒器的出口處，被分成細(xì)股夾在熱風(fēng)的包圍中。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高爐噴煤裝置，至少由風(fēng)口、送風(fēng)裝置、噴槍、保護(hù)套管、燃燒器、密封裝置組成，其特征在于:燃燒器安裝于噴槍的出口端，保護(hù)套管緊接燃燒器，被固定在噴槍上，將噴槍裸露于送風(fēng)裝置熱風(fēng)通道內(nèi)的部分完全覆蓋，使得噴槍免受熱風(fēng)氣流沖擊；在風(fēng)口通道內(nèi)，燃燒器的軸線與風(fēng)口通道的中心線是平行的，或者是接近于平行的；在燃燒器上，燃燒器的翼片支撐在風(fēng)口或者送風(fēng)裝置的通道壁上，以防止因自身重量使燃燒器在使用過程中發(fā)生下垂；在燃燒器內(nèi)，設(shè)置了與噴槍連通、煤粉向熱風(fēng)中進(jìn)行分散噴射的煤道及其噴嘴；在燃燒器的前端，設(shè)置了熱風(fēng)向燃燒器前中心區(qū)域匯集的熱風(fēng)路徑或者形狀；煤粉在燃燒器的出口處，被分成細(xì)股夾在熱風(fēng)的包圍中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的高爐噴煤裝置，其特征在于:所述的風(fēng)口是大入口直徑的風(fēng)口，其風(fēng)口通道是雙錐度的，風(fēng)口通道出口段的錐度大于入口段的錐度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐噴煤裝置，其特征在于:所述的送風(fēng)裝置，其熱風(fēng)通道內(nèi)或者有一根共軸套管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐噴煤裝置，其特征在于:所述的噴槍和送風(fēng)裝置，它們的中心線交點(diǎn)的位置，比現(xiàn)有位置向后移動(dòng)150mm以上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐噴煤裝置，其特征在于:所述的燃燒器、噴槍和保護(hù)套管是散件，或者是在工廠組裝生產(chǎn)的成套件。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐噴煤裝置，其特征在于:所述燃燒器安裝于噴槍出口端，是通過噴槍與燃燒器的安裝座間進(jìn)行螺紋連接、或者焊接、或者螺紋連...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張昭貴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張昭貴，
類型：發(fā)明
國別省市：
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