CN101914647B - 一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 - Google Patents
一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101914647B CN101914647B CN2010102320114A CN201010232011A CN101914647B CN 101914647 B CN101914647 B CN 101914647B CN 2010102320114 A CN2010102320114 A CN 2010102320114A CN 201010232011 A CN201010232011 A CN 201010232011A CN 101914647 B CN101914647 B CN 101914647B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxygen
- channel
- tuyere
- coal powder
- coal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
本发明公开一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，包括风口小套(1)、风口大套(2)、煤粉连接管(3)、氧气连接管(4)和大套法兰(5)，风口大套(2)与风口小套(1)缩径连接，风口小套(1)内氧气通道(9)和煤粉通道(8)分别与风口大套(2)内的氧气连接管(4)、煤粉连接管(3)螺纹密封连接，氧气通道(9)和煤粉通道(8)的出口位于设置在风口小套(1)前部的混合通道(10)内，且氧气通道(9)和煤粉通道(8)的轴线的交点位于风口小套(1)外部。氧气、煤粉由不同通道进入风口小套，两通道交汇于风口小套前端的一端头封闭的混合通道，氧气和煤粉在混合通道开始接触并混合，提高煤粉和氧气的燃烧率。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯氧冶炼还原炉风口处喷入氧气和煤粉的喷吹装置，尤其涉及一种纯氧非高炉炼铁中还原炉氧气和煤粉喷吹装置。
背景技术
在传统的高炉喷煤工艺中，喷枪直接插入高炉直吹管，在风口小套通道内实现煤粉与热风的混合。传统工艺是以热风作为助燃介质，热风用量较大，直吹管的内径较大，喷枪是直接深入直吹管内。而在纯氧冶炼的工艺中，是以纯氧作为助燃介质，由于氧气用量比热风用量少，因而现有的氧口通道比直吹管要小很多，无法将煤粉喷枪深入直吹管，因而纯氧冶炼工艺中大多应用同轴氧煤枪和交叉氧煤枪。
现有的同轴氧煤枪内氧煤混合方式主要有以下几种：
(1)直流式同轴氧煤枪喷出的煤粉流，由于其轴向速度大，径向速度小，且无切向速度，所以煤粉颗粒不能产生旋转，使得煤粉不能弥散开来，与热风及氧气的混合不充分，在火焰中心有一煤粉浓度核心，导致煤粉不能高效燃烧，燃烧率较低，限制了喷煤量的提高。
(2)同轴单旋式氧煤枪(氧旋、走外层，煤是直流、走内管)，由于外层旋转射流与中心直流射流的强烈作用，提高了煤粉流的弥散程度，但由于氧气是旋流，煤粉是直流，而气体的质量小于固体煤粉的质量，使得煤氧的混合并不是最充分的。
(3)采取煤粉与氧气在喷枪头内混方式，虽然混合效果提高，但由于中心层喷煤管外层为氧气通道，未直接水冷，面对炉内超高的燃烧温度，煤管前端很容易烧坏。对于交叉氧煤喷枪，煤粉与氧气在炉内交叉混合，存在煤粉与氧气伴行时间短问题，特别是在大喷煤情况下，燃烧率仍有待提高。现有的氧煤喷枪都存在氧煤混合不均及喷枪烧损问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种使得煤粉与氧气在炉内混合燃烧充分的纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置。
为了实现上述目的，采用下列技术方案：
一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，包括风口小套、风口大套、煤粉连接管、氧气连接管和法兰，风口大套与风口小套缩径连接，风口小套内氧气通道和煤粉通道分别与风口大套内的氧气连接管、煤粉连接管螺纹密封连接，其特征在于：氧气通道和煤粉通道的出口位于设置在风口小套前部的混合通道内，且氧气通道和煤粉通道的轴线的交点位于风口小套外部。
作为进一步的优化，为了延长混合通道的使用寿命，所述混合通道的内表面设置有陶瓷内衬。
作为进一步的优化，为了保护风口小套，所述风口小套内设置有水腔。
作为进一步的优化，所述氧气通道和煤粉通道成α角，5°≤α≤30°。
作为进一步的优化，为了吸收煤粉连接管的变形，所述风口大套的后端设置有大套法兰，大套法兰上设置有固定装置，煤粉连接管固定在固定装置上。
所述固定装置为一条形韧性钢板。
氧气、煤粉在风口小套前方燃烧，小套前端处于高温，熔渣等恶劣环境中，作为进一步的优化，为了进一步防止风口小套被烧毁，风口小套材质选用铸铜，并外表面有高温堆焊和金属陶瓷喷涂来保护风口小套。
本发明提供了一种满足氧气冶炼终还原炉的喷吹装置，主要用于喷吹氧气、煤粉和粉尘等，煤粉和氧气经由不同管道喷吹，保证喷吹操作的安全。煤粉和氧气管道轴线经由混合通道在风口小套前端交汇，两个轴线成一定角度交叉射流。当交射流相遇时，由于各自惯性力的作用，产生相互碰撞和混合，氧与煤的流股在交叉状态下混合均匀性提高，提高煤氧的燃烧率，强化了氧煤燃烧的过程，增加喷煤量。
由于煤粉流与氧气流交汇点位于混合通道外，即风口小套前端，而且混合大通道内径大于煤粉枪内径，风口小套内冷却水对混合通道进行冷却，同时把氧气管道内径做细或者氧气出口采用拉瓦尔管式喷口，通过提高氧气流速、推出着火点，增加回旋区温度梯度，不让热量过多集中在风口前端，能够解决氧气、煤粉等喷吹物质提前在风口小套内混合带来的安全隐患以及在风口小套内混合造成的小套内部温度较高、煤粉管道损坏等问题。
此外，煤粉的燃烧是由两部分组成，首先煤粉通过在混合通道内的吸热进行热解反应，然后是炭与氧接触发生氧化反应。在第一步的热解挥发反应中，热解的速率只与环境对煤粉的加热速率有关，在混合通道处煤粉流与氧气流均得到一段加热时间后再交汇，煤粉与氧气伴行时间延长，从而提高燃烧效率。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中件1的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种纯氧非高炉炼铁终还原炉氧气和煤粉喷吹装置，包括风口小套1，风口大套2、煤粉连接管3，氧气连接管4，大套法兰5，煤粉通道8，氧气通道9，混合通道10。混合通道10后端密封，内部安装耐磨陶瓷内衬，来提高混合通道10的使用寿命。风口小套1内设置有水腔11，其中的冷却水同时对混合通道10和其它通道进行冷却。煤粉通道8和氧气通道9轴线相交于P点，P点位于风口小套1外。风口小套1与风口大套2缩径连接，连接部分采用锥面结合硬密封，风口大套2外带有大套法兰5，由大套法兰5与炉壳连接固定。氧气连接管4、煤粉连接管3前端与风口小套1内的各自的喷吹通道口通过螺纹连接头51连接并顶紧，同时氧气连接管4、煤粉连接管3前端外表面设置有外螺纹，风口小套1对应的孔内设置有内螺栓，两者之间通过螺纹进行螺纹连接7这样可以进一步保证密封效果，氧气通道9和煤粉通道8伸出风口小套1并与风口小套1焊接，使氧气连接管4、煤粉连接管3与风口小套1连接，同时又有较好的密封性。
煤粉连接管3与大套法兰5采用固定装置6连接固定，固定装置6是一块条形的钢板，与煤粉连接管3相焊接，与大套法兰5之间螺栓连接，连接后在工作条件下煤粉连接管3若有形变可以用连接钢板的形变来吸收。煤粉通道与混合通道管采用超强耐热钢管或者合金管，利用耐热钢表面形成耐高温固熔体，提高管道的硬度和耐磨性。解决普通喷吹设备喷枪前端容易烧毁的问题。
本发明可以较好的解决非高炉炼铁中氧气、煤粉喷吹问题，采用多通道的风口小套，使氧气、煤粉等物质分开喷吹，保证喷吹的安全，氧气通道前端产生高速射流，与煤粉流碰撞，二者充分混合，并将煤、氧燃烧回旋区推出小套外一段距离。煤粉流和氧气流经由混合通道交叉汇聚，煤粉和氧气得到较好的混合。煤粉在混合通道处得到一段时间加热，煤粉热解后剩余碳与氧气燃烧，提高燃烧效率。煤粉流与氧气流交汇点位于风口小套前端，混合通道内径大于煤粉通道内径，风口小套内冷却水对混合通道进行冷却，同时把氧气管道内径做细或氧气出口做成拉瓦尔管式喷口，通过提高氧气流速、推出着火点，不让热量过多集中在风口前端，能够解决氧气、煤粉等喷吹物质提前在风口小套内混合带来的安全隐患以及在风口小套内混合造成的风口小套内部温度较高、煤粉管道损坏等问题。喷吹通道与小套设计成整体，各个喷吹通道之间有冷却水冷却保证了喷吹装置的寿命。喷枪与小套内各通道采用螺纹连接，更换方便。
本套装置结构简单，能够提高喷吹装置使用寿命，喷吹物质混合燃烧比较充分，喷枪更换方便，安全性高，缓解内混式喷枪喷煤管烧坏的情况，节能减排。
Claims (7)
1.一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，包括风口小套(1)、风口大套(2)、煤粉连接管(3)、氧气连接管(4)和大套法兰(5)，风口大套(2)与风口小套(1)缩径连接，风口小套(1)内氧气通道(9)和煤粉通道(8)分别与风口大套(2)内的氧气连接管(4)、煤粉连接管(3)螺纹密封连接，其特征在于：氧气通道(9)和煤粉通道(8)的出口位于设置在风口小套(1)前部的混合通道(10)内，且氧气通道(9)和煤粉通道(8)的轴线的交点位于风口小套(1)外部。
2.如权利要求1所述的纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，其特征在于：所述混合通道(10)的内表面设置有陶瓷内衬。
3.如权利要求2所述的纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，其特征在于：所述风口小套(1)内设置有水腔(11)。
4.如权利要求1或2所述的纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，其特征在于：所述氧气通道(9)和煤粉通道(8)成α角，5°≤α≤30°。
5.如权利要求4所述的纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，其特征在于：所述风口大套(2)的后端设置有大套法兰(5)，大套法兰(5)上设置有固定装置(6)，煤粉连接管(3)固定在固定装置(6)上。
6.如权利要求5所述的纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，其特征在于：所述固定装置(6)为一条形钢板。
7.如权利要求6所述的纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置，其特征在于：所述风口小套(1)为铸铜材质，外表面有高温堆焊和金属陶瓷层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102320114A CN101914647B (zh) | 2010-07-20 | 2010-07-20 | 一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102320114A CN101914647B (zh) | 2010-07-20 | 2010-07-20 | 一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101914647A CN101914647A (zh) | 2010-12-15 |
| CN101914647B true CN101914647B (zh) | 2011-11-16 |
Family
ID=43322283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102320114A Expired - Fee Related CN101914647B (zh) | 2010-07-20 | 2010-07-20 | 一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101914647B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113073163A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-06 | 内蒙古工业大学 | 一种具有耐高温、耐磨损、氧气和煤粉风口的高炉 |
| CN116516088A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-08-01 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种富氢碳循环氧气高炉的风口装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59140313A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-11 | Kawasaki Steel Corp | 溶融還元設備における粉粒状鉱石の移送装置 |
| CN201362725Y (zh) * | 2009-03-17 | 2009-12-16 | 北京科技大学 | 一种corex喷煤模拟风口斜插式氧煤喷枪 |
| CN101775450B (zh) * | 2010-03-05 | 2011-07-27 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种氧煤炼铁喷吹装置 |
| CN201762354U (zh) * | 2010-07-20 | 2011-03-16 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 |
-
2010
- 2010-07-20 CN CN2010102320114A patent/CN101914647B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101914647A (zh) | 2010-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105838845B (zh) | 一种电弧炉超音速环燃集束碳氧枪及喷头结构 | |
| CN102942964A (zh) | 一种煤粉旋风气流床气化装置及方法 | |
| CN102492479A (zh) | 一种三通道浆体燃料气化烧嘴 | |
| CN217103952U (zh) | 一种欧冶炉喷吹复合风口装置 | |
| CN201762354U (zh) | 一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 | |
| CN201825967U (zh) | 旋流式高炉喷吹用喷枪 | |
| WO2023130823A1 (zh) | 一种复合材料氧煤喷枪 | |
| CN101914647B (zh) | 一种纯氧冶炼还原炉氧气和煤粉喷吹装置 | |
| CN101775450B (zh) | 一种氧煤炼铁喷吹装置 | |
| CN110939935B (zh) | 一种快速启停的紧凑型等离子体气化燃烧炉 | |
| CN204039426U (zh) | 一种高炉用富氧喷吹天然气风口 | |
| CN208776673U (zh) | 一种高温燃烧器 | |
| CN216786172U (zh) | 一种炼铁用复合燃料喷枪 | |
| CN211339571U (zh) | 渐缩型喷口高炉煤粉喷枪 | |
| CN201463594U (zh) | 一种熔融还原炼铁用组合喷枪 | |
| CN212179589U (zh) | 多功能炉壁环氧陶瓷碳枪 | |
| CN210314336U (zh) | 一种异径同步耦合高炉风口喷吹装置 | |
| CN210965571U (zh) | 一种高效水冷psr高分子脱硝剂喷枪 | |
| CN111322876A (zh) | 多功能炉壁环氧陶瓷碳枪 | |
| CN102643951B (zh) | 一种电弧炉炼钢中利用喷吹粉剂提高射流冲击效果的装置及方法 | |
| CN202144497U (zh) | 一种高炉送风系统的直吹管装置 | |
| CN220767051U (zh) | 一种内嵌式伴随射流的高炉风口小套 | |
| CN111578715A (zh) | 浸没式喷枪及侧吹炉 | |
| CN101768472B (zh) | 一种直喷式水煤浆气化喷嘴 | |
| CN206173370U (zh) | 一种提高煤粉燃烧率的高炉喷枪头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111116 Termination date: 20190720 |