CN102417945A - 具有中心配气装置的竖炉和控制配气量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的具有中心配气装置的竖炉，是将现有竖炉内的导料锥加高镂空打眼，并在炉外加装向其内部输送还原性煤气的管道和调节阀，因此实施方法简单、现场改造容易。配气装置具有面积小、下料顺利、中心煤气分布均匀、寿命长的特点。本发明可调整竖炉中心的煤气数量，确保竖炉中心部分物料的金属化率。

Description

具有中心配气装置的竖炉和控制配气量的方法

技术领域

本发明涉及非高炉炼铁技术领域，涉及COREX工艺使用的竖炉，尤其是具有中心配气装置的竖炉及其控制竖炉中心煤气分配数量的方法。

背景技术

宝钢一期COREX3000所使用的竖炉，是基于ZL98807174.6而设计的。该竖炉是在传统的竖炉基础上，改变了炉底结构和增加了数个螺旋排料装置，其还原性煤气的入口，是采用嵌入竖炉炉体的煤气集管加一圈向下喷口的结构形式。进入竖炉的煤气，也全部是通过向下喷口从竖炉的外圆周边进入炉内的。正因为如此，随竖炉直径的增加，竖炉中心所分配的还原性煤气就逐步减少。尤其是遇煤气含尘增加、炉料透气性恶化时，竖炉中心所分配的还原性煤气，不能满足中心部分炉料进行正常还原反应所必须的煤气数量要求，这就必然造成竖炉内中心部分炉料的金属化率显著降低。这一技术缺陷，随宝钢一期COREX3000的投产与运行，被其高能耗、高焦比、高成本等令人失望的业绩，予以了事实证明。

为解决这个问题，在宝钢第二期COREX3000的建设中，设计者在竖炉内位于嵌入的煤气集管标高范围内，增加了水平放置的两根带水冷的耐热钢管，旨在通过该钢管对炉料下降的阻挡，在管下面形成局部空隙空间和炉料低堆积密度的区域。并试图通过该局部空隙空间和炉料低堆积密度的区域，将从煤气集管和下喷口进入炉内的还原性煤气进行重新分布，以期实现向竖炉中心分配更多的还原性煤气，以克服上述一期的技术缺陷。但随第二期COREX3000的投入运行，证明了该技术方案并没有显著的提高金属化率，未到成实现工艺要求的92％金属化率的目的。但同时，因为增加的两根带水冷的耐热钢管所附带的诸多问题遭到病垢。比如：所增加的两根水平配气管，影响到炉料的下行；造成竖炉内煤气流重分布的严重混乱；其自身因承受高温、物料磨损、气流冲刷等而寿命很短，从而降低了竖炉的使用寿命，增加了维护检修成本等等。

本发明的目的是为了克服竖炉上述技术缺陷，提出一种具有中心配气装置的竖炉，确保大直径竖炉的中心部分可按需分配还原性煤气。本发明还同时公开了一种控制竖炉中心煤气分配数量的方法。

发明内容

一种具有中心配气装置的竖炉，至少有带耐材的壳体，有嵌入炉身中部的煤气集管和一圈与之连通的向下喷口，有放射状布置于炉体下部、用于安装螺旋排料装置的安装管和用于安装螺旋松料装置的安装孔，其特征在于：在炉内，炉底的中心区域垂直竖立着一个带锥顶的管状配气装置；在配气装置的侧壁和锥顶上，分布了数排小孔，将配气装置内外的空间连通，使得进入配气装置内部空间的还原性煤气，可从小孔向竖炉的中心区域进行分配；在配气装置内部空间所覆盖的部分炉底上，其中心开有穿透炉底和壳体的底孔；在竖炉外，至少有一根煤气管道，或者通过一个三通直接与该底孔连通，或者直接从竖炉中下部穿过壳体插入配气装置的侧壁，使得还原性煤气可通过该煤气管道从炉外进入配气装置的内部。

上述锥顶的顶面标高，可以根据工艺的需要设置，或者在向下喷口3的出口标高之下，或者在煤气集管2的顶部标高之上。

上述的配气装置7或者全部是由耐火材料砌筑或者浇注成型，或者是由部分耐热钢和部分耐火材料混合组成。

上述煤气管道或者是与煤气集管相连，或者是与一根煤气围管相连，或者是一根独立的煤气管道。

上述的配气装置的横截面是圆形，或者是正多边形。

一种控制竖炉中心煤气分配数量的方法，其特征在于：是在连通配气装置的煤气管道上，安装一个煤气调节阀，通过调整调节阀的开度，来控制进入配气装置内部空间的还原性煤气的数量，从而控制还原性煤气在竖炉的中心区域进行重新分配的数量。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所增加的中心配气装置，实际上是将现有竖炉内的导料锥增加高度，并砌筑成空心的，因此，其实施方法简单、现场改造容易。

(2)本发明所增加的中心配气装置，比宝钢二期COREX竖炉所增加的两根耐热钢管，其所占面积大幅度减小，并且位于竖炉中心部分，因此它对竖炉内的物料下料更为有利，同时通过它所分配给竖炉中心区域的煤气，也更为均匀。

(3)本发明所增加的中心配气装置，由于可完全采用耐材砌筑，这比宝钢二期COREX竖炉所增加的两根耐热钢管，具有更耐高温和更耐磨损的良好性能，因此它具有更长的使用寿命。

(4)本发明所增加的中心配气装置有专门的煤气管道供气，并且在煤气管道上采用了调节阀作为控制流量的措施，使进入中心配气装置的煤气流量得以控制，这确保了竖炉中心的物料进行正常还原反应所必须的还原性煤气数量，因此，本发明可完全克服现有技术的缺陷，确保竖炉中心部分物料的金属化率。

附图说明

图1为本发明实施例1的剖面视图。

图2为本发明实施例2的局部视图，为图3的F-F剖面视图。

图3为图2的A-A截面视图。

图4为本发明实施例3的局部视图，为图5的I-I剖面视图。

图5为图4的B-B截面视图。

如图中，1为壳体，2为煤气集管，3为向下喷口，4为安装管，5为安装孔，6为锥顶；7为配气装置，8为小孔，9为底孔，10为输气煤气管道、11为调节阀、12为三通、13为炉底，14为煤气围管。

具体实施方式

如图1为实施例1。如图1所示，一种具有中心配气装置的竖炉，至少有带耐材的壳体1，有嵌入炉身中部的煤气集管2和一圈与之连通的向下喷口3，有放射状布置于炉体下部、用于安装螺旋排料装置的安装管4和用于安装螺旋松料装置的安装孔5。在炉内，炉底13的中心区域垂直竖立着一个带锥顶6的管状配气装置7；在配气装置7的侧壁和锥顶6上，分布了数排小孔8，将配气装置7内外的空间连通，使得进入配气装置7内部空间的还原性煤气，可从该小孔8向竖炉的中心区域进行分配。在配气装置7内部空间所覆盖的部分炉底13上，其中心开有穿透炉底13和壳体1的底孔9。在竖炉外，有一根煤气管道10是通过一个三通12直接与该底孔9连通，使得还原性煤气可通过该煤气管道10从炉外进入配气装置7的内部。

如图2、3分别为实施例2，它是利用现有竖炉螺旋松料装置的安装孔5作为煤气管道10的入口。

如图4、5分别为实施例3，它是在现有竖炉螺旋排料装置的安装管4之间，新增加煤气管道10。

如图1、2、4所示，配气装置7的锥顶6，其顶面标高可以根据工艺的需要设置，或者在向下喷口3的出口标高之下，如图2、4所示；或者在煤气集管2的顶部标高之上，如图1所示。

如图2、3和4、5所示，有六根煤气管道10是直接从竖炉中下部穿过壳体1插入配气装置7的侧壁，还原性煤气可通过该煤气管道10从炉外进入配气装置7的内部。

如图1、2、4中，配气装置7全部是由耐火材料砌筑或者浇注成型的。当然，它或者也是由部分耐热钢和部分耐火材料混合组成。

在如图1中，向配气装置供气的煤气管道10是单独的。在如图2中，该煤气管道10是通过其他的连接管与煤气集管2相连。在如图4中，该煤气管道10是与一根煤气围管14相连的。

如图1、2、4中所示，配气装置7的横截面是圆形；或者是正多边形，比如：正六边形。

如图1、2、4中所示，控制竖炉中心煤气分配数量的方法，是在连通配气装置7的煤气管道10上，安装一个煤气调11节阀，通过调整调节阀11的开度，来控制进入配气装置7内部空间的还原性煤气的数量，从而控制还原性煤气在竖炉的中心区域进行重新分配的数量。

本发明所述的螺旋排料装置和螺旋松料装置为现有技术内容。

说明书附图1为摘要附图。

Claims (6)

1.一种具有中心配气装置的竖炉，有带耐材的壳体，有嵌入炉身中部的煤气集管和一圈与之连通的向下喷口，有放射状布置于壳体下部、用于安装螺旋排料装置的安装管和用于安装螺旋松料装置的安装孔，其特征在于：在炉内，炉底的中心区域垂直竖立着一个带锥顶的管状配气装置；在配气装置的侧壁和锥顶上，分布了数排小孔，将配气装置内外的空间连通，使得进入配气装置内部空间的还原性煤气，可从小孔向竖炉的中心区域进行分配；在配气装置内部空间所覆盖的部分炉底上，其中心开有穿透炉底和壳体的底孔；在竖炉外，至少有一根煤气管道，或者通过一个三通直接与底孔连通，或者直接从竖炉中下部穿过壳体插入配气装置侧壁，使得还原性煤气可通过该煤气管道进入配气装置的内部。

2.根据权利要求1所述的具有中心配气装置的竖炉，其特征在于：所述的锥顶，其顶面的标高，可以根据工艺的需要设置，或者在向下喷口的出口标高之下，或者在煤气集管的顶部标高之上。

3.根据权利要求1所述的具有中心配气装置的竖炉，其特征在于：所述的配气装置或者全部是由耐火材料砌筑或者浇注成型，或者是由部分耐热钢和部分耐火材料混合组成。

4.根据权利要求1所述的具有中心配气装置的竖炉，其特征在于：所述煤气管道或者是与煤气集管相连，或者是与一根煤气围管相连，或者是一根独立的煤气管道。

5.根据权利要求1所述的具有中心配气装置的竖炉，其特征在于：所述的配气装置的横截面是圆形，或者是正多边形。

6.一种控制配气量的方法，其特征在于：是在连接配气装置的煤气管道上，安装一个煤气调节阀，通过调整调节阀的开度，来控制进入配气装置内部空间的还原性煤气的数量，从而控制在竖炉的中心区域进行还原性煤气分配的数量。

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