CN103017198B - 高炉炉顶点火枪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高炉炉顶点火枪，其包括：燃气管道，为硬质金属管道，用于输送可燃气体；助燃气管道，为硬质金属管道，用于输送助燃气体；引燃器，连接于所述燃气管道和所述助燃气管道的尾端，用于接收可燃气体、助燃气体并使可燃气体、助燃气体在所述引燃器中混合及燃烧；支架，为框架式结构，所述燃气管道和所述助燃气管道角度及位置可调地设于所述支架上部。本发明结构简单，操作简易安全。进一步地，本发明还具有燃烧效果好、不易熄火等优点。

Description

高炉炉顶点火枪

技术领域

本发明涉及一种用于高炉冶炼的环保、安全附属设备，具体涉及一种高炉炉顶简易强化型点火枪，属于冶炼技术领域。

背景技术

目前，当高炉出现故障需要紧急休风或者计划维修时，炉内需暂时停止送风，并经蒸汽吹扫后开启炉顶人孔进行检修，但此时高炉内仍可能有高温煤气存在，为防止煤气中毒或煤气爆炸等事故的发生，必须进行炉顶点火作业。

传统的炉顶点火方法是将点燃的可燃物扔入炉顶内，引燃由炉内料面逸出的煤气，此方法存在安全隐患：首先，人工扔火源时易发生局部小爆炸、火焰闪喷，直接危及检修工人的安全；其次，休风蒸汽吹扫后炉顶温度较低，煤气不易点燃，且点燃后易自动熄灭。

为了解决上述的两个问题，目前的高炉炉顶点火也已开始采用一些点火枪或点火装置，概括起来，现有点火枪或点火装置的主要特征及缺点为：1、小车式电机、链条传动方式，体积较大，安装维护不方便；2、采用电子点火方式，结构复杂，增加了制造成本且不安全；3、点火后易熄灭，且二次点火不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉炉顶简易强化型点火枪，以解决现有点火枪存在的体积大、安装维护不方便及结构复杂等问题；以及进一步解决现有点火枪存在的点火后易熄灭、二次点火不方便的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种高炉炉顶点火枪，其包括：燃气管道，为硬质金属管道，用于输送可燃气体；助燃气管道，为硬质金属管道，用于输送助燃气体；引燃器，连接于所述燃气管道和所述助燃气管道的尾端，用于接收可燃气体、助燃气体并使可燃气体、助燃气体在所述引燃器中混合及燃烧；支架，为框架式结构，所述燃气管道和所述助燃气管道角度及位置可调地设于所述支架上部。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，所述引燃器包括：壳体；燃烧室，位于所述壳体中，呈开放结构，用于燃烧可燃气体和助燃气体的混合气体；侧室，位于所述壳体中，所述侧室与所述燃气管道、所述助燃气管道连接，用于混合所述可燃气体和助燃气体，并且所述侧室与所述燃烧室连通以向所述燃烧室输送混合之后的所述可燃气体和助燃气体，所述燃气管道和所述助燃气管道上均设有流量控制阀和气压表。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，所述引燃器包括：外壳，呈筒状以形成所述壳体；中间隔板，密封地设于所述外壳的中部，用于将所述外壳分割为位于所述中间隔板两侧的所述侧室和所述燃烧室；端板，密封地设于所述外壳的一端口，和所述中间隔板、所述外壳围合成所述侧室。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，所述引燃器还包括：混合室，位于所述侧室中，且所述混合室通过多个气体通道与所述侧室连通，所述助燃气管道的尾端与所述侧室流通，所述燃气管道的尾端与所述混合室连通，所述混合室向所述燃烧室延伸并在所述燃烧室中设置一个用于输出燃烧可燃气体和助燃气体的混合气体的开口。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，所述混合室为一筒体，所述筒体上设有多个气孔以形成所述气体通道。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，所述支架包括：导向轨，角度可调地设于所述支架的上部；滑道，呈长条状，固定于所述导向轨上，所述燃气管道和所述助燃气管道沿所述滑道的长度方向位置可调地设于所述滑道上。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，所述滑道的截面呈弧形，所述燃气管道和所述助燃气管道位于所述滑道中。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，还包括两个固定销，所述燃气管道和所述助燃气管道平行设置，且所述燃气管道和所述助燃气管道之间连接有多个连接环，两个所述固定销可插拔地插入位于所述滑道两端外侧的所述连接环中，以实现所述燃气管道和所述助燃气管道沿所述滑道长度方向的位置可调。

根据上述高炉炉顶点火枪的一种优选实施方式，其中，还包括控制箱，所述燃气管道和所述助燃气管道的始端与所述控制箱连接，从而控制燃气和助燃气的供给。

由上分析，本发明结构简单，仅包括少数部件，应用时，将支架设置于高炉炉顶，点燃引燃器之后，调整好引燃器角度即可，操作简易安全。进一步地，本发明还具有燃烧效果好、不易熄火等优点。

附图说明

图1为本发明优选实施例的结构示意图；

图2为图1所示优选实施例的引燃器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1示出了本发明优选实施例的示意性结构，如图所示，本优选实施例包括燃气管道21、助燃气管道22、引燃器1和支架31。其中，燃气管道21、助燃气管道22均为硬质金属管道，分别用于输送可燃气体和助燃气体。引燃器1连接于燃气管道21、助燃气管道22的尾端，用于接收可燃气体、助燃气体并使可燃气体、助燃气体在其中混合及燃烧。支架31为框架式结构，燃气管道和助燃气管道角度及位置可调地设于支架31上部。支架31为框架式结构可以取得更加轻巧的特点，其具有多种实现方式，例如图1所示，支架31的下部为三脚架式。在其他实施例中，支架31也可以为立方体形式的框架等。

在应用时，引燃器1在炉外人工点燃后，经支架31滑落至高炉炉顶内，然后调节好引燃器31深入高炉的长度和角度等方位数据后，将燃气管道21、助燃气管道22固定在支架31上保持不动即可。可见，本优选实施例结构、操作都较为简单。

为了提高燃烧效果，提高高炉炉顶的点火成功率，本优选实施例的引燃器1包括：壳体10、燃烧室15、侧室13。其中，燃烧室15位于壳体10中，呈开放结构，用于燃烧可燃气体和助燃气体的混合气体。侧室13位于壳体10中，侧室13与燃气管道21、助燃气管道22连接，用于混合可燃气体和助燃气体，并且侧室13与燃烧室15连通以将混合气体输送至燃烧室15进行燃烧。由于点火所涉介质均为气体，因此，在设计气体的输送通道时，保证密封即可，采用通气孔、管道及其他通道均可。

为进一步地增加气体混合，引燃器1还包括混合室14，其位于侧室13中，且混合室14通过多个气体通道(例如气孔141)与侧室13连通，助燃气管道22的尾端与侧室13流通，燃气管道21的尾端与混合室14连通，混合室14向燃烧室15延伸，混合室14在燃烧室15中的部分，设置有一个用于输出燃烧可燃气体和助燃气体的混合气体的开口142。

为了结构更简化，引燃器1包括：外壳、中间隔板11、端板12。其中，外壳呈筒状以形成壳体10。中间隔板11密封地设于壳体10的中部，用于将壳体10的内部空间分割为位于中间隔板11两侧的侧室13和燃烧室15。端板12密封地设于壳体10的一端口，和中间隔板11、壳体10围合成侧室13。混合室14为一筒体，该筒体的一端与燃气管道21连通，其上设有多个气孔141以形成气体通道，气孔141更优选为直径5mm的圆孔，筒体的另一端延伸穿过中间隔板11，在燃烧室15中形成开口142。由此可见，侧室13基本为一个环形的腔体，这样可以增加可燃气体和助燃气体之间的混合效率。

为了实现燃气管道21、助燃气管道22的位置可调，本优选实施例的支架1包括：导向轨34、滑道35。导向轨34角度可调地设于支架1上部的托盘32两端的托架33上。滑道35呈长条状，固定于导向轨34上，燃气管道21和助燃气管道22沿滑道35的长度方向位置可调地设于滑道35上。也即，引燃器1的角度依靠导向轨34的转动来调节，引燃器1深入炉顶的长度，依靠调节燃气管道21和助燃气管道22在滑道35上的位置来调节。

作为滑道35固定于导向轨34上的一种方式，可以采用如下连接方式，滑道的1/3处(自滑道的引燃器一端开始算起)与导向轨的1/2处水平焊接在一起，点火时通过人工上下移动滑道(因滑道和导向轨焊接在一起)，进而带动导向轨动作，调节点火枪插入炉内的位置。另外，虽然上述举例提及了滑道的1/3处(自滑道的引燃器一端开始算起)与导向轨的1/2处，但是这个位置并不是固定的，而是可以根据实际情况调节，比如滑道的1/2处、2/3处等、导向轨的1/3处、2/3处。

具体而言，滑道35的截面呈弧形，燃气管道21和助燃气管道22位于滑道35中。燃气管道21和助燃气管道22在滑道35中平行设置，且燃气管道21和助燃气管道22之间连接有多个连接环36，两个固定销37可插拔地插入位于滑道35两端外侧的连接环36中，以实现燃气管道21和助燃气管道22沿滑道35长度方向的位置可调。进一步详细而言，在滑道35两端外侧的连接环36中插入固定销37之后，燃气管道21和助燃气管道22在滑道35中就无法上下移动，因为二者移动时，固定销37就阻挡在滑道35的外端，从而阻止燃气管道21和助燃气管道22的移动。

为了便于控制引燃器1的燃烧，使燃气流量可在一定范围内变动，助燃气流量可在一定范围内变动，燃气管道21和助燃气管道22的始端分别通过快速接头41与两个软管42连接，两个软管42均连接有流量控制阀52和气压表51。

另外，为了进一步控制引燃器1的燃烧状态，本优选实施例还包括控制箱6，控制箱6下部设有基座61，与燃气管道21和助燃气管道22的两个软管42与控制箱6连接。控制箱6的作用：1)、便于将输送燃气的管道和输送助燃气的管道有效垂直固定；2)控制箱里的燃气管道、助燃气管道各安装有一个切断阀，处于常开状态，当控制箱上方的流量控制阀故障时，可关闭箱体里的切断阀，确保安全作业。

在应用本优选实施例时，引燃器1在炉外人工点燃后，利用流量控制阀52调节燃气和助燃气流量，控制引燃器1的燃烧状态，以达到最佳的引燃效果，然后经支架31上的滑道35滑落至高炉炉顶内，通过导向轨34调节好方位后，使用固定销37固定其于支架31上保持不动。

在应用过程中，操作流量控制阀52可以使燃气流量可在一定范围内变动，助燃气流量可在一定范围内变动。混合室14与燃气管道21相连，顶部伸入至燃烧室15一段，助燃气通过气孔141进入到混合室14与可燃气充分混合，达到最佳的混合状态，保证了点火枪的引燃效果。

由上分析，本发明可以取得以下有益效果：

应用简单，点火成功率高。高炉休风后，经蒸汽吹扫结束后，打开炉顶人孔，固定支架放置到人孔附近合适的位置，并把滑道、导向轨固定在支架上，然后点火枪炉外人工点燃，通过介质管道上的流量控制阀调节好燃气、助燃气的配比，以达到最佳的燃烧状态，把介质管道放置在三角支架的滑道上，利用导向轨控制滑道角度使点火枪在人孔处伸入到炉内，同时调节流量控制阀，加强点火枪的燃烧，避免因炉内外存在的压差熄灭点火枪火焰。点火枪伸入到炉内后，调整好点火枪方位，且确认点火成功后，使用固定销固定其于三角支架上保持不动。此时，高炉检修可以正常进行，待检修完成后，点火枪退出高炉、熄灭点火枪、关闭炉顶人孔、高炉复风生产。多次休风炉顶点火实践表明，通过使用本发明进行炉顶点火，均实现一次点火成功，点火过程中没有发生火焰熄灭现象，缩短了炉顶点火时间，且炉顶点火过程中的不安全因素大大减少。

结构简单，制造成本极低。只需使用两根介质管道、一个套管(引燃器)及其它一些简易的固定、调节设施即可完成炉顶点火程序。

燃气、助燃气来源丰富。可采用焦炉煤气、天然气等，助燃气可采用压缩空气、氧气等，对钢铁企业来说，这些介质来源均较为丰富。

采用强化型混合室设计方案，使燃气、助燃气流量可控，保证了点火成功率，杜绝了点火枪火焰易自动熄灭的可能。一方面，中心混合室采用多孔混合方案，使燃烧气体和助燃气体充分混合，强化了点火枪引燃作用，避免因炉内外存在的压差熄灭点火枪火焰；另一方面，通过在介质管道上安装两个流量控制阀，可根据炉内实际点火情况，控制燃气、助燃气流量，以达到最佳的燃烧状态，保证了炉顶煤气引燃效果，提高了高炉炉顶一次点火成功率。

体积小，可随时拆卸。在完成炉顶点火作业后，支架、滑道、软管以及引燃器等部件可随时拆卸，置于高炉区域任意合适的位置，而不占用炉顶平台场地。

无需对高炉进行任何改造，降低了高炉维护成本。可直接通过炉顶人孔完成炉顶点火作业，无需对高炉进行任何改造，降低了高炉维护成本。

易于摆放。平时可存放在任意位置，高炉检修时运至炉顶人孔附近，打开人孔，点火枪炉外人工点燃后，由操作人员将本点火枪引燃器端置于炉内，调整好方位，尽可能使其位于炉顶中心区域，然后使用固定销固定其于三角支架的滑道上，直到点火程序完成为止。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种高炉炉顶点火枪，其特征在于，包括：

燃气管道，为硬质金属管道，用于输送可燃气体；

助燃气管道，为硬质金属管道，用于输送助燃气体；

引燃器，连接于所述燃气管道和所述助燃气管道的尾端，用于接收可燃气体、助燃气体并使可燃气体、助燃气体在所述引燃器中混合及燃烧；

支架，为框架式结构，所述燃气管道和所述助燃气管道角度及位置可调地设于所述支架上部，

所述引燃器包括：

壳体；

燃烧室，位于所述壳体中，呈开放结构，用于燃烧可燃气体和助燃气体的混合气体；

侧室，位于所述壳体中，所述侧室与所述燃气管道、所述助燃气管道连接，用于混合所述可燃气体和助燃气体，并且所述侧室与所述燃烧室连通以向所述燃烧室输送混合之后的所述可燃气体和助燃气体，

所述燃气管道和所述助燃气管道上均设有流量控制阀和气压表。

2.根据权利要求1所述的高炉炉顶点火枪，其特征在于，

所述引燃器包括：

外壳，呈筒状以形成所述壳体；

中间隔板，密封地设于所述外壳的中部，用于将所述外壳分割为位于所述中间隔板两侧的所述侧室和所述燃烧室；

端板，密封地设于所述外壳的一端口，和所述中间隔板、所述外壳围合成所述侧室。

3.根据权利要求1所述的高炉炉顶点火枪，其特征在于，

所述引燃器还包括：

混合室，位于所述侧室中，且所述混合室通过多个气体通道与所述侧室连通，所述助燃气管道的尾端与所述侧室流通，所述燃气管道的尾端与所述混合室连通，所述混合室向所述燃烧室延伸并在所述燃烧室中设置一个用于输出燃烧可燃气体和助燃气体的混合气体的开口。

4.根据权利要求3所述的高炉炉顶点火枪，其特征在于，

所述混合室为一筒体，所述筒体上设有多个气孔以形成所述气体通道。

5.根据权利要求1所述的高炉炉顶点火枪，其特征在于，

所述支架包括：

导向轨，角度可调地设于所述支架的上部；

滑道，呈长条状，固定于所述导向轨上，所述燃气管道和所述助燃气管道沿所述滑道的长度方向位置可调地设于所述滑道上。

6.根据权利要求5所述的高炉炉顶点火枪，其特征在于，

所述滑道的截面呈弧形，

所述燃气管道和所述助燃气管道位于所述滑道中。

7.根据权利要求6所述的高炉炉顶点火枪，其特征在于，

还包括两个固定销，所述燃气管道和所述助燃气管道平行设置，且所述燃气管道和所述助燃气管道之间连接有多个连接环，两个所述固定销可插拔地插入位于所述滑道两端外侧的所述连接环中，以实现所述燃气管道和所述助燃气管道沿所述滑道长度方向的位置可调。

8.根据权利要求1所述的高炉炉顶点火枪，其特征在于，

还包括控制箱，所述燃气管道和所述助燃气管道的始端与所述控制箱连接，从而控制燃气和助燃气的供给。