CN108004359A - 高炉煤气热风炉烘炉设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高炉煤气热风炉烘炉设备。高炉煤气热风炉烘炉设备包括燃烧器本体，煤气管路系统、自动控制系统、测温装置等系统。所述的燃烧器煤气三通一端与煤气管路系统相连接；所述的自动控制系统分别与燃烧器管路系统、测温装置、监控装置、火焰检测装置等连接，并严格按照所述的炉膛内部升温曲线进行烘烤，并可以根据测温装置发出反馈信号自动调节煤气的流量。进而控制热风炉炉膛内温度。本发明具备：1）炉膛烘烤温度可以调节，烘炉效果好；2）燃烧效率高，无需传统风机鼓风，节省能耗；3)控制系统操作简单；4）烘烤器本体可以方便拆卸。

Description

高炉煤气热风炉烘炉设备

技术领域

本发明属于炼铁设备技术领域，具体涉及高炉煤气热风炉烘炉设备。

背景技术

热风炉装置是炼铁高炉重要的附属设备，高炉热风炉的寿命直接影响到高炉的炉龄经济效益，目前，热风炉的内衬采用的是硅砖。硅砖是一种酸性的耐火材料，它耐高温性能佳，成本低。由于硅砖里面Si02含量比较高，低温区和中温区硅砖线膨胀与体积膨胀系数比较大，因此需要在低温阶段缓慢升温，防止温度的急剧改变产生的内应力和保证炉体耐材水分烘干，因此对硅砖热风炉的烘炉升温曲线必须严格控制。使用前进行缓慢加热烘烤，以消除体积的突变，从而避免在使用中出现破裂。但是由于传统的热风炉烘烤装置由鼓风机装置进行鼓风，都存在火焰长的情况，从而容易使硅砖受到明火烘烤的问题。也有用临时套筒式燃烧器系统进行烘烤的，但由于在管径及燃烧口结构的设计上存在缺陷，在实际应用中易出现熄火和气体阻损大，火焰燃烧不稳定，升温精度难以控制等问题，上述问题深深地困扰着高炉工作者。

国内很多炼铁车间高炉热风炉燃烧器结构为套管式，燃烧器无法实现煤气与助燃空气充分混合的性能。导致一部分煤气最终没有与氧气相遇，最终只能从烟道排出，造成热风炉尾气的一氧化碳超标。因燃烧不充分，热风炉尾气中的CO含量为1%，就相当于10000PPm。通常的煤气检测仪只测到2000PPm，对于如此高的一氧化碳含量一般常用的煤气测量仪都无法显示。对于这1％的一氧化碳白白浪费，也就是浪费了4％的高炉煤气。

综上所述：传统的热风炉烘烤装置存在以下的不足：

1) 温度控制准确度差，很难满足硅砖烘烤工艺需求；

2）耐材晶格转变高温区有温降，影响炉体耐材的使用寿命；

3）烘炉过程中容易熄火，脱火，不易点火。

发明内容

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为提供高炉煤气热风炉烘炉设备，包括内燃烧管和外燃烧管，内、外燃烧管之间通过支撑组件连接在一起；所述的支撑组件由支撑板和支架连接环组成，支撑板）环向焊接在支架连接环上；外燃烧管的另一端连接有一煤气三通管，煤气三通管的旁路连接有用于煤气输送的金属软管；在内燃烧管和支撑组件之间还设置有支架连接管，支架连接管上焊接有一圆环形的支架连接管上封盖板，所述的外燃烧管内设置有一喷射管，喷射管的中心安装一个稳燃器；稳燃器上端面设置有调径螺杆，调径螺杆上安装有调径手柄；稳燃器的下端面设置有聚能器；在所述的支架连接管上封盖板中间设置有一个增压锥形管，增压锥形管上端面高于支架连接管上封盖板；支撑组件的支撑板上开设有倾斜的槽孔，支撑板通过槽孔与增压锥形管连接；所述的外燃烧管的管壁上圆周均布有气孔；外燃烧管的上封盖板上设置有插入到管内部的点火器。

进一步的，在所述的支撑架连接管上开设有空气管预留孔，预留孔上连接一个空气进管。

进一步的，在增压锥形管上还开设有缺口，缺口与支撑板上的倾斜槽孔相配合，二者配合之后还留有缝隙。

进一步的，在稳燃器的斜面上设置有一圈稳燃器定位板。

进一步的，所述的外燃烧管与支撑组件活动连接，外燃烧管可以在支撑组件内来回伸缩。

进一步的，该设备还包括有一套自动控制系统。

进一步的，该设备还包括有煤气主管路，煤气主管路通过金属软管与燃烧器连接，所述的煤气主管路沿着燃气流动方向依次安装了煤气截止阀、煤气流量计、煤气压力变送器、手动调节阀、放散装置、电磁阀、压力变送器、电磁阀、电动调节阀，所述煤气流量计与自动控制系统连接。

进一步的，该设备还包括有检测炉温的测温系统，测温装置安装在热风炉上，且自动控制系统连接。

进一步的，在外燃烧器内设置有火焰检测装置，火焰检测装置与自动控制系统连接。

本发明具备以下有益技术效果：

1）炉膛烘烤温度可以调节，烘炉效果好；2）燃烧效率高，无需传统风机鼓风，节省能耗；3)控制系统操作简单；4）烘烤器本体可以方便拆卸。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为外燃烧管局部剖视图。

图3为增压锥形管开设的缺口示意图。

图中，1、内燃烧管，2、外燃烧管，3、支撑板，4、支撑架连接环，5、煤气三通管，6、金属软管，7、支架连接管，8、支架连接管上封盖板，9、喷射管，10、稳燃器，11、调径螺杆，12、调径手柄，13、增压锥形管，14、气孔，15、外燃烧管上封盖板，16、点火器，17、空气进管，18、稳燃器定位板，19、聚能器。

具体实施方式

以下结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1和2所示。包括内燃烧管1和外燃烧管2，内、外燃烧管之间通过支撑组件连接在一起；支撑组件由支撑板3和支架连接环4组成，支撑板3环向焊接在支架连接环4上；外燃烧管2的另一侧连接有一个煤气三通管5，煤气三通管5的旁路连接有用于煤气输送的金属软管6，该金属软管6具有一定的扰度，方便现场使用；在内燃烧管1和支撑组件之间还设置有支架连接管7，支架连接管7上焊接有一圆环形的支架连接管上封盖板8，外燃烧管内设置有一喷射管9，喷射管9的中心安装一个稳燃器10；稳燃器10上端面设置有调径螺杆11，调径螺杆11上安装有调径手柄12，主要通过调径手柄12实现稳燃器10在轴线方向上的来回移动，进而实现对煤气流量大小的调节；在所述的支架连接管上封盖板8中间设置有一个增压锥形管13，增压锥形管13由于出口部分逐渐变窄，从而起到提高高温火焰流速的作用，另外还起到导向和定位的作用。增压锥形管13上端面高于支架连接管上封盖板8，增压锥形管13大头在炉体外侧，小头指向被烘烤物；支撑组件的支撑板3上开设有倾斜的槽孔，支撑板通过槽孔与增压锥形管13连接；外燃烧管2的管壁上圆周均布有气孔14；外燃烧管的上封盖板15上设置有插入到管内部的点火器16。

在支撑架连接管7上开设有空气管预留孔，预留孔上连接一个空气进管17。且如图3所示，增压锥形管13上还开设有缺口，缺口与支撑板3上的倾斜槽孔相配合，二者配合之后还留有缝隙。当高温火焰通过增加锥形管13时，高速流动的气体产生负压，将空气从空气进管吸入，吸入的空气经增压锥形管13缺口和支撑板槽孔间的缝隙流入增加锥形管与高温火焰相混合，从而起到补风作用的作用。

在稳燃器10的斜面上设置有一圈稳燃器定位板18，下端面焊接有一个聚能器19，聚能器19是由一组圆管、钢板组成的部件。稳燃器定位板18主要是防止煤气喷射引起稳燃器10的晃动设置的，而聚能器19主要是在高炉煤气喷射出来，营造出一个高温环境，防止低热值高炉煤气在烘烤过程中由于煤气用量的增加而出现熄火的情况。

高温火焰射入到增压锥形管装置中，燃烧的高温火焰又进行了一次加速的作用，形成的二次局部的负压将助燃空气由空气进管经过支架连接管、增压锥形管缺口再次吸入到燃烧的高温火焰里面。

外燃烧管2与支撑组件活动连接，外燃烧管2可以在支撑组件内来回伸缩，以满足不同区域温度的烘烤。

该设备还包括有一套自动控制系统。自动控制系统可采用西门子S7-300控制系统。

该设备还包括有煤气主管路，煤气主管路通过金属软管6与燃烧器连接，所述的煤气主管路沿着燃气流动方向依次安装了煤气截止阀、煤气流量计、煤气压力变送器、手动调节阀、放散装置、电磁阀、压力变送器、电磁阀、电动调节阀，所述煤气流量计与自动控制系统连接。

设备还包括有检测炉温的测温系统，测温装置安装在热风炉上，且自动控制系统连接。

在外燃烧器2内设置有火焰检测装置，火焰检测装置与自动控制系统连接，火焰检测装置通过发出紫外线检测燃烧管内部有无火焰。

自动控制系统可按照烘炉的升温曲线及测温装置反馈的电流信号自动调节煤气管路流量；按照所述的煤气管路系统流量计装置反馈的电流信号，所述煤气管路所受的压力电流信号及所述的测温装置反馈的温度信号，将这些温度、流量、压力等参数在自动系统触摸屏上面进行显示。

火焰检测装置通过发出紫外线检测燃烧器管内部有无火焰给出反馈的信号到自动控制系统，自动控制系统再发出指令对煤气管路中的电磁阀进行通、断操作。

该设备还设置有监控探头、煤气泄漏装置和负压检测装置，均连接至自动控制系统中。

本发明高炉煤气热风炉烘炉设备在工作过程时需要严格按照炉膛内部升温曲线进行烘烤：煤气通过煤气主管路经金属软管6进入到外燃烧管2，由于在开始通煤气之前，外燃烧管2上的点火装置16已经事先启动，因此当煤气流入外燃烧管2中是即可被点燃。外燃烧管2管壁圆周均布的气孔14由于煤气经稳燃器10喷射形成局部的负压，形成自吸风现象，吸入空气进行助燃。由于煤气经稳燃器10喷射出的伞形煤气气幕，自配的助燃空气与伞形的煤气气幕在外燃烧管2内成一定角度相互掺和，起到了良好的混合作用。燃烧的火焰继续前进，经过增压锥形管13后，对火焰产生了一个加速的作用，便于将充分燃烧的高温火焰送高炉热风炉炉膛内部。

当设置在煤气主管路上的煤气流量计检测到煤气的流速过快时，向自动控制系统发出指令，指控控制系统控制煤气主管路上的电动调节阀从而控制煤气的流量。

在外燃烧管2内设置的火焰检测装置时刻检测火焰是否熄灭，从而将信号发送给自动控制系统。

设置在热风炉上的测温装置时刻检测炉内的温度，从而将信号发送给自动控制系统，调节煤气的尽量，从而改善炉内的温度。

另外，该设备还设置有监控探头、煤气泄漏装置和负压检测装置，均连接至自动控制系统中，从而将相关的检测结果传递给自动控制系统，以实现相应的调节动作。

Claims (9)

1.高炉煤气热风炉烘炉设备，包括内燃烧管（1）和外燃烧管（2），内、外燃烧管之间通过支撑组件连接在一起；所述的支撑组件由支撑板（3）和支架连接环（4）组成，支撑板（3）环向焊接在支架连接环（4）上；外燃烧管（2）的另一端连接有一煤气三通管（5），煤气三通管（5）的旁路连接有用于煤气输送的金属软管（6）；在内燃烧管（1）和支撑组件之间还设置有支架连接管（7），支架连接管（7）上焊接有一圆环形的支架连接管上封盖板（8），其特征在于，所述的外燃烧管内设置有一喷射管（9），喷射管（9）的中心安装一个稳燃器（10）；稳燃器（10）上端面设置有调径螺杆（11），调径螺杆（11）上安装有调径手柄（12）；稳燃器的下端面设置有聚能器（19）；在所述的支架连接管上封盖板（8）中间设置有一个增压锥形管（13），增压锥形管（13）上端面高于支架连接管上封盖板（8）；支撑组件的支撑板（3）上开设有倾斜的槽孔，支撑板通过槽孔与增压锥形管（13）连接；所述的外燃烧管（2）的管壁上圆周均布有气孔（14）；外燃烧管的上封盖板（15）上设置有插入到管内部的点火器（16）。

2.如权利要求1所述的高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，在所述的支撑架连接管（7）上开设有空气管预留孔，预留孔上连接一个空气进管（17）。

3.如权利要求1所述的高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，在增压锥形管（13）上还开设有缺口，缺口与支撑板（3）上的倾斜槽孔相配合，二者配合之后还留有缝隙。

4.如权利要求1所述的高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，在稳燃器（10）的侧面上设置有一圈稳燃器定位板（18）。

5.如权利要求1所述的高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，所述的外燃烧管（2）与支撑组件活动连接，外燃烧管（2）可以在支撑组件内来回伸缩。

6.如权利要求1所述的一种高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，该设备还包括有一套自动控制系统。

7.如权利要求6所述的高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，该设备还包括有煤气主管路，煤气主管路通过金属软管（6）与燃烧器连接，所述的煤气主管路沿着燃气流动方向依次安装了煤气截止阀、煤气流量计、煤气压力变送器、手动调节阀、放散装置、电磁阀、压力变送器、电磁阀、电动调节阀，所述煤气流量计与自动控制系统连接。

8.如权利要求7所述的高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，该设备还包括有检测炉温的测温系统，测温装置安装在热风炉上，且自动控制系统连接。

9.如权利要求8所述的高炉煤气热风炉烘炉设备，其特征在于，在外燃烧器（2）内设置有火焰检测装置，火焰检测装置与自动控制系统连接。