CN113930567B - 一种混合冷却型布料器 - Google Patents

Abstract

本发明属于高炉布料器冷却技术领域，涉及一种混合冷却型布料器，包括布料器箱体、与布料器箱体转动连接的旋转筒体，所述旋转筒体内设有中心喉管，中心喉管与布料器箱体固定连接；所述中心喉管上套装有用于冷却中心喉管与旋转筒体的中间冷却装置；所述中间冷却装置与布料器箱体固定连接，并设于中心喉管与旋转筒体之间；所述布料器箱体的底部设有用于对旋转筒体底部区域进行冷却的气雾冷却装置。本发明采用的混合型冷却方式，可实现高压水冷却，冷却效率高，解决了现有布料器开放式水冷存在的漏水、易结垢、冷却效率低等问题，替代了传统的需要旋转接头才能实施的闭式冷却方式，而且没有冷却死区。

Description

一种混合冷却型布料器

技术领域

本发明属于高炉布料器冷却技术领域，涉及一种混合冷却型布料器。

背景技术

布料器是高炉无料钟炉顶系统的重要设备，其作用是通过布料溜槽的旋转与倾动将原料向高炉内完成均匀布料。布料器通过箱体底部法兰安装固定在高炉炉喉炉顶钢圈上，布料器底部位于高炉炉喉内部区域，布料器底部与炉内高温气流长期接触。要使得布料器正常工作，必须对布料器进行冷却。现有的布料器冷却方式一般采用开放式水冷却，即从上水箱流经冷却管至下水箱排出，不仅流动速度慢，冷却效率低，还存在水与煤气接触受灰尘污染、易结垢以及冷却水漏水进入高炉内部等严重影响正常生产的问题；也有部分采用旋转接头形式的闭式冷却的方案，以解决漏水和冷却效率低等问题，但存在接旋转接头结构复杂，密封件磨损快，可实施性差、可靠性差等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决现有布料器开放式水冷和部分闭式冷却的缺陷，提供一种混合冷却型布料器。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混合冷却型布料器，包括布料器箱体、与布料器箱体转动连接的旋转筒体，所述旋转筒体内设有中心喉管，中心喉管与布料器箱体固定连接；所述中心喉管上套装有用于冷却中心喉管与旋转筒体的中间冷却装置；所述中间冷却装置与布料器箱体固定连接，并设于中心喉管与旋转筒体之间；所述布料器箱体的底部设有用于对旋转筒体底部区域进行冷却的气雾冷却装置。

进一步，所述中间冷却装置与旋转筒体的上部之间设有第一气腔，中间冷却装置与旋转筒体的竖直段之间设有第二气腔，第一气腔与第二气腔相通；所述中间冷却装置上设有氮气主入口，所述氮气主入口与第一气腔相通，氮气通入第一气腔与第二气腔，对旋转筒体进行冷却。同时第二气腔与高炉炉内是相通的，通入的氮气一方面起到冷却作用，另一方面能保证气腔内压力与高炉内压力相等或略大于高炉内压力，防止高炉内气流和粉尘窜入此气腔。

进一步，所述中间冷却装置包括法兰、冷却筒本体、中间水冷管；所述冷却筒本体通过法兰与布料器箱体固定连接；所述冷却筒本体内设有中间冷却腔，所述中间水冷管沿所述中间冷却腔的周向呈弯曲型延伸布置；所述法兰上设有中间进水管、中间出水管；所述中间水冷管的两端分别与中间进水管、中间出水管连通；所述中间水冷管有若干个，呈圆周分布于所述中间冷却腔中。

进一步，所述中间冷却腔中还设有氮气冷却管，所述法兰上还设有氮气次入口，所述氮气冷却管一端与氮气次入口向通，另一端与第二气腔相通。

进一步，所述中间冷却腔中还填充有耐热材料。

进一步，所述中间冷却装置与中心喉管之间还设有隔热层。

进一步，所述气雾冷却装置包括气雾喷头、气雾气管、气雾水管；所述气雾气管、气雾水管均与气雾喷头连通；所述气雾喷头有若干个，沿旋转筒体的周向布置。冷却水与冷却气体分别经气雾水管到达气雾喷头，冷却气体和带压冷却水经混合后形成气雾经气雾喷头喷出，对旋转筒底部进行冷却。

进一步，所述布料器箱体的底部还设有底部冷却装置、底部冷却腔，所述底部冷却装置包括设于底部冷却腔内的底部冷却管、设于布料器箱体上的底部进水管与底部出水管，所述底部冷却管一端与底部进水管连通，另一端与底部出水管连通；所述底部冷却管沿底部冷却腔的周向呈弯曲型延伸布置。

进一步，所述底部冷却管有若干个，呈圆周分布于所述底部冷却腔中。

进一步，所述底部冷却腔内还填充有耐热材料。

本发明的有益效果在于：

1)本发明通过中间冷却装置将水冷与氮气吹扫冷却相结合，很好地实现布料器旋转筒体体中间区域的冷却，而且氮气吹扫有利于防止高炉炉内灰尘串入旋转筒体与中间冷却装置之间的缝隙，解决了长期使用后灰尘串入，导致旋转筒体旋转卡阻的问题。

2)在中间冷却装置与中心喉管间布置隔热层，有效防止了高炉高温气流串入，使得中间冷却效果更好；同时中间冷却装置可以实现整体移出维修或更换。

3)采用气雾冷却装置对旋转筒体底部进行气雾冷却，解决了局部温度偏高的问题。同时通过设置底部冷却装置，进一步提高了布料器底部的冷却效果；底部冷却装置可独立拆卸，实现快速更换维护。

4)本发明采用的混合型冷却方式，可实现高压水冷却，冷却效率高，解决了现有布料器开放式水冷存在的漏水、易结垢、冷却效率低等问题，替代了传统的需要旋转接头才能实施的闭式冷却方式，而且没有冷却死区。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明中混合冷却型布料器的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图3的B-B剖视图。

附图标记：1-布料器箱体；2-中间冷却装置；3-中心喉管；4-回转支撑系统；5-旋转筒体；6-法兰；7-冷却筒本体；8-耐热材料；9-中间进水管；10-中间出水管；11-中间水冷管；12-隔热层；13-氮气主入口；14-第一气腔；15-第二气腔；16-底部冷却装置；17-底部基板；18-底部冷却管；19-固定管夹；20-耐热材料；21-保护板；22-紧固螺栓；23-底部进水主管；24-底部出水主管；25-进水连接软管；26-出水连接软管；27-固定管夹；28-底部进水口；29-底部出水口；30-氮气次入口；31-氮气冷却管；32-氮气出口；33-中间冷却筒体外环板；34-中间冷却筒体内环板；35-中间冷却筒体底板；36-连接板；37-气雾气源进口；38-气雾水源进口；39-气雾水源主管；40-气雾气源主管；41-固定管夹；42-气雾气管；43-气雾水管；44-气雾喷头；45-旋转筒体底板。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～4，为一种布料器混合型冷却结构，包括布料器箱体1、中间冷却装置2、中心喉管3、旋转筒体5、气雾冷却装置、底部冷却装置16；中间冷却装置2安装在布料器箱体1顶部，旋转筒体5通过回转支撑系统4转动安装在布料器箱体1内，中间冷却装置2套装在中心喉管3上，对旋转筒体5进行冷却，气雾冷却装置、底部冷却装置16安装在布料器箱体1的底板上，气雾冷却装置对旋转筒体底板45及底部区域进行冷却，底部冷却装置16对布料器箱体1的底板进行冷却。

其中，中间冷却装置2包括法兰6、冷却筒本体7、中间水冷管11；冷却筒本体7通过法兰6固定安装在布料器箱体1的顶部；法兰6与旋转筒体5上部形成第一气腔14，冷却筒本体7包括中间冷却筒体外环板33、中间冷却筒体内环板34和中间冷却筒体底板35，中间冷却筒体外环板33、中间冷却筒体内环板34通过中间冷却筒体底板35固定连接，中间冷却筒体外环板33与中间冷却筒体内环板34形成中间冷却腔。中间冷却筒体内环板34套装在中心喉管3上，与中心喉管3之间还安装有隔热层12。

中间水冷管11有4个，呈圆周均匀分布在中间冷却腔中，中间水冷管11沿上下往返弯曲布置。中间冷却筒体外环板33与旋转筒体5之间形成第二气腔15，第一气腔14与第二气腔15相通，第二气腔15与高炉腔体内相通。中间冷却腔中填充有耐热材料8。

法兰6上设置有氮气主入口13、氮气次入口30、中间进水管9、中间出水管10；其中，每个中间水冷管11的两端分别与中间进水管9、中间出水管10连通。氮气主入口13与第一气腔14相通，相邻两个中间水冷管11之间还安装有氮气冷却管31，氮气冷却管31一端与氮气次入口30连通，另一端与设置在中间冷却筒体外环板33上的氮气出口32连通，氮气出口32与第二气腔15相通。

其中，底部冷却装置16包括底部冷却管18、底部进水主管23、底部出水主管24、底部基板17，底部基板17与布料器箱体1的底板之间形成底部冷却腔；底部冷却管18有若干个，沿底部冷却腔的周向弯曲延伸分布在底部冷却腔中，并通过固定管夹19安装在底部冷却腔中，底部冷却管18之间通过连接板36固定连接。底部冷却管18的进水口通过进水连接软管25与底部进水主管23连通，底部冷却管18的出水口通过出水连接软管26与底部出水主管24连通。底部进水主管23与底部出水主管24通过固定管夹27固定在布料器箱体1上。底部出水主管24与安装在布料器箱体1外壁上的底部出水口29连通，底部进水主管23与安装在布料器箱体1外壁上的底部进水口28连通。底部基板17通过紧固螺栓22固定安装在布料器箱体1底部。

底部冷却腔中采用耐热材料20填充空隙，耐热材料20与布料器箱体1的底板之间安装有保护板21。

其中，气雾冷却装置包括气雾喷头44、气雾气管42、气雾水管43、气雾水源主管39、气雾气源主管40、气雾气源进口37、气雾水源进口38，带压气体经气雾气源进口37、气雾气源主管40、气雾气管42到达气雾喷头44，带压冷却水经气雾水源进口38、气雾水源主管39、气雾水管43到达气雾喷头44，带压气体和带压冷却水经混合后形成气雾经气雾喷头44喷出。气雾喷头44有若干气雾喷头44，周向布置在底部基板17上，气雾喷头44靠近并喷向旋转筒体底板45区域。气雾水源主管39、气雾气源主管40通过固定管夹41固定安装在布料器箱体1的底部。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种混合冷却型布料器，包括布料器箱体、与布料器箱体转动连接的旋转筒体，其特征在于：所述旋转筒体内设有中心喉管，中心喉管与布料器箱体固定连接；所述中心喉管上套装有用于冷却中心喉管与旋转筒体的中间冷却装置；所述中间冷却装置与布料器箱体固定连接，并设于中心喉管与旋转筒体之间；所述布料器箱体的底部设有用于对旋转筒体底部区域进行冷却的气雾冷却装置；所述中间冷却装置包括法兰、冷却筒本体、中间水冷管；所述冷却筒本体通过法兰与布料器箱体固定连接；所述冷却筒本体内设有中间冷却腔，所述中间水冷管沿所述中间冷却腔的周向呈弯曲型延伸布置；所述法兰上设有中间进水管、中间出水管；所述中间水冷管的两端分别与中间进水管、中间出水管连通；所述中间水冷管有若干个，圆周分布于所述中间冷却腔中。

2.根据权利要求1所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述中间冷却装置与旋转筒体的上部之间设有第一气腔，中间冷却装置与旋转筒体的竖直段之间设有第二气腔，第一气腔与第二气腔相通；所述中间冷却装置上设有氮气主入口，所述氮气主入口与第一气腔相通，氮气通入第一气腔与第二气腔，对旋转筒体进行冷却。

3.根据权利要求2所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述中间冷却腔中还设有氮气冷却管，所述法兰上还设有氮气次入口，所述氮气冷却管一端与氮气次入口向通，另一端与第二气腔相通。

4.根据权利要求1所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述中间冷却腔中还填充有耐热材料。

5.根据权利要求1所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述中间冷却装置与中心喉管之间还设有隔热层。

6.根据权利要求1所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述气雾冷却装置包括气雾喷头、气雾气管、气雾水管；所述气雾气管、气雾水管均与气雾喷头连通；所述气雾喷头有若干个，沿旋转筒体的周向布置。

7.根据权利要求1所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述布料器箱体的底部还设有底部冷却装置、底部冷却腔，所述底部冷却装置包括设于底部冷却腔内的底部冷却管、设于布料器箱体上的底部进水管与底部出水管，所述底部冷却管一端与底部进水管连通，另一端与底部出水管连通；所述底部冷却管沿底部冷却腔的周向呈弯曲型延伸布置。

8.根据权利要求7所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述底部冷却管有若干个，呈圆周分布于所述底部冷却腔中。

9.根据权利要求7所述的混合冷却型布料器，其特征在于：所述底部冷却腔内还填充有耐热材料。

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