CN114504938A - 一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，包括连续精炼炉，所述连续精炼炉的烟道上设置有脱硝喷枪，所述脱硝喷枪包括喷杆和所述喷杆底部设置的喷嘴，所述喷嘴和所述喷杆组合呈L形，所述喷杆上设置有喷枪定位板；所述喷杆外侧还设有护套筒体，所述护套筒体的顶部设有护套定位板，所述护套筒体的底部一侧开设有护套开口，所述喷嘴插接在所述护套开口上；该连续精炼炉通过护套筒体能够有效避免烟气进入护套筒体内部，降低了维护成本，同时还能避免高温烟气直接接触喷杆，不易烧损；还可以将脱硝喷枪可安装到距连续精炼炉的炉膛更近的位置，喷射的尿素溶液接触到烟气的温度更高，从而提升脱硝效率，降低了使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及到连续精炼炉环保技术领域，具体涉及到一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法。
背景技术
连续精炼炉烟气中氮氧化物含量200mg/Nm3～400mg/Nm3，超过国家规定的特别排放限值——100mg/Nm3，需要进行脱硝。目前采用SNCR脱硝技术，以10％的尿素溶液作为还原剂，通过安装在连续精炼炉烟道内的双介质雾化喷枪喷射到烟气中，还原氮氧化物，达到脱硝的目的。根据SNCR脱硝反应机理，尿素溶液接触的烟气温度宜处于950℃～1100℃的范围，超出该温度范围，不但脱硝效率显著下降，而且可能出现氨逃逸问题。由于连续精炼炉作业过程中，烟气温度在500℃～1100℃的范围内波动，与SNCR脱硝要求的温度范围不完全符合。所以，与常规SNCR喷枪布置方式不同，连续精炼炉脱硝喷枪的喷嘴必须伸出烟道壁并尽量接近烟道中心，使尿素溶液接触到温度更高的烟气，提高脱硝反应的效率。
公告号为CN110207498A的中国发明专利公开了喷枪保护装置及具有其的冶金炉，包括：装置本体，所述装置本体中具有喷枪容纳空间，所述喷枪容纳空间在所述装置本体的轴向两端是开放的，且其中一个开口为喷射口；以及耐高温保护层，所述耐高温保护层包覆在所述装置本体的具有所述喷射口的外端面上以及至少一部分外周壁上。该装置虽然能通过耐高温保护层对喷枪进行保护，但是保护套管无法保护喷枪的喷嘴，脱硝喷枪的喷嘴与枪杆呈L形，要同时保护枪杆与喷嘴，保护管的造型复杂，造价较高；脱硝喷枪保护管还需设置开口，让喷嘴头部伸出，避免妨碍尿素溶液的喷出，导致保护管制造难度提升，造价进一步增加，且保护套管材质档次高、采购成本高，使用寿命短。
公告号为CN104928474A的中国发明专利公开了一种一种延长澳斯麦特炉喷枪使用寿命的方法,属于有色金属冶金领域，包括以下步骤：将粉煤、空气、氧气经过喷枪喷入炉内；将喷枪停留在熔池的渣面上方300mm～800mm的位置，进行挂渣操作；将喷枪插入熔池，喷枪浸入熔池的深度为100mm～300mm之间，控制排放渣温度在1240℃～1360℃之间，以保持喷枪外壁挂渣的厚度为10mm～30mm。该方法通过保持喷枪外壁挂渣的厚度，对喷枪形成足够的保护层，从而来延长喷枪使用寿命，但是连续精炼炉的烟气中夹带有少量铜液，容易逐渐在喷枪的枪杆与喷嘴的连接处凝固，喷嘴冷凝铜形成后，无法将喷嘴与枪杆分离，喷嘴损坏后枪杆即使完好，也只能连同喷嘴一起更换，增加了使用成本。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，不仅能够有效解决喷嘴冷凝铜导致喷枪整体报废的问题，而且还降低了使用成本，制作简单。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，包括如下步骤：
(1)准备工作；预制多个护套定位板和护套筒体，将制作好的多个所述护套筒体外侧壁清理并涂抹耐火层，进行常温养护，准备好多个脱硝喷枪，并在多个所述脱硝喷枪上均设置喷枪定位板，在连续精炼炉的烟道上设置多个安装槽，并在所述安装槽两侧设置护套底座；
(2)预先组装；将所述脱硝喷枪的喷杆和喷嘴套入所述护套筒体，所述喷嘴插接在所述护套筒体底部的护套开口处，且所述喷枪定位板贴合设置在所述护套定位板上并通过螺栓固定，再将所述护套开口与所述喷嘴的间隙使用耐火纤维块填充，重复上述步骤至所有的所述脱硝喷枪和所述护套筒体组装完毕；
(3)安装使用；将组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体整体安放到所述安装槽内，并通过所述护套底座螺栓连接固定，使所述喷嘴位于烟道中心处朝向所述烟道出烟方向设置，并连通进料管和进气管，将尿素溶液与压缩空气混合成气雾状通过所述喷嘴排入所述烟道内进行脱硝工作，重复上述步骤至所有的所述安装槽内均设有组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体；
(4)定期更换；在所述脱硝喷枪的使用周期到达后，拆除所述护套定位板和所述护套底座上的螺栓，并将组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体整体取出，再将新组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体整体安放到所述安装槽内，并通过所述护套底座螺栓连接固定，重复上述步骤至所有的所述脱硝喷枪和所述护套筒体更换完毕。
通过上述方法，不仅能通过循环使用护套筒体降低使用成本，而且还能通过护套筒体的保护方式使脱硝喷枪可安装到距连续精炼炉的炉膛更近的位置，有效提升了脱硝效率。
可选的，所述脱硝喷枪的维护方法为：
将取下组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体进行拆除，并通过步骤(1)中的养护方法重新对护套筒体进行养护，同时再将所述脱硝喷枪进行检查，若有损坏，适当更换部件，更换和养护完毕后，再通过步骤(2)的组装方法将更换完毕的所述脱硝喷枪和养护完毕的所述护套筒体进行组装，组装完毕后通过步骤(4)的更换方法进行循环使用。
该装置在喷嘴损坏的情况下，只需要更换喷嘴，有效的降低了维护的成本，使用效果好，且护套筒体的结构简单，制作方便，能够循环使用。
可选的，多个所述安装槽间隔布置在所述烟道上，且所述安装槽两侧的所述护套底座固定焊接在所述烟道外壁上。
多个安装槽能够在更换或维护期间，不影响连续精炼炉的使用，进一步提高了生产效率，以及保障了脱硝工作的进行，使用更加方便。
可选的，所述喷嘴和所述喷杆组合呈L形，所述喷枪定位板横向设置且与所述喷杆垂直，所述护套定位板设置在所述护套筒体的顶部。
该装置通过护套筒体能够有效避免烟气进入护套筒体内部，进而避免了烟气中夹带的铜液在喷杆和喷嘴的连接处凝固，不会形成“喷嘴冷凝铜”，降低了维护成本，同时还能避免高温烟气直接接触喷杆，通过护套筒体与喷杆之间的空气层进一步起到了隔热的作用，使喷杆和喷嘴的工作温度低，不易烧损，从而延长使用寿命，使用效果更好；能有效的将脱硝喷枪可安装到距连续精炼炉的炉膛更近的位置，使喷射的尿素溶液接触到烟气的温度更高，从而提升脱硝效率；降低了使用成本，且结构简单。
可选的，所述耐火层为以5～15％水玻璃为结合剂制成的高铝质耐火泥浆层，所述耐火层厚度设置为10～100mm。
该耐火层可以通过在脱硝喷枪巡检周期内对喷枪起到有效防护，且该耐火层构成的能短时间承受1500℃的高温，工作人员只需要在该周期内定时更换耐火层，就能持续对喷枪起到防护作用，且以上材料均为铜冶金企业常见的材料，不但价格低廉，而且易于加工，可自行制作，有效降低了使用成本。
可选的，所述护套底座固定安装于所述烟道上，且所述护套底座的宽度等于所述护套定位板的宽度。
护套底座便于该装置进行固定安装，同时为护套筒体内部的喷枪起到了支撑作用，使该装置使用更加稳定，辅助提升了该装置使用的安全性。
可选的，所述耐火纤维块为硅酸铝棉。
耐火纤维块具有弹性，使护套开口与喷嘴连接的更加紧密，有效防止烟气进入护套筒体内部，还具有耐高温性，防止在高温烟气下损坏，且硅酸铝棉获取容易，制作简单，成本低，使用方便。
可选的，所述护套筒体、所述护套定位板和所述护套底座均为Q235碳素钢制成。
基于耐火层的使用和材料性质，护套筒体无需采用高性能材料，使用较为低档的碳素钢也能实现，有效的降低了该装置的制作成本，加工方便。
可选的，所述喷枪定位板的长度大于所述护套筒体的内径，所述喷杆位于所述护套筒体中心并抵接于所述护套筒体底部时，所述喷嘴正好插接在所述开口上，且所述喷嘴的头部延伸至所述护套筒体的外侧。
当喷杆位于护套筒体中心时，隔热效果最好，有效的保护脱硝喷枪。
可选的，所述进料管一端连通于所述喷杆的顶部，所述进料管的另一端连通用于存储所述尿素溶液的设备。
进料管用于配合高压装置对连续精炼炉进行喷洒尿素溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该装置通过护套筒体能够有效避免烟气进入护套筒体内部，进而避免了烟气中夹带的铜液在喷杆和喷嘴的连接处凝固，不会形成“喷嘴冷凝铜”，降低了维护成本，同时还能避免高温烟气直接接触喷杆，通过护套筒体与喷杆之间的空气层进一步起到了隔热的作用，使喷杆和喷嘴的工作温度低，不易烧损，从而延长使用寿命，使用效果更好；能有效的将脱硝喷枪可安装到距连续精炼炉的炉膛更近的位置，使喷射的尿素溶液接触到烟气的温度更高，从而提升脱硝效率；降低了使用成本，且结构简单；
2、该耐火层可以通过在脱硝喷枪巡检周期内对喷枪起到有效防护，且该耐火层构成的能短时间承受1500℃的高温，工作人员只需要在该周期内定时更换耐火层，就能持续对喷枪起到防护作用，且以上材料均为铜冶金企业常见的材料，不但价格低廉，而且易于加工，可自行制作，有效降低了使用成本；
3、耐火纤维块具有弹性，使护套开口与喷嘴连接的更加紧密，有效防止烟气进入护套筒体内部，还具有耐高温性，防止在高温烟气下损坏，且硅酸铝棉获取容易，制作简单，成本低，使用方便。
附图说明
图1为本发明一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法的结构示意图；
图2为本发明脱硝喷枪的结构示意图；
图3为本发明护套筒体的结构示意图；
图中：1、连续精炼炉；2、烟道；3、脱硝喷枪；4、喷杆；5、喷嘴；6、喷枪定位板；7、护套筒体；8、护套定位板；9、护套开口；10、耐火层；11、护套底座；12、进料管；13、耐火纤维块；14、进气管。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1-3所示，一种用于连续精炼炉的喷枪保护装置，包括连续精炼炉1，连续精炼炉1的烟道2上设置有脱硝喷枪3，脱硝喷枪3包括喷杆4和喷杆4底部设置的喷嘴5，喷嘴5和喷杆4组合呈L形，喷杆4上设置有喷枪定位板6，喷枪定位板6横向设置且与喷杆4垂直；喷杆4外侧还设有护套筒体7，护套筒体7的顶部设有护套定位板8，护套定位板8的顶部与喷枪定位板6的底部贴合设置，护套筒体7的底部一侧开设有护套开口9，喷嘴5插接在护套开口9上；该装置通过护套筒体7能够有效避免烟气进入护套筒体7内部，进而避免了烟气中夹带的铜液在喷杆4和喷嘴5的连接处凝固，不会形成“喷嘴5冷凝铜”，降低了维护成本，同时还能避免高温烟气直接接触喷杆4，通过护套筒体7与喷杆4之间的空气层进一步起到了隔热的作用，使喷杆4和喷嘴5的工作温度低，不易烧损，从而延长使用寿命，使用效果更好。
护套筒体7的外侧壁上涂有耐火层10，耐火层10为高铝质耐火泥浆层并以8％水玻璃为结合剂，耐火层10厚度设置为30mm，该耐火层10可以通过在脱硝喷枪3巡检周期内对喷枪起到有效防护，且该耐火层10构成的能短时间承受1500℃的高温，工作人员只需要在该周期内定时更换耐火层10，就能持续对喷枪起到防护作用，且以上材料均为铜冶金企业常见的材料，不但价格低廉，而且易于加工，可自行制作，有效降低了使用成本。
烟道2上还设置有护套底座11，护套底座11贴合设置于护套定位板8的下方，且护套底座11的宽度等于护套定位板8的宽度，护套底座11便于该装置进行固定安装，同时为护套筒体7内部的喷枪起到了支撑作用，使该装置使用更加稳定，辅助提升了该装置使用的安全性。
护套开口9与喷嘴5之间填充有耐火纤维块13，耐火纤维块13由硅酸铝棉制成，耐火纤维块13具有弹性，使护套开口9与喷嘴5连接的更加紧密，有效防止烟气进入护套筒体7内部，还具有耐高温性，防止在高温烟气下损坏，且硅酸铝棉获取容易，制作简单，成本低，使用方便。
护套筒体7、护套定位板8和护套底座11均为Q235碳素钢制成，基于耐火层10的使用和材料性质，护套筒体7无需采用高性能材料，使用较为低档的碳素钢也能实现，有效的降低了该装置的制作成本，加工方便。
喷枪定位板6的长度大于护套筒体7的内径，喷杆4位于护套筒体7中心并抵接于护套筒体7底部时，喷嘴5正好插接在开口上并延伸至外侧，当喷杆4位于护套筒体7中心时，隔热效果最好，有效的保护脱硝喷枪3。
喷杆4的顶部还连通设置有进料管12和进气管14，进料管12和进气管14均朝向同一侧弯曲，进料管12用于配合高压装置对连续精炼炉1进行喷洒尿素溶液，进气管14用于输入压缩空气使尿素溶液雾化，进而提高脱硝效果。
连续精炼炉1的烟道2上设置有喷枪保护装置，通过在连续精炼炉1上设置该装置，不仅能有效的将脱硝喷枪3可安装到距连续精炼炉1的炉膛更近的位置，喷射的尿素溶液接触到烟气的温度更高，从而提升脱硝效率；还能降低使用成本，且结构简单。
本申请具体安装使用步骤为：
(1)准备工作；通过Q235碳素钢将护套定位板8和护套筒体7提前制作好，护套定位板8和护套筒体7可以为一体式，也可以分开制作并焊接；并以8％水玻璃为结合剂，调配一定量的LN-55高铝质耐火泥浆，再将制作好的多个护套筒体7外侧均涂抹30mm厚度的LN-55高铝质耐火泥浆，形成耐火层10，并进行常温养护7天；
(2)预先组装；将脱硝喷枪3的喷杆4连同喷嘴5套入护套筒体7，喷嘴5的头部从护套开口9伸出，使喷枪定位板6安放到护套定位板8上，再将护套开口9与喷嘴5的间隙使用耐火纤维块13填充，并使护套开口9与喷嘴5卡紧，重复上述步骤至所有的脱硝喷枪3和护套筒体7组装完毕；
(3)安装并使用；将脱硝喷枪3与护套筒体7整体安放到连续精炼炉1的烟道2上，并通过烟道2上的护套底座11连接固定，使喷嘴5位于烟道2中心处，并通过进料管12将尿素溶液排入喷枪内，通过进气管14进行雾化后，从喷嘴5喷洒至烟道2内进行脱硝工作，重复上述步骤至所有的安装槽内均设有组装好的脱硝喷枪3和护套筒体7；
(4)更换并维护护套筒体7；在脱硝喷枪3巡检周期内，即间隔为4小时内，进行巡检、维护脱硝喷枪3，取出在用的护套筒体7，换上新的护套筒体7并填充新的硅酸铝棉，再和脱硝喷枪3一起组装并安放回烟道2的护套底座11上，重复上述步骤至所有的所述脱硝喷枪和所述护套筒体更换完毕。
通过上述方法，不仅能通过循环使用护套筒体7降低使用成本，而且还能通过护套筒体7的保护方式使脱硝喷枪3可安装到距连续精炼炉1的炉膛更近的位置，有效提升了脱硝效率。
脱硝喷枪3的维护方法为：
将取下组装好的脱硝喷枪3和护套筒体7进行拆除，并通过步骤(1)中的养护方法重新对护套筒体进行养护，同时再将脱硝喷枪3进行检查，若有损坏，适当更换部件，更换和养护完毕后，再通过步骤(2)的组装方法将更换完毕的脱硝喷枪3和养护完毕的护套筒体7进行组装，组装完毕后通过步骤(4)的更换方法进行循环使用；该装置在喷嘴损坏的情况下，只需要更换喷嘴，有效的降低了维护的成本，使用效果好，且护套筒体的结构简单，制作方便，能够循环使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)准备工作；预制多个护套定位板和护套筒体，将制作好的多个所述护套筒体外侧壁清理并涂抹耐火层，进行常温养护，准备好多个脱硝喷枪，并在多个所述脱硝喷枪上均设置喷枪定位板，在连续精炼炉的烟道上设置多个安装槽，并在所述安装槽两侧设置护套底座；
(2)预先组装；将所述脱硝喷枪的喷杆和喷嘴套入所述护套筒体，所述喷嘴插接在所述护套筒体底部的护套开口处，且所述喷枪定位板贴合设置在所述护套定位板上并通过螺栓固定，再将所述护套开口与所述喷嘴的间隙使用耐火纤维块填充，重复上述步骤至所有的所述脱硝喷枪和所述护套筒体组装完毕；
(3)安装使用；将组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体整体安放到所述安装槽内，并通过所述护套底座螺栓连接固定，使所述喷嘴位于烟道中心处朝向所述烟道出烟方向设置，并连通进料管和进气管，将尿素溶液与压缩空气混合成气雾状通过所述喷嘴排入所述烟道内进行脱硝工作，重复上述步骤至所有的所述安装槽内均设有组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体；
(4)定期更换；在所述脱硝喷枪的使用周期到达后，拆除所述护套定位板和所述护套底座上的螺栓，并将组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体整体取出，再将新组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体整体安放到所述安装槽内，并通过所述护套底座螺栓连接固定，重复上述步骤至所有的所述脱硝喷枪和所述护套筒体更换完毕。
2.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述脱硝喷枪的维护方法为：
将取下组装好的所述脱硝喷枪和所述护套筒体进行拆除，并通过步骤(1)中的养护方法重新对护套筒体进行养护，同时再将所述脱硝喷枪进行检查，若有损坏，适当更换部件，更换和养护完毕后，再通过步骤(2)的组装方法将更换完毕的所述脱硝喷枪和养护完毕的所述护套筒体进行组装，组装完毕后通过步骤(4)的更换方法进行循环使用。
3.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，多个所述安装槽间隔布置在所述烟道上，且所述安装槽两侧的所述护套底座固定焊接在所述烟道外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述喷嘴和所述喷杆组合呈L形，所述喷枪定位板横向设置且与所述喷杆垂直，所述护套定位板设置在所述护套筒体的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述耐火层为以5～15％水玻璃为结合剂制成的高铝质耐火泥浆层，所述耐火层厚度设置为10～100mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述护套底座固定安装于所述烟道上，且所述护套底座的宽度等于所述护套定位板的宽度。
7.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述耐火纤维块为硅酸铝棉。
8.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述护套筒体、所述护套定位板和所述护套底座均为Q235碳素钢制成。
9.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述喷枪定位板的长度大于所述护套筒体的内径，所述喷杆位于所述护套筒体中心并抵接于所述护套筒体底部时，所述喷嘴正好插接在所述开口上，且所述喷嘴的头部延伸至所述护套筒体的外侧。
10.根据权利要求1所述的一种用于连续精炼炉的喷枪保护方法，其特征在于，所述进料管一端连通于所述喷杆的顶部，所述进料管的另一端连通用于存储所述尿素溶液的设备。
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