CN114807477A - 一种高炉渣沟流嘴以及排渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高炉渣沟流嘴以及排渣方法，该渣沟流嘴包括壳体和第一驱动装置，壳体设置有贯穿其相对两端的炉渣通道，炉渣通道的第一端用于与高炉的渣沟出口连通，炉渣通道的第二端用于向渣水混合槽排放炉渣，第一驱动装置与壳体连接，第一驱动装置驱动壳体绕所述靠近渣沟出口的一端转动，以使炉渣通道的俯仰角度可调。通过调整炉渣通道的俯仰角度，能够使不同流速时的炉渣从炉渣流嘴流出后均能够落入渣水混合槽内的设定区域，以便炉渣在下落时与冷却水充分混合，保证水淬效果。

Description

一种高炉渣沟流嘴以及排渣方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种高炉渣沟流嘴以及排渣方法。

背景技术

在冶金领域中，高炉是炼铁工艺中的主要设备。铁矿石、焦炭等炼铁原料在高炉内进行冶炼并产出铁水和炉渣，铁水和炉渣分离后分别通过铁沟和渣沟排出。渣沟为用于输送炉渣的通道，渣沟的长度达数十米，渣沟的侧壁由耐火材料浇筑而成，渣沟的顶部盖设有隔热顶层。高温熔融状态的炉渣通过渣沟流向渣水混合槽，渣水混合槽与渣沟的出口之间具有1到2米的落差，炉渣流出后在渣沟出口与渣水混合槽之间形成炉渣柱。炉渣出口的下方设置有喷水装置，喷水装置向炉渣柱喷水并和炉渣一同进入渣水混合槽内。该过程中，炉渣与高压水混合发生水淬形成渣水混合物，最后结果过滤、沉淀工艺实现渣水分离。

在生产过程中，炉渣从渣沟流过时，由于炉渣的温度不同、流动性不同，渣沟的侧壁上会出现堵塞粘结。尤其是渣沟靠近其出口的一端，随着温度的降低容易出现粘结堵塞，进而使得炉渣的流速、流向发生变化，炉渣落入渣水混合槽的落点不规则，喷洒装置喷出的水不能与炉渣柱很好的结合，最终导致水淬效果变差。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种高炉渣沟流嘴，其可使炉渣流入渣水混合槽时落点稳定，水淬效果好。

本发明的另一个目的在于提出一种排渣方法，通过调整炉渣通道的俯仰角度，促使炉渣落入渣水混合槽的设定区域，保证水淬效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供的一种高炉渣沟流嘴，包括壳体和第一驱动装置，所述壳体设置有贯穿其相对两端的炉渣通道，所述炉渣通道的第一端用于与高炉的渣沟出口连通，所述炉渣通道的第二端用于向渣水混合槽排放炉渣，所述第一驱动装置与所述壳体连接，所述第一驱动装置驱动所述壳体绕所述壳体靠近所述渣沟出口的一端转动，以使所述炉渣通道的俯仰角度可调。

进一步的，所述壳体包括外壳体和内壳体，所述内壳体穿设于所述外壳体，所述内壳体与所述外壳体之间形成用于容纳冷却液的容纳腔，所述外壳体上设置有用于输送所述冷却液的进液口和出液口，所述炉渣通道设置于所述内壳体上。

进一步的，所述进液口和所述出液口分别位于所述外壳体相对的两侧。

进一步的，所述进液口为多个，多个所述进液口沿所述外壳体的长度方向间隔分布。

进一步的，所述冷却液为水，所述出液口设置有出水管道，所述出水管道的出口端用于与所述渣水混合槽连接。

进一步的，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述壳体连接，所述第二驱动装置用于驱动所述壳体绕所述壳体的轴线转动。

进一步的，所述炉渣通道的横截面呈圆形或椭圆形。

进一步的，所述壳体为铜质材料制成。

还提供一种排渣方法，通过上述的高炉渣沟流嘴向渣水混合槽排渣，检测炉渣在所述炉渣通道内的流速，根据所述流速调节所述炉渣通道的俯仰角度，以使所述炉渣落入所述渣水混合槽内的设定区域。

进一步的，间隔排渣时间T，将壳体绕其轴线方向转动设定角度。

本发明相比于现有技术的有益效果：

本发明的一种高炉渣沟流嘴以及排渣方法，该高炉渣沟流嘴通过调整炉渣通道的俯仰角度，能够使不同流速时的炉渣从炉渣流嘴流出后均能够落入渣水混合槽内的设定区域，以便炉渣在下落时与冷却水充分混合，保证水淬效果。

附图说明

图1为实施例的高炉渣沟流嘴向渣水混合槽排放炉渣的示意图。

图2为实施例的高炉渣沟流嘴的剖视图。

图中：

1、外壳体；11、进液口；12、出液口；13、容纳腔；2、内壳体；21、炉渣通道；3、滚轮组；4、底座；5、第一驱动装置；6、炉渣；7、渣水混合槽；8、喷水装置；9、墙体。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，本发明提供的一种高炉渣沟流嘴(以下称作渣沟流嘴)，用于安装在高炉的渣沟靠近渣水混合槽7的一端，目的在于使渣沟内的炉渣6通过渣沟流嘴喷出并流入渣水混合槽7内。该渣沟流嘴包括壳体和第一驱动装置5。其中，壳体设置有炉渣通道21，炉渣通道21贯穿壳体相对的两端，即炉渣通道21贯穿壳体靠近渣沟的一端和靠近渣水混合槽7的一端。炉渣通道21的第一端用于与高炉的渣沟出口连通，炉渣通道21的第二端用于向渣水混合槽7排放炉渣6。第一驱动装置5与壳体连接，第一驱动装置5可以为气缸、液压缸、电动升降装置或者由齿轮传动组构成的升降装置。本实施例中的第一驱动装置5采用气缸，第一驱动装置5安装在壳体的底部，且第一驱动装置5位于靠近渣水混合槽7的一端。第一驱动装置5驱动壳体绕壳体靠近渣沟出口的一端转动，也可以理解为第一驱动装置5驱动壳体绕炉渣通道21的第一端转动，以使炉渣通道21的俯仰角度可调。需要说明的是，炉渣通道21的俯仰角度为炉渣通道21的轴线方向与水平方向之间的夹角。当炉渣通道21的第二端上翘并向远离渣水混合槽7的方向延伸时，炉渣通道21的轴线方向与水平方向之间的夹角为仰角；当炉渣通道21的第二端下沉并向靠近渣水混合槽7的方向延伸时，炉渣通道21的轴线方向与水平方向之间的夹角为俯角；当炉渣通道21的轴线方向与水平方向平行是，俯仰角度为零。排渣时，当炉渣流速在设定流速T0时，炉渣通道21与水平方向平行；当炉渣流速大于设定流速T0时，调整壳体上翘，即炉渣通道21具有一定仰角；当炉渣流速小于设定流速T0时，调整壳体下沉，即炉渣通道21具有一定俯角。通过调整炉渣通道21的俯仰角度，能够使不同流速时的炉渣6从炉渣流嘴流出后均能够落入渣水混合槽7内的设定区域，以便炉渣6在下落时与冷却水充分混合，保证水淬效果。

具体地，壳体包括外壳体1和内壳体2，内壳体2穿设于外壳体1，内壳体2和外壳体1同轴设置。炉渣通道21设置于内壳体2上。内壳体2与外壳体1之间形成用于容纳冷却液的容纳腔13，壳体的两端均设置有端板，端板用于封堵容纳腔13，使容纳腔13成为封闭的腔体。外壳体1上设置有用于输送冷却液的进液口11和出液口12，进液口11连接进液泵，冷却液通过进液口11进入容纳腔13，冷却液对内壳体2和外壳体1进行降温，然后通过出液口12流出。优选地，冷却液为水，出液口12设置有出水管道，出水管道为金属软管，出水管道的出口端与渣水混合槽7连接。可以理解的是，水在容纳腔13内的吸热并排出，吸热后的水虽然温度升高，但是此时的水温依旧远远低于渣水混合槽7内的水温。将水通过出水管道排入渣水混合槽7有利于降低渣水混合槽7内的水温，进而有利于保证水淬效果。

具体地，进液口11和出液口12分别位于外壳体1相对的两侧。该结构有利于冷却液流经整个容纳腔13，提升冷却效果。优选地，进液口11为多个，多个进液口11沿外壳体1的长度方向间隔分布。设置多个进液口11，有利于使冷却液在壳体的长度方向上流经范围更广，并保证容纳腔13内的各个区域的冷却液流速，避免容纳腔13内远离进液口11或出液口12的区域中的冷却液流速过低。

具体地，外壳体1和内壳体2均为铜质材料制成，由于熔融状态的炉渣6的温度极高，因此外壳体1和内壳体2需要选用耐热性良好的材料制作。炉渣通道21的横截面呈圆形或椭圆形。可以理解的是，为便于炉渣流速的控制，炉渣通道21的侧壁需光滑、平缓，炉渣通道21的横截面为圆形或椭圆形时，炉渣流速较为稳定。本实施例中，外壳体1和内壳体2均为圆柱形结构。炉渣通道21的横截面呈圆形。炉渣6流经渣沟流嘴时，炉渣6的形状与炉渣通道21的形状相关，因此，从炉渣通道21流出的炉渣6能够形成形状相对固定的炉渣柱，进而保证水淬效果。同时，通过冷却液对壳体的冷却作用，可避免壳体因受到炉渣6的高温影响而发生变形。

具体地，该渣沟流嘴还包括第二驱动装置，第二驱动装置包括底座4和设置于底座4上的滚轮组3，底座4安装在渣沟流嘴下方的墙体9上。滚轮组3包括间隔设置的两个滚轮，壳体放置在两个滚轮之间，且通过滚轮的转动可驱动壳体绕其自身轴线转动。滚轮组3有两组，两组滚轮组3沿壳体的长度方向间隔分布。可以理解，炉渣6沿炉渣通道21流动时，壳体的上侧面受到的压力以及温度影响均强于壳体的上侧面，通过第二驱动装置驱动壳体转动，以便在排渣一定次数后转动壳体，使壳体的上下侧面交替使用，有利于提高壳体的使用寿命。

本实施例的显著效果为：通过在渣沟出口位置设置渣沟流嘴，调整炉渣通道21的俯仰角度，可使不同流速时的炉渣6从炉渣流嘴流出后均能够落入渣水混合槽7内的设定区域，以便炉渣6在下落时与冷却水充分混合，保证水淬效果。

参照图1所示，还提供一种排渣方法，利用上述的炉渣流嘴安装在渣沟的出口端，炉渣6通过渣沟流嘴向渣水混合槽7排渣。壳体的一端与渣沟出口连接，具体安装方式为，渣沟的出口延伸到内壳体2内，即渣沟的出口插入炉渣通道21的第一端。检测炉渣6在炉渣通道21内的流速，根据炉渣6的流速调节炉渣通道21的俯仰角度，以使炉渣6落入渣水混合槽7内的设定区域。可以理解的是，炉渣通道21与渣水混合槽7之间具有1到2米的高度差，炉渣6从炉渣通道21落入渣水混合槽7时，在炉渣通道21的第二端与渣水混合槽7之间形成一个炉渣柱，炉渣柱即为外形呈柱状的炉渣流体。由于炉渣6的密度较大，因此炉渣柱的上部的弯曲半径小，弯曲明显；炉渣柱下部的弯曲半径大，且近似竖直状态。炉渣6落入渣水混合槽7的设定区域时，从渣沟流嘴下方的喷水装置8喷出的水能够与炉渣6良好混合而发生水淬。炉渣6的流速检测方式包括目视检测和传感器检测，目视检测时，可根据观测炉渣6在渣水混合槽7内的落点来调节炉渣通道21的俯仰角度。传感器检测时，可根据传感器检测的流速数据通过控制电路向第一驱动装置5发出指令，第一驱动装置5驱动壳体转动，进而对炉渣通道21的俯仰角度进行调节。

为了延长壳体的使用寿命，在排渣作业中，间隔排渣时间T，将壳体绕其轴线方向转动设定角度。可以理解的是，炉渣6流过壳体时，壳体的下端受压力和温度影响较大。排渣时，以5次为一个周期，即排渣时间T为一个排渣周期。间隔一个排渣周期通过第二驱动装置驱动壳体转动180度，使壳体的上下端对调，使壳体各区域交替承载，提高渣沟流嘴的使用寿命。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种高炉渣沟流嘴，其特征在于，包括壳体和第一驱动装置，所述壳体设置有贯穿其相对两端的炉渣通道，所述炉渣通道的第一端用于与高炉的渣沟出口连通，所述炉渣通道的第二端用于向渣水混合槽排放炉渣，所述第一驱动装置与所述壳体连接，所述第一驱动装置驱动所述壳体绕所述壳体靠近所述渣沟出口的一端转动，以使所述炉渣通道的俯仰角度可调。

2.根据权利要求1所述的高炉渣沟流嘴，其特征在于，所述壳体包括外壳体和内壳体，所述内壳体穿设于所述外壳体，所述内壳体与所述外壳体之间形成用于容纳冷却液的容纳腔，所述外壳体上设置有用于输送所述冷却液的进液口和出液口，所述炉渣通道设置于所述内壳体上。

3.根据权利要求2所述的高炉渣沟流嘴，其特征在于，所述进液口和所述出液口分别位于所述外壳体相对的两侧。

4.根据权利要求3所述的高炉渣沟流嘴，其特征在于，所述进液口为多个，多个所述进液口沿所述外壳体的长度方向间隔分布。

5.根据权利要求2所述的高炉渣沟流嘴，其特征在于，所述冷却液为水，所述出液口设置有出水管道，所述出水管道的出口端用于与所述渣水混合槽连接。

6.根据权利要求1所述的高炉渣沟流嘴，其特征在于，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述壳体连接，所述第二驱动装置用于驱动所述壳体绕所述壳体的轴线转动。

7.根据权利要求1至6任一项所述的高炉渣沟流嘴，其特征在于，所述炉渣通道的横截面呈圆形或椭圆形。

8.根据权利要求1至6任一项所述的高炉渣沟流嘴，其特征在于，所述壳体为铜质材料制成。

9.一种排渣方法，通过权利要求1至8任一项所述的高炉渣沟流嘴向渣水混合槽排渣，其特征在于，检测炉渣在所述炉渣通道内的流速，根据所述流速调节所述炉渣通道的俯仰角度，以使所述炉渣落入所述渣水混合槽内的设定区域。

10.根据权利要求9所述的排渣方法，其特征在于，间隔排渣时间T，将壳体绕其轴线方向转动设定角度。

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