CN203451556U - 炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管，所述受热管包含有受热管管体（21），所述受热管管体（21）内沿其轴向设置有导流板（22），所述导流板（22）呈螺旋状设置，且导流板（22）的螺距顺着受热管管体（21）内的工质流动方向逐渐减小。本实用新型炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管，安全性能高。

Description

炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管

技术领域

本实用新型涉及一种用于构成冷却烟道的受热管，尤其是涉及一种炼钢转炉用汽化冷却烟道的导流结构式炉口固定段烟道的受热管，属于氧气顶吹转炉炼钢设备技术领域。

背景技术

氧气顶吹转炉炼钢法是最50多年所产生和发展起来的一种炼钢技术，其不需外供热量，系利用铁水中自身的碳，与工业纯氧化合，产生热量，供炼钢的需要；氧气通过氧枪，从转炉炉口上方，深入到转炉内铁水的上面适当的位置，进行吹炼。在吹炼过程中，铁的氧化物与铁水中的碳化物产生大量的一氧化碳，同时放出大量的热量。喷出的气体称为炉气，主要成份为一氧化碳（86~90%）和二氧化碳（约10%）；炉气在炉内的温度在1400℃~1600℃。

由于在炼钢过程中产生大量的转炉煤气（一氧化碳），一般均采用汽化冷却烟道和除尘设备制取蒸汽和回收煤气，但是普通的汽化烟道内的受热管在工作时容易产生吸附于受热管内壁的水汽，从而发生汽水分层现象，使得受热管内的汽水分层流动，导致受热管局部区域无法得到及时冷却而超温，容易发生保管等危险事故。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种安全性能高的炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管。

本实用新型的目的是这样实现的： 一种炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管，所述受热管包含有受热管管体，所述受热管管体内沿其轴向设置有导流板，所述导流板呈螺旋状设置，且导流板的螺距顺着受热管管体内的工质流动方向逐渐减小。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管通过设置的螺旋状导流板能够使得水汽混合更为均匀，同时变螺距的结构设置使得受热管管体内的工质流速逐渐加快，能够更为彻底的带走吸附于受热管管体内壁上的水汽，从而杜绝了汽水分层现象的产生，使得受热管不会产生局部温度过高的情况，提高了整个系统的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管的结构示意图。

图2为氧气顶吹转炉炼钢法的工艺流程图。

图3为汽化冷却烟道的结构示意图。

其中：

炼钢转炉1、汽化冷却烟道2、溢流文氏管3、弯头脱水器一4、调径文氏管5、弯头脱水器二6、风机7、旁通阀8、三通阀9、烟囱10、水封逆止阀11、V型水封12、煤气柜13、活动烟罩14、炉口固定段烟道15、密封伸缩连接装置16、中间段烟道17、末段烟道18、加料口19、氧枪口20、受热管管体21、导流板22。

具体实施方式

参见图1~3，本实用新型涉及的一种炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管，所述受热管包含有受热管管体21，所述受热管管体21内沿其轴向设置有导流板22，所述导流板22呈螺旋状设置，且导流板22的螺距从左至右逐渐减小（即螺距顺着受热管管体21内的工质流动方向逐渐减小）；采用螺旋设置的用处在于，使得受热管内的工质沿着导流板22螺旋加速上升，从而将吸附于受热管管体21内壁上的气泡带走；螺距从左至右逐渐减小的优点在于，使得受热管管体21内的工质流速逐渐增大，从而更容易将水汽带走；

下面结合图1和图2，对本实用新型一种炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管的应用做说明：

工作时：炼钢转炉1的烟气进入汽化冷却烟道2，回收部分烟气余热，从汽化冷却烟道2出来的烟气从上部进入溢流文氏管3除尘冷却，经弯头脱水器一4脱水后进入下部的调径文氏管5进行精除尘，经除尘后的气体由弯头脱水器二6进行脱水，净煤气通过风机7加压后通过三通阀9换阀，最终进入煤气柜13进行储存；

具体的讲：上述过程中，汽化冷却烟道2位于炼钢转炉1上方冷却高温烟气至800℃~1000℃，产生蒸汽，达到余热回收的目的；同时汽化冷却烟道2是回收煤气的可靠通道；随后烟气进入溢流文氏管3，在1/50秒内温度迅速降至70℃~80℃，同时除去烟尘中的粗大颗粒；冷却后的烟气经弯头脱水器一4脱水后进入调径文氏管5，调径文氏管5能根据烟道炉口处测得的微压差调整喉口截面，从而控制烟气流量保持在一定范围内；同时烟气在调径文氏管5内再次降温和精除尘；当煤气质量符合回收要求时，煤气通过三通阀9换阀后经由逆止阀11和V型水封12进入煤气柜储存；

汽化冷却烟道2的作用原理为：高温烟气通过汽化冷却烟道2，因受热面温度较低，高温烟气将自身的热能，传给受热面冷却；构成受热面的受热管管体21中的水因吸收了烟气热能而部分蒸发，产生蒸汽；由于水在受热面的受热管管体21中不断循环，冷却了受热面，而使金属不过热；采用汽化冷却烟道2，不但可以达到冷却烟气的目的，同时又可以生产蒸汽回收热量，供工厂的生产和生活使用；

上述汽化冷却烟道2由活动烟罩14、炉口固定段烟道15、中间段烟道17和末段烟道18组成，其结构如图3所示；活动烟罩14在炼钢转炉1的炉口上方，通常为管子隔板式结构；活动烟罩14需要上下自由升降，以保证烟罩内外气压大致相等，既避免烟气的外逸恶化炉前操作环境，也不吸入过多空气而降低回收煤气的质量，因此在吹炼的各阶段活动烟罩能调节到需要的间隙；吹炼结束出钢、出渣、加废钢、兑铁水时，烟罩能升起，不妨碍转炉倾动；当需要更换炉衬时，活动烟罩14又能平移开炉体上方。活动烟罩一般自成循环回路；活动烟罩上部为炉口固定段烟道15，活动烟罩14与炉口固定段烟道15之间通常采用水封连接，以达到密封的目的。

炉口固定段烟道15的使用工况相对恶劣，此段一般为管子隔板形式；加料口19和氧枪口20均布置在此段上；炉口固定段烟道15的下联箱一般为受热面，周期性的火焰冲刷下联箱，使下联箱的工况更加恶劣（本实用新型受热管用于构成炉口固定段烟道15的受热面）；

中间段烟道17一般为斜直段，包括烟气上升段的所有烟道；目前大部为管子隔板式结构。

末段烟道18，为烟气下降段；主要是为了与后部除尘设备连接方便。

Claims (1)

1.一种炼钢转炉用汽化冷却烟道的变螺距导流结构式受热管，其特征在于：所述受热管包含有受热管管体（21），所述受热管管体（21）内沿其轴向设置有导流板（22），所述导流板（22）呈螺旋状设置，且导流板（22）的螺距顺着受热管管体（21）内的工质流动方向逐渐减小。

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