CN209383819U - 一种高炉喷吹用煤粉预热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高炉领域，具体的说是一种高炉喷吹用煤粉预热器。包括立式筒仓、设置在立式筒仓顶部的煤粉进口管、设置在立式筒仓底部的煤粉出料仓以及设置在立式筒仓中的煤粉的换热模块；换热模块包括多个沿竖直方向分布且相互平行的管板，多个管板之间间隔分布，任意相邻两个管板之间的间隙均形成供煤粉穿过的流通通道，在多个管板同侧的底部设有与多个管板的内腔均连通的第一热媒集合管，第一热媒集合管上连接有热媒进口管，在多个管板同侧的顶部设有与多个管板的内腔均连通的第二热媒集合管，第二热媒集合管上连接有热媒出口管。本实用新型具有换热效率高，设备体积小，且不易发生磨蚀，使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及高炉领域，具体的说是一种高炉喷吹用煤粉预热器。
背景技术
目前，在我国高炉炼铁技术中，大风、高温、精料、喷吹富氧等技术在高炉上普遍得到了应用，并取得了较好的高产节能降耗效果。高炉喷吹技术在高炉上也得到了较好的推广应用，对现代高炉炼铁技术来说是一项重要的技术革命。所谓高炉喷吹技术是将磨细煤粉直接喷入高炉，以替代资源贫乏、价格昂贵的冶金焦炭，起发热剂和还原剂的作用，从而降低焦比和生铁成本，是钢铁企业节焦增产和改进冶炼工艺最有效的措施之一，约有90％以上的生铁是由喷吹燃料的高炉冶炼而成。
高炉喷吹技术可充分利用原来排入大气的热风炉废气的显热，通过煤粉预热器由传给煤粉，将喷入高炉的煤粉温度从40--70℃预热至250--350℃。煤粉预热后进行喷吹，煤粉初始温度大幅提高，可促进煤粉在风口前气化热解，减少了煤粉从室温加热到预热温度所需的热量和时间，使煤粉燃烧区域前移，还可节省煤粉在高炉内所消耗热量，减轻喷煤对热风的冷却效应，风口前理论燃烧温度可以提高86℃以上，加速煤粉的燃烧过程，提高煤粉燃烧率，使煤粉在有限空间和时间内燃烧率提高至85%以上，提高燃烧率大于10%。
煤粉预热器是高炉煤粉喷吹技术中的重要关键设备，目前的煤粉预热器
都是管壳式换热器，热风走管外，煤粉走管内，存在换热效率偏低、占地空间大、投资成本高；煤粉在喷吹气体作用下带压、高速、高温通过管内，磨蚀严重、安全隐患较大等问题，一旦管子发生泄漏处理麻烦，且存在燃烧的风险。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种换热效率高，设备体积小，且不易发生磨蚀，使用寿命长的高炉喷吹用煤粉预热器。
为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种高炉喷吹用煤粉预热器，包括立式筒仓、设置在立式筒仓顶部的煤粉进口管、设置在立式筒仓底部的煤粉出料仓以及设置在立式筒仓中并用于加热立式筒仓中的煤粉的换热模块；换热模块包括多个沿竖直方向分布且相互平行的管板，多个管板之间间隔分布，任意相邻两个管板之间的间隙均形成供煤粉穿过的流通通道，在多个管板同侧的底部设有与多个管板的内腔均连通的第一热媒集合管，第一热媒集合管上连接有热媒进口管，在多个管板同侧的顶部设有与多个管板的内腔均连通的第二热媒集合管，第二热媒集合管上连接有热媒出口管；煤粉出料仓包括连接在立式筒仓底部的锥形料斗、设置在锥形料斗外部的振动电机以及设置在锥形料斗中并用于阻滞煤粉流动的下料托板，在锥形料斗的底部连接有煤粉出口管。
优选的，立式筒仓中设有多个换热模块，多个换热模块沿立式筒仓的高度方向分布。
优选的，立式筒仓内腔的顶部设有用于将煤粉进口管落下的煤粉均匀分配至换热模块上的煤粉分配器。
优选的，在任意一个管板内腔中均设有用于引导管板内热媒沿之字形轨迹流动的导流条。
优选的，在立式筒仓顶部还设有排气口、料位计和进口温度传感器，在立式筒仓底部还设有出口温度传感器，进口温度传感器、出口温度传感器以及振动电机均与控制器相连。
有益效果
本实用新型换热模块采用板管作为基本换热单元，提高了换热效率、减少了设备体积、降低了占地面积投资成本及设备的可维护性。通过煤粉出料仓配备的振动电机等实现了煤粉常压、低速、温度可调流动，减少了换热模块的磨蚀，减少了设备的漏点，降低了设备的安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中换热模块部分的立体结构示意图；
图中标记：1、煤粉进口管，2、料位计，3、分配器，4、立式筒仓，5、换热模块，501、热媒出口管，502、管板，503、热媒进口管，504、第一热媒集合管，505、第二热媒集合管，6、煤粉出料仓，601、振动电机，602、下料托板，603、锥形料斗，604、煤粉出口管，7、出口温度传感器，8、进口温度传感器，9、排气口。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种高炉喷吹用煤粉预热器，包括立式筒仓4。在立式筒仓4的顶部设有煤粉进口管1，待预热煤粉可通过煤粉进口管1通入立式筒仓4的内腔中，并通过设置在立式筒仓4内腔中的加热模块进行加热，立式筒仓4内腔的顶部设有用于将煤粉进口管1落下的煤粉均匀分配至换热模块5上的煤粉分配器3。煤粉经过加热后最终通过设置在立式筒仓4底部的煤粉出料仓6缓速均匀的排出，便于随时监测排出的煤粉温度，进而通过控制排料速度来控制煤粉预热温度。
如图2所示，本实用新型中的换热模块5为矩形结构，包括多个沿竖直方向分布且相互平行的管板502。任意一个管板502均为两块矩形凹板凹面相对，外缘焊接制成，两个凹板之间的间隙构成了管板502用于容纳热媒的内腔。多个管板502之间间隔分布，任意相邻两个管板502之间的间隙均形成流通通道，使得煤粉可在重力作用下由上而下穿过换热模块5。在多个管板502左侧的底部设有与多个管板502的内腔均连通的第一热媒集合管504，第一热媒集合管504上连接有热媒进口管503，在多个管板502左侧的顶部设有与多个管板502的内腔均连通的第二热媒集合管505，第二热媒集合管505上连接有热媒出口管501。热媒为加热油或熔盐，通过热媒进口管503进入第一热媒集合管504后分散进入多个管板502中，并对管板502两侧的煤粉进行加热；最后在第二集合管中集合后流入热媒出口管501，流出本实用新型后通过热风炉废气重新加热，完成一个预热循环。
在任意一个管板502内腔中均设有用于引导管板502内热媒沿之字形轨迹流动的导流条。导流条一方面增强了单个管板502的强度，另一方面增加管板502的翅化比，增大换热面积、同时改变介质的流动状态，提高换热效率。任意一个管板502均独立的与第一热媒集合管504和第二热媒集合管505连接，单个管板502可实现单个拆装，以便后续设备维护和保养，从而提高设备寿命，最终降低企业成本。
如图1所示，本实施例中包括两个换热模块5，两个换热模块5沿立式筒仓4的高度方向分布，且两个换热模块5上各设有热媒进口管503和热媒出口管501。在实践中，可针对高炉规格增加更多的换热模块5。
煤粉出料仓6包括连接在立式筒仓4底部的锥形料斗603、设置在锥形料斗603外部的振动电机601以及设置在锥形料斗603中并用于阻滞煤粉流动的下料托板602，在锥形料斗603的底部连接有煤粉出口管604。锥形料斗603呈倒锥形分布，下料托盘呈正锥形分布于锥形料斗603顶部的中间位置。通过振动电机601带动锥形料斗603的振动以使煤粉从煤粉出口管604中排出。在立式筒仓4顶部还设有排气口9、料位计2和进口温度传感器8，在立式筒仓4底部还设有出口温度传感器7，进口温度传感器8、出口温度传感器7以及振动电机601均与控制器相连。当出口温度传感器7检测到排出煤粉的温度达不到预热标准温度时，可对应降低振动电机601的振动幅度，以减小煤粉的排出速度，提高煤粉通过换热模块5的加热时间，直至出口温度传感器7所测温度达标。
Claims (5)
1.一种高炉喷吹用煤粉预热器，其特征在于：包括立式筒仓（4）、设置在立式筒仓（4）顶部的煤粉进口管（1）、设置在立式筒仓（4）底部的煤粉出料仓（6）以及设置在立式筒仓（4）中并用于加热立式筒仓（4）中的煤粉的换热模块（5）；换热模块（5）包括多个沿竖直方向分布且相互平行的管板（502），多个管板（502）之间间隔分布，任意相邻两个管板（502）之间的间隙均形成供煤粉穿过的流通通道，在多个管板（502）同侧的底部设有与多个管板（502）的内腔均连通的第一热媒集合管（504），第一热媒集合管（504）上连接有热媒进口管（503），在多个管板（502）同侧的顶部设有与多个管板（502）的内腔均连通的第二热媒集合管（505），第二热媒集合管（505）上连接有热媒出口管（501）；煤粉出料仓（6）包括连接在立式筒仓（4）底部的锥形料斗（603）、设置在锥形料斗（603）外部的振动电机（601）以及设置在锥形料斗（603）中并用于阻滞煤粉流动的下料托板（602），在锥形料斗（603）的底部连接有煤粉出口管（604）。
2.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹用煤粉预热器，其特征在于：立式筒仓（4）中设有多个换热模块（5），多个换热模块（5）沿立式筒仓（4）的高度方向分布。
3.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹用煤粉预热器，其特征在于：立式筒仓（4）内腔的顶部设有用于将煤粉进口管（1）落下的煤粉均匀分配至换热模块（5）上的煤粉分配器（3）。
4.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹用煤粉预热器，其特征在于：在任意一个管板（502）内腔中均设有用于引导管板（502）内热媒沿之字形轨迹流动的导流条。
5.根据权利要求1所述的一种高炉喷吹用煤粉预热器，其特征在于：在立式筒仓（4）顶部还设有排气口（9）、料位计（2）和进口温度传感器（8），在立式筒仓（4）底部还设有出口温度传感器（7），进口温度传感器（8）、出口温度传感器（7）以及振动电机（601）均与控制器相连。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112705670A (zh) * | 2020-12-13 | 2021-04-27 | 盐城仁创砂业科技有限公司 | 一种采用液体导热媒介的调温砂仓及砂仓调温方法 |
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2019
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