CN213687818U - 一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置 - Google Patents

Abstract

一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，涉及炉体冷却调整装置技术领域，包括由上到下依次同轴对接的短节、安装套以及炉顶盖；短节、安装套以及炉顶盖之间共同沿竖向设有富氧热风喷枪通道，短节和安装套上均设有冷却水腔，短节和安装套的内壁上还均设有隔热层。本实用新型解决了传统技术中的喷枪高度支撑设备整体成型，一旦调整高度需要进行整体更换，增加生产成本；需要储备多个不同高度的热风喷枪支撑设备，设备库存多，成本投入高，资源严重浪费；以及设备检修更换困难，更换作业时间长，影响生产作业率的问题。

Description

一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置

技术领域

本实用新型涉及炉体冷却调整装置技术领域，具体涉及一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置。

背景技术

HIsmelt熔融还原冶炼工艺是目前世界范围内唯一实现了工业化的熔融还原炼铁新技术，原料适用性强，直接使用煤粉和铁矿进行熔炼，生产出高品质的洁净铁水，相比于高炉炼铁技术省去煤炭焦化、铁矿烧结等污染严重工序，具有超低排放的环保优势及低成本投资的效益优势，为钢铁行业转型升级提供了新思路，具备大规模推广条件。

HIsmelt工艺由电动风机提供冷风，经加热炉加热成1000℃-1200℃热风，使用制氧厂生产的氧气对热风进行富氧，富氧热风通过热风喷枪吹入SRV炉中进行燃烧。热风喷枪为旋流器结构，使热风在喷枪出口形成螺旋气流，旋流热风促进热风和熔池气体(CO和H2)在燃烧区混合并燃烧，为整体工艺的反应提供能量。热风喷枪相对于铁水熔池表面的位置决定热量传递的效率，即被带回熔池的热量。

如果热风喷枪距离喷泉位置太远，燃烧中心位置过高，距离铁水熔池过远，导致传热效率降低，大量热量被炉气带走，能源浪费，如果热风喷枪距离铁水熔池位置太近，熔池气体和热风系统的氧气无法高效混合和燃烧，产生热量减少，传递到熔池热量减少，同时氧气与金属铁接触造成氧化和脱碳，需二次还原，反应效率大大降低，只有热风喷枪位置最佳，熔池煤气与热风中的氧气充分混合和燃烧，热量被最大限度传递回金属熔池，逆反应减少。

喷枪在炉体使用过程中，得需要利用支撑设备对其进行支撑。

现有技术中公开了一个申请号为201920210399.4的专利，该专利喷枪工作伺服装置的喷枪孔封闭装置安装在喷枪插孔处；在喷枪孔封闭装置下方的炉壳上连接有喷枪支架，在喷枪支架的一侧通过丝杠支撑轴承连接有丝杠，在丝杠的一端连接有减速机；在丝杠上连接有螺母；喷枪可调支撑连接在螺母上，喷枪可调支撑位于喷枪支架的另一侧；在喷枪可调支撑有固定夹，固定夹夹持喷枪随螺母在丝杠上作向上或向下移动；喷枪与喷枪插孔相对应。优点，喷枪插孔封闭好，不漏风，不返火，减少喷枪砖高温烧损、侵蚀；有效的延长了喷枪和喷枪砖的使用寿命，减少了喷枪和喷枪砖的更换次数，降低了生产成本，保证了生产的稳定；操作方便灵活，易维修。

其中该装置随着使用，也逐渐的暴露出了该技术的不足之处，经常出现以下问题；

第一，高度支撑设备整体成型，一旦调整高度需要进行整体更换，增加生产成本。

第二，需要储备多个不同高度的热风喷枪支撑设备，设备库存多，成本投入高，资源严重浪费。

第三，设备检修更换困难，更换作业时间长，影响生产作业率。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，用以解决传统技术中喷枪高度支撑设备整体成型，一旦调整高度需要进行整体更换，增加生产成本；需要储备多个不同高度的热风喷枪支撑设备，设备库存多，成本投入高，资源严重浪费；以及设备检修更换困难，更换作业时间长，影响生产作业率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，包括由上到下依次同轴对接的短节、安装套以及炉顶盖；所述短节、所述安装套以及炉顶盖之间共同沿竖向设有富氧热风喷枪通道，所述短节和所述安装套上均设有冷却水腔，所述短节和所述安装套的内壁上还均设有隔热层。

作为一种优化的方案，所述短节和所述安装套均为双层筒体，并通过其夹层形成所述冷却水腔。

作为一种优化的方案，所述冷却水腔内设有导流条，导流条呈螺旋状设置。

作为一种优化的方案，所述短节和所述安装套的外壁上还均固接有与所述冷却水腔相连通的进水还均设有进出水管。

作为一种优化的方案，所述短节的上下两端壁均固接有法兰，且处于下方的所述法兰为第一水冷法兰，所述第一水冷法兰上连接有第一法兰进出水管。

作为一种优化的方案，所述安装套的上端壁固接有第二水冷法兰，所述第二水冷法兰上连接有第二法兰进出水管。

作为一种优化的方案，所述安装套的下端壁处固接有耐磨挡板。

作为一种优化的方案，所述炉顶盖的内壁上均布有炉顶冷却水管，所述炉顶冷却水管呈双蛇形排布设置。

作为一种优化的方案，所述炉顶盖包括外部环形板，所述外部环形板的内圈还设有内部环形板。

作为一种优化的方案，所述外部环形板与所述内部环形板之间通过固定密封装置固定连接。

作为一种优化的方案，所述内部环形板的内圈还固接有炉顶法兰。

作为一种优化的方案，所述耐磨挡板为为耐高温耐磨钢材。

作为一种优化的方案，所述短节、安装套以及炉顶盖的对接面之间还设有密封垫圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过控制短节的数量和短节的长度进行组合，能够对炉顶喷枪的不同高度进行调整，喷枪高度调整简易化、标准化，不需要根据个别高度进行专门定制，制作方便，成本低，不需要大量的库存备件，减轻库存成本压力；

喷枪高度调整装置安装更换方便，检修时间少，可随时根据生产情况调整炉顶喷枪高度，大大增强生产的灵活性；

增加法兰盘的冷却循环水路，强化水冷却系统，加强整体设备的安全性和可靠性；

密封垫圈选择合理，螺旋连接紧密，密封性能好；

提高工作过程中的稳定性；部件少，工序简便，且故障率低；结构简单，使用寿命长；操作控制简便，易于大规模制造与安装，应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型短节的结构示意图；

图3为本实用新型短节俯视状态的结构示意图；

图4为本实用新型安装套的结构示意图；

图5为本实用新型炉顶盖的结构示意图；

图中：1-短节；11-法兰；12-短节冷却水腔；13-短节隔热层；14，进水口； 15-出水口；16-第一法兰进水管；17-第一法兰出水管；18-螺孔；19-第一水冷法兰；2-安装套；21-第二水冷法兰；22-第二法兰进出水管；23-安装套冷却水腔；24-安装套隔热层；25-耐磨挡板；3-炉顶盖；31-外部环形板；32-内部环形板；33-炉顶法兰；34-固定密封装置；35-炉顶冷却水管；36-检修平台。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图5所示，铁浴熔融还原炉枪体调整装置，包括由上到下依次同轴对接的短节1、安装套2以及炉顶盖3；短节1、安装套2以及炉顶盖3之间共同沿竖向设有富氧热风喷枪通道，短节1和安装套2上均设有冷却水腔，短节1和安装套2的内壁上还均设有隔热层。

隔热层分为短节隔热层13和安装套隔热层24。

短节1和安装套2均为双层筒体，并通过其夹层形成冷却水腔，并分为短节冷却水腔12和安装套冷却水腔23。

冷却水腔内设有导流条，导流条呈螺旋状设置，减少水量使用，均匀冷却设备。

短节1和安装套2的外壁上还均固接有与冷却水腔相连通的进水还均设有进出水管，例如短节1上的进出水管为法兰11进水口14和法兰11出水口15。

短节1的上下两端壁均固接有法兰11，且处于下方的法兰11为第一水冷法兰19，第一水冷法兰19上连接有第一法兰11进出水管，第一法兰11进出水管分为第一法兰进水管16和第一法兰出水管17。

安装套2的上端壁固接有第二水冷法兰21，第二水冷法兰21上连接有第二法兰进出水管22。

安装套2的下端壁处固接有耐磨挡板25。

炉顶盖3的内壁上均布有炉顶冷却水管35，炉顶冷却水管35呈双蛇形排布设置。

炉顶盖3包括外部环形板31，外部环形板31的内圈还设有内部环形板32。

外部环形板31与内部环形板32之间通过固定密封装置34固定连接。

内部环形板32的内圈还固接有炉顶法兰33。

耐磨挡板25为为耐高温耐磨钢材。

每个短节1按照高度395mm，495mm，595mm，695mm分为四种型号。

短节1、安装套2以及炉顶盖3的对接面之间还设有密封垫圈，密封垫圈为柔性石墨复合垫片，采用5mm厚316L不锈钢，双面波齿并带0.5mm厚柔性石墨，组合垫片未压缩总厚度6mm，压缩后5mm。

安装套2用于连接炉顶喷枪和SRV炉顶盖3，起到密封和保护的作用，用于填充炉顶喷枪和SRV炉顶盖3的间隙，防止容器中的煤气和飞灰颗粒从间隙离开造成安全事故。

安装套2，用于在安装和拆卸炉顶喷枪时定位和保护炉顶喷枪，防止喷枪与 SRV炉磕碰造成变形，影响反应容器的反应效率和流体流场。

SRV炉顶盖3上方安装有用于向容器注入高温富氧气体的气体喷枪，其中 SRV炉顶盖3由固定于筒体的内凹弯曲的外部环形板31和可拆卸地固定于外部板的内凹弯曲的内部环形板32和炉顶法兰33形成，

内部环形板32的内部边缘限定顶部的所述内部开口，内部环形板32可以拆卸以提供进入容器内部的进出通道。

短节1由壳体、法兰11、隔热层及相应的出水口组成，

壳体中设有冷却水腔，并连接出水口,

下方的法兰11为水冷法兰11，法兰11对接后用于水冷对接的两个法兰11。

法兰11上均布有螺孔18，36个φ36的螺栓均匀分布在法兰11盘上。

隔热层为耐火材料浇注而成，厚度50mm-100mm。

短节1，炉顶喷枪安装套2，SRV炉顶盖3留有炉顶喷枪通道，用于安装炉顶喷枪，安装间隙为5-10mm。

炉顶喷枪安装套2由法兰11、壳体及内部的冷却水腔、出水口、隔热层、耐磨挡板25组成。

壳体及内部的冷却水腔、出水口、隔热层均与短节1类似。

法兰11设有两组螺栓或快速更换接头，其中螺栓结构包括36个φ36螺栓和36个φ39螺栓，均匀分布在不同的螺孔18中心直径上，分别与短节1、SRV 炉顶盖3连接。

耐磨挡板25为耐高温耐磨钢材，一方面用于固定隔热层并组成冷却水腔，另一方面用于承受反应容器内高温煤气及颗粒物的冲刷及腐蚀。

SRV炉顶盖3的内部环形板32较为水平，与固定密封装置34一起形成一个检修平台36，供给检修人员落脚。

SRV炉顶盖3内壁设置了多个冷却水管道以及位于外表面上的进水口14接头和出水口15接头。

并且接头与供水管连接，所述供水管是所述接头与厂区供水管网之间的延伸，每个接头均安装有流量计和温度计及流量调节阀。

冷却水管道是双蛇形设计排布，并在管道之间捣筑或喷补耐火材料。可准确的掌控设备的冷却水流量和温度，发生意外事故及时反应，防止冷却水不足、炉体烧穿事故发生。

同时便于在事故发生后，及时判断漏点，并进行紧急处理，防止发生更严重的安全事故。

短节1之间、短节1与安装套2之间、安装套2与SRV炉顶盖3之间使用法兰11连接，并设有耐磨耐高温的密封垫圈，并紧固连接螺栓，使密封性能根据型号不同满足压力容器1.0-2.0Mpa的要求。

对短节1、安装套2、及SRV炉顶盖3水管根据型号不同进行1000kpa-2000Kpa 的水压实验，实验在1小时内无泄漏和压降为合格。

安装套2装配螺栓的拧紧力矩根据型号不同限定为200-925N·m，螺栓采用径向十字交叉的方法逐步拧紧。

短节1及安装套2的出水口直径10-50mm。

其中涉及到的其他部件均采用日常所常见的，因不属于本方案的创新之处，所以在此不多做赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：包括由上到下依次同轴对接的短节(1)、安装套(2)以及炉顶盖(3)；所述短节(1)、所述安装套(2)以及炉顶盖(3)之间共同沿竖向设有富氧热风喷枪通道，所述短节(1)和所述安装套(2)上均设有冷却水腔，所述短节(1)和所述安装套(2)的内壁上还均设有隔热层。

2.根据权利要求1所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述短节(1)和所述安装套(2)均为双层筒体，并通过其夹层形成所述冷却水腔，冷却水腔内设有呈螺旋状设置的导流条。

3.根据权利要求1所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述短节(1)的上下两端壁均固接有法兰(11)，且处于下方的所述法兰(11)为第一水冷法兰(19)，所述第一水冷法兰(19)上连接有第一法兰(11)进出水管。

4.根据权利要求1所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述安装套(2)的上端壁固接有第二水冷法兰(21)，所述第二水冷法兰(21)上连接有第二法兰进出水管(22)。

5.根据权利要求1所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述安装套(2)的下端壁固接有耐磨挡板(25)。

6.根据权利要求1所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述炉顶盖(3)的内壁上均布有炉顶冷却水管(35)，所述炉顶冷却水管(35)呈双蛇形排布设置，排布设置的冷却水管之间的间隙以及冷却水管与外壳之间的间隙填充有耐火材料层。

7.根据权利要求1所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述炉顶盖(3)包括外部环形板(31)，所述外部环形板(31)的内圈还设有内部环形板(32)。

8.根据权利要求7所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述外部环形板(31)与所述内部环形板(32)之间通过固定密封装置(34)固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述内部环形板(32)的内圈还固接有炉顶法兰(33)。

10.根据权利要求1所述的一种铁浴熔融还原炉枪体调整装置，其特征在于：所述短节(1)、安装套(2)以及炉顶盖(3)的对接面之间还设有密封垫圈。

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