CN214361480U - 一种高炉用风口 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的提供一种高炉用风口,由风口本体、旋转筋肋组成,其特征在于,风口采用两段分体焊接而成,内部采用水冷腔式结构;风口内壁为加筋肋设计,筋肋设计高度为5~40mm,筋肋以满焊的方式与风口内壁相连。优点是:采用内部增加筋肋的方式的风口装置,通过使鼓入的热风加速旋转,结合高炉喷吹煤粉,能促进高炉喷吹入回旋区内煤粉燃烧效率,改善高炉操作状况,有益于高炉顺行,降低炼铁成本。
Description
技术领域
本实用新型属于钢铁工业中的炼铁技术领域,特别涉及一种易于制作的,高纯度铜质材质制作的、采用内部增加筋肋的方式,能使鼓入的热风加速旋转,改善喷吹煤粉在回旋区内燃烧高炉用风口。
背景技术
随着社会的不断进步,表现出新技术、新工艺不断呈现的现象,冶金领域也不例外,无论是工艺上、技术及装备上,都较过去有了较大幅度的改进,使得操作条件和产量有了较大幅度的攀升。与此同时,炼铁工艺也出现了多种工艺方式,如直接还原和熔融还原工艺等,但作为冶铁工艺的最主要工艺方式,高炉炼铁由于其特有的能量利用效率等优势,仍然是取得铁水的最主要工艺,全球80%以上的铁水仍然是通过高炉冶炼的,而且随着时代的进步,高炉装备也表现出巨大进步,如薄壁冷却壁及砖衬结构、软水密闭循环冷却结构、无料钟布料结合炉顶监控措施的建立等等,使得高炉工艺仍然具有蓬勃的发展潜力。而如何是高炉更有效率的工作,使高炉内的原燃料更为合理的燃烧与反应,是摆在当下冶金工作者面前的一个问题,目前,虽然高炉已经形成了一套较为完善的装备及工艺,但就实际生产情况来说,仍然有其不合理之处,例如如何以更合理的方式鼓入高炉热风,来提供高炉反应的热量,促进喷入高炉风口回旋区内的煤粉燃烧等,任然需要进一步来研究与改正。对此,国内外的相关研究较多,如鞍钢、宝钢、武钢、北京科技大学、钢铁研究总院等国内外校企研究机构,但主要集中于如提高风温技术、改善高炉喷吹煤粉配煤制度、改进煤枪结构、富氧燃烧等等,并且都成功的应用于高炉工艺中,取得了不错的效果,有利的促进了高炉技术的进步。但未多关注风口的形式也可以促进煤粉燃烧,改善高炉操作条件,对于风口的研究,多数研究与试验都停留在如何改善风口材质,如纯铜质、陶瓷质、碳纤维质等、或者改进风口冷却结构,如贯流式风口、三通道风口等,亦或者改进冷却方式,如高压工业水、密闭软水等,再就是增加套层结构,如陶瓷内套、自蔓延喷镀技术等等,这些技术的应用,有效的延长了高炉风口使用寿命,同时部分风口还兼有节能效果,都较为成功的使用在不同炉容的高炉上,但这些风口也有一个显而易见的缺陷,就是不能与鼓入热风相结合,促进风口回旋区的内的煤粉燃烧,使得风口的功能未能充分发挥。
高炉风口,俗称“小套”,是高炉工艺中最为重要的设备组成部分之一,是热风鼓入高炉的最后通道,来提供高炉反应的热量。风口以何种适合的方式设计与制作,对于高炉操作,尤其是促进下部喷入的煤粉燃烧具有重要的意义。国内外专家和研究人员对于此方面的研究也较为广泛,也关注着风口的设计及其使用效果。对此,有些设计上采用有别于传统的风口设计,如改变内部腔室结构,改善水循环速度与压力等,改善风口冷却效果,增强风口使用寿命,减少熔损现象的发生(见中国专利“常压水双室高炉风口”专利申请号CN2083588,“导流式高炉风口小套”专利申请号CN201495245U,“高炉风口”专利申请号CN103361456A,“高炉风口小套”专利申请号CN203411557U,“高炉风口小套”专利申请号CN201049954,“高炉风口小套”专利申请号CN2873789等等),这些风口都是通过对冷却结构的改变,实现加强风口冷却的效果,但这些设计仅仅是作为风口冷却使用设计使用,未能够改善鼓入风口回旋区内煤粉的燃烧情况,对于促进煤粉燃烧无益;或者是由于风口需要面对自回旋区内2000℃左右高温辐射以及1000℃以上的气流、渣铁的对流换热,风口还要受到高速煤粉的磨蚀,因此从耐磨的角度出发,设计风口(见中国专利“多室复合材料高炉风口”专利申请号CN2093181,“一种耐磨高炉风口小套”专利申请号CN102181594A,“一种耐烧损耐烧蚀的高炉风口”专利申请号CN202148320U等等),这类风口的使用,抗磨损、抗渣铁侵蚀、抗龟裂能力强,可提高风口小套的寿命,但也是对于煤粉燃烧没有促进作用;再就是衬套风口和陶瓷质风口(见中国专利“高炉绿色陶瓷风口小套”专利申请号CN102994674A,“一种复合式节能高炉风口”专利申请号CN2623694,“一种耐烧损耐烧蚀的高炉风口”专利申请号CN202148320U,“一种新型高炉风口小套”专利申请号CN202175686U,“有镶铸耐磨套的高炉风口水套”专利申请号CN2142114等等),此类风口能够耐喷吹物和炉料的冲刷,减少风口内冷却水带走的热量损失,有一定的应用效果对于高炉,但同样此类风口都未提及到风口形式与鼓入热风相结合,未能实现原燃料在高炉风口回旋区内的更为合理的燃烧与反应。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种易于制作的,采用内部增加筋肋的方式的风口装置,通过使鼓入的热风加速旋转,结合高炉喷吹煤粉,能促进高炉喷吹入回旋区内煤粉燃烧效率,改善高炉操作状况,有益于高炉顺行,降低炼铁成本。
为实现上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:
一种高炉用风口,由风口本体、旋转筋肋组成,其特征在于,风口1采用两段分体焊接而成,内部采用水冷腔式结构;风口1内壁为加筋肋2设计,筋肋2设计高度为5~40mm,筋肋2以满焊的方式与风口内壁相连。
风口1角度设计值为0°~20°。
风口1内壁的筋肋2呈现螺旋型布置,筋肋的个数为1~8个。
风口1的筋肋2在风口内部的直线长度为等于或小于风口前端至尾端的直线距离。
依据本发明设计风口,可以使鼓入的热风加速旋转,结合高炉喷吹煤粉,能促进高炉喷吹入回旋区内煤粉燃烧效率,改善高炉操作状况,有益于高炉顺行,降低炼铁成本。
与现有技术相比,本实用新型的优点是:应用本设计装置进行高炉热风鼓入,能使鼓入的热风在风口以及回旋区内加速旋转,能够促进喷入高炉内的煤粉燃烧效率,可以实现鼓入热风与喷吹煤粉的合理结合,达到改善煤粉燃烧率1%,降低除尘灰中未燃煤粉2%,提升喷煤比1kg,减少高炉吨铁燃料消耗1kg以上,大幅度降低炼铁成本的效果。
附图说明
图1是一种高炉用高炉风口效果图;
图2是一种高炉用高炉风口正视图;
图3是一种高炉用高炉风口风口剖视图。
图中:1-风口 2-筋肋
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述,但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的具体实施例。
实施例1
一种高炉用风口,应用高炉有效炉容450m3,风口长度450mm,风口角度为6°,风口直径为100mm,风口内部为腔式结构,采用纯度为99.6%的铜质材料制成,风口内壁以满焊得形式加装2根耐热钢Ni2520材质的螺旋形布置筋肋,筋肋高度为5mm,筋肋在风口内部的直线距离为50mm,将此风口用于此炉容下的高炉正常生产中,采用冷却水压1Mpa进行冷却,高炉通过此风口鼓入热风,并相应进行高炉煤粉喷吹工作,使用后效果见表1。
表1 450m3高炉使用后效果
应用本设计装置进行高炉热风鼓入后,能使鼓入的热风在风口以及回旋区内加速旋转,能够促进喷入高炉内的煤粉燃烧效率,可以实现鼓入热风与喷吹煤粉的合理结合,达到改善煤粉燃烧率1.22%,降低除尘灰中未燃煤粉2.12%,提升喷煤比1.80kg,减少高炉吨铁燃料消耗1.27kg以上的指标,实现了改善煤粉燃烧率,大幅度降低炼铁成本的效果。
实施例2
一种高炉用风口,应用高炉有效炉容1050m3,风口长度500mm,风口角度为6°,风口直径为105mm,风口内部为腔式结构,采用纯度为99.6%的铜质材料制成,风口内壁以满焊得形式加装3根耐热钢Ni2520材质的螺旋形布置筋肋,筋肋高度为10mm,筋肋在风口内部的直线距离为70mm,将此风口用于此炉容下的高炉正常生产中,采用冷却水压1.20Mpa进行冷却,高炉通过此风口鼓入热风,并相应进行高炉煤粉喷吹工作,使用后效果见表2。
表2 1050m3高炉使用后效果
应用本设计装置进行高炉热风鼓入后,能使鼓入的热风在风口以及回旋区内加速旋转,能够促进喷入高炉内的煤粉燃烧效率,可以实现鼓入热风与喷吹煤粉的合理结合,达到改善煤粉燃烧率1.09%,降低除尘灰中未燃煤粉2.24%,提升喷煤比1.41kg,减少高炉吨铁燃料消耗1.36kg以上的指标,实现了改善煤粉燃烧率,大幅度降低炼铁成本的效果。
实施例3
一种高炉用风口,应用高炉有效炉容2580m3,风口长度600mm,风口角度为4°,风口直径为120mm,风口内部为腔式结构,采用纯度为99.7%的铜质材料制成,风口内壁以满焊得形式加装4根耐热钢Ni2520材质的螺旋形布置筋肋,筋肋高度为15mm,筋肋在风口内部的直线距离为100mm,将此风口用于此炉容下的高炉正常生产中,采用冷却水压1.30Mpa进行冷却,高炉通过此风口鼓入热风,并相应进行高炉煤粉喷吹工作,使用后效果见表3。
表3 2580m3高炉使用后效果
应用本设计装置进行高炉热风鼓入后,能使鼓入的热风在风口以及回旋区内加速旋转,能够促进喷入高炉内的煤粉燃烧效率,可以实现鼓入热风与喷吹煤粉的合理结合,达到改善煤粉燃烧率1.41%,降低除尘灰中未燃煤粉2.23%,提升喷煤比1.84kg,减少高炉吨铁燃料消耗1.53kg以上的指标,实现了改善煤粉燃烧率,大幅度降低炼铁成本的效果。
4实施例4
一种高炉用风口,应用高炉有效炉容3200m3,风口长度620mm,风口角度为6°,风口直径为130mm,风口内部为腔式结构,采用纯度为99.6%的铜质材料制成,风口内壁以满焊得形式加装2根耐热钢Ni2520材质的螺旋形布置筋肋,筋肋高度为15mm,筋肋在风口内部的直线距离为120mm,将此风口用于此炉容下的高炉正常生产中,采用冷却水压1.40Mpa进行冷却,高炉通过此风口鼓入热风,并相应进行高炉煤粉喷吹工作,使用后效果见表4。
表4 3200m3高炉使用后效果
应用本设计装置进行高炉热风鼓入后,能使鼓入的热风在风口以及回旋区内加速旋转,能够促进喷入高炉内的煤粉燃烧效率,可以实现鼓入热风与喷吹煤粉的合理结合,达到改善煤粉燃烧率1.26%,降低除尘灰中未燃煤粉2.13%,提升喷煤比1.30kg,减少高炉吨铁燃料消耗1.48kg以上的指标,实现了改善煤粉燃烧率,大幅度降低炼铁成本的效果。
5实施例5
一种高炉用风口,应用高炉有效炉容4038m3,风口长度640mm,风口角度为6°,风口直径为140mm,风口内部为腔式结构,采用纯度为99.8%的铜质材料制成,风口内壁以满焊得形式加装3根耐热钢Ni2520材质的螺旋形布置筋肋,筋肋高度为20mm,筋肋在风口内部的直线距离为150mm,将此风口用于此炉容下的高炉正常生产中,采用冷却水压1.50Mpa进行冷却,高炉通过此风口鼓入热风,并相应进行高炉煤粉喷吹工作,使用后效果见表5。
表5 4038m3高炉使用后效果
应用本设计装置进行高炉热风鼓入后,能使鼓入的热风在风口以及回旋区内加速旋转,能够促进喷入高炉内的煤粉燃烧效率,可以实现鼓入热风与喷吹煤粉的合理结合,达到改善煤粉燃烧率1.29%,降低除尘灰中未燃煤粉2.19%,提升喷煤比1.34kg,减少高炉吨铁燃料消耗1.11kg以上的指标,实现了改善煤粉燃烧率,大幅度降低炼铁成本的效果。
Claims (4)
1.一种高炉用风口,由风口本体、旋转筋肋组成,其特征在于,风口(1)采用两段分体焊接而成,内部采用水冷腔式结构;风口(1)内壁为加筋肋(2)设计,筋肋(2)设计高度为5~40mm,筋肋(2)以满焊的方式与风口内壁相连。
2.根据权利要求1所述的高炉用风口,其特征在于,风口(1)角度设计值为0°~20°。
3.根据权利要求1所述的高炉用风口,其特征在于,风口(1)内壁的筋肋(2)呈现螺旋型布置,筋肋的个数为1~8个。
4.根据权利要求1所述的高炉用风口,其特征在于,风口(1)的筋肋(2)在风口内部的直线长度为等于或小于风口前端至尾端的直线距离。
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