CN216558319U - 一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其包括送风套管；在每根下料管上套设有一根底端穿过炉顶的送风套管，下料管与对应送风套管之间形成环形送风通道；各组直吹送风管与各下料管沿炉顶的长度方向交替排布设置，每组的各个直吹送风管沿炉顶的宽度方向排布设置。优点：用于通入二次风的直吹送风管和环形送风通道均设置在炉顶上，处于喷溅熔体所能覆盖的范围之外，烟气流速低，悬浮液滴少，能够大大减缓炉结的产生和生长速度；二次风从炉顶向下喷吹，形成的风幕具有包裹、阻挡和收集作用，有利于悬浮粉尘和液滴的下落，降低烟尘率。

Description

一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构

技术领域：

本实用新型涉及冶金设备领域，尤其涉及一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构。

背景技术：

在侧吹熔炼炉的生产过程中，精矿(如铜精矿、镍精矿)中的硫化物在高温作用下会分解产生单体硫，并以硫蒸汽的形式进入冶炼烟气，烟气中的单体硫在烟道、余热锅炉和电收尘内继续与氧气反应，如果氧气含量不足，反应不充分，剩余的单体硫随烟气进入收尘和硫酸净化工序；降温后，单体硫自烟气中分离，其粘度大，粘结在管道、风机、泵或填料塔内，严重时会造成设备无法正常工作，必须停车处理；此外，冶炼过程中加入的燃料中的粉尘和部分可燃性挥发分(例如一氧化碳和甲烷)也会进入烟气，如烟气中氧气含量低，同样无法进行二次燃烧，进入电收尘和电除雾后会产生极大的安全隐患；因此，为消除单体硫和其他可燃成分的不利影响，必须向熔炼炉内引入二次风，利用二次风中的氧气与单体硫和其他可燃成分进行反应。

现有侧吹熔炼炉的用于向炉内鼓入二次风的二次风口设置在熔体液面以上、炉顶以下的炉墙上，二次风以水平方向进入炉内，二次风口的高度在熔体喷溅的范围之内，在二次风的降温作用下，二次风口附近快速形成炉结，造成二次风口直径收窄甚至堵塞。

此外，侧吹熔炼炉采用负压作业，炉内烟气从烟气出口进入烟道，侧吹炉熔体上部空间的高度有4-6m，自炉顶加入的精矿颗粒、粉煤颗粒和熔体喷溅所形成的液滴容易被烟气带走，烟尘率和燃料率高。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种能够有效避免挂粘大量炉结，不需频繁清理二次风口，且有利降低烟尘率和燃料率的侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构。

本实用新型由如下技术方案实施：一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其包括拱形的炉顶，在所述炉顶上穿设有若干个沿所述炉顶的长度方向间隔排布的下料管；其特征在于，其还包括送风套管和穿设在所述炉顶上的若干组直吹送风管；每根所述下料管竖直设置，且外部套设有一根贯穿所述炉顶的所述送风套管，所述下料管与对应所述送风套管之间形成环形送风通道；各组所述直吹送风管与各所述下料管沿所述炉顶的长度方向交替排布设置，每组的各个所述直吹送风管沿所述炉顶的宽度方向排布设置。

进一步地，所述环形送风通道的顶部封闭，所述送风套管的侧壁连通有横向送风接头。

进一步地，所述横向送风接头与所述送风套管在水平方向相切、且所述横向送风接头的轴线与所述送风套管的轴线相互垂直。

进一步地，所述直吹送风管的顶端设有可开闭机构，所述直吹送风管的侧壁连通有横向进风接头。

进一步地，所述环形送风通道和所述直吹送风管的设置数量是实际所需数量的2至3倍。

进一步地，所述炉顶由若干个拱形的内衬耐火材料的钢制水套依次贴合拼接而成，每组所述直吹送风管和所述下料管交替设置在不同的所述钢制水套上。

本实用新型的优点及其原理：

(1)二次风口具有自洁能力、劳动强度低

环形送风通道和直吹送风管的设置数量是实际所需数量的2-3倍，如果发生风口缩径或炉结堵塞风口的情况，通过关闭对应二次风口的阀门，同时打开其他二次风口，使关闭的二次风口处温度上升、炉结融化或自根部脱落，具有自洁能力，不需要人工清理风口。

用于通入二次风的直吹送风管和环形送风通道均设置在炉顶上，即置于熔炼炉的最高处，处于喷溅熔体所能覆盖的范围之外，此处烟气流速低，悬浮液滴少，不易粘结，进而能够大大延长二次风口的有效使用时间；因此，在即使需要人工清理二次风口时，也能大幅降低清理的频次，使劳动强度降低。

(2)降低烟尘率

本实用新型的二次风均从炉顶向下喷吹，使烟气中悬浮的粉尘和液滴获得向下的动量，进而起到阻挡悬浮粉尘和液滴的作用；

烟气横向流动，二次风竖向喷吹，两者垂直交叉，二次风可充分搅动烟气流场，有利于促进悬浮液滴之间、液滴与粉尘之间的碰撞、粘结在一起而下落，起到收集悬浮粉尘和液滴的作用。

由于二次风从横向送风接头沿送风套管的切向进入环形送风通道，使二次风喷出后形成环形风幕；每组直吹送风管喷出的二次风形成了沿炉体宽度方向上的横向风幕；环形风幕对下料口下落的物料具有阻挡作用，此外，环形风幕和横向风幕的组合分割搅动烟气流场，对随烟气运移的粉尘和液滴起到了很强的阻挡和收集作用，可以有效降低熔炼炉烟尘率。

(3)降低燃料率

入炉物料中包含粉状燃料，通过环形风幕和横向风幕也能够减少粉状燃料随烟气进入烟道的数量，使其在熔炼炉内燃烧释放热量，因此，可降低熔炼炉燃料率。

(4)操作灵活、容错能力强

环形送风通道和直吹送风管的设置的数量是实际所需数量的2至3倍，可根据残氧率、烟尘率等生产参数的实际情况灵活调整开启风口的位置，使烟尘率燃料率降至最低。

直吹送风管的顶部能够实现开闭，通过横向进风接头送二次风时封闭，需要人工快速清理风口时开启，因此，如发生二次风口不能自洁时，可由人工快速清理，不会产生无法送入二次风的问题。

本实用新型能够与传统设置在熔体液面以上、炉顶以下的炉墙上的二次风口配合使用，形成立体的二次风送风结构，灵活性和容错能力更强。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为图3的C-C剖视图。

图5为实施例1的使用状态示意图。

图6为图5沿所述直吹送风管的断面示意图。

图7为图5沿所述下料管的断面示意图。

图8为实施例2的使用状态示意图。

附图中各部件的标记如下：炉顶1、钢制水套1.1、下料管2、送风套管3、直吹送风管4、环形送风通道5、横向送风接头7、法兰盲板8、横向进风接头9、熔体11、烟气12、横向风幕13、环形风幕14、物料15、粉尘16、金属软管17、二次风主管18、电动阀19、炉墙二次风口20。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：如图1至图7所示，本实施例提供一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其包括拱形的炉顶1，在炉顶1的拱顶间隔穿设有若干个竖直设置的下料管2，用于加入物料15；其还包括送风套管3和穿设在炉顶1上的若干组直吹送风管4；炉顶1由若干个拱形的内衬耐火材料的钢制水套1.1依次贴合拼接而成，每组直吹送风管4和下料管2交替设置在不同的钢制水套1.1上。

直吹送风管4的顶端设有法兰盲板8，本实施例中的可开闭机构为法兰盲板8，通过法兰盲板8实现对直吹送风管4顶端的开闭；直吹送风管4的侧壁连通有横向进风接头9；通过横向进风接头9送二次风时由法兰盲板8封闭，需要快速疏通风口时打开法兰盲板8，因此，如发生二次风口不能自洁时，可由人工快速清理，不会产生无法送入二次风的问题。

在每根下料管2外部套设有一根贯穿炉顶1的送风套管3，下料管2与对应送风套管3之间形成环形送风通道5，送风套管3的侧壁设有与环形送风通道5连通的横向送风接头7，环形送风通道5的顶部封闭；直吹送风管4的底端出口和环形送风通道5的底端出口作为向炉内供二次风的风口，横向送风接头7和横向进风接头9分别通过金属软管17与二次风主管18连通，通过二次风主管18引入二次风，二次风从横向送风接头7经过环形送风通道5后送入炉内，及从横向进风接头9经过直吹送风管4送入炉内；用于通入二次风的直吹送风管4和环形送风通道5均设置在炉顶上，即置于熔炼炉的最高处，处于喷溅熔体所能覆盖的范围之外，此处烟气流速低，悬浮液滴少，不易粘结，进而能够大大延长二次风口的有效使用时间；因此，在即使需要人工清理二次风口时，也能大幅降低清理的频次，使劳动强度降低。

横向送风接头7与送风套管3在水平方向相切、且横向送风接头7的轴线与送风套管3的轴线相互垂直；由于二次风从横向送风接头7沿送风套管3的切向进入环形送风通道5，使二次风喷出后形成旋转的环形风幕14，能够实现裹挟自下料管2下落的物料15进入熔体11，对下落的物料15具有包裹、收集作用，减少了物料15的自由逸散，进而有效降低熔炼炉烟尘率。

各组直吹送风管4与各下料管2沿炉顶1的长度方向交替排布设置，每组的各个直吹送风管4沿炉顶1的宽度方向排布设置；每组的各直吹送风管4的延长线的交点位于炉内熔体11液面之下、炉底之上；每根下料管2两侧均设有一组直吹送风管4，每组直吹送风管4喷出的二次风形成了沿炉体宽度方向上的横向风幕13，对随烟气12运移的逸散物料15和悬浮液滴也起到了阻挡和收集作用；从下料管2入炉的物料中包含粉状燃料，通过环形风幕和横向风幕也能够减少粉状燃料随烟气进入烟道的数量，使其在熔炼炉内燃烧释放热量，因此，可降低熔炼炉燃料率。

另外，炉内的烟气12以横向向置于炉顶1一端的烟气出口移动，而下料管2、送风套管3及每组直吹送风管4均垂直于炉顶1安装，由此使得从直吹送风管4和环形送风通道5喷出的二次风的流向与炉内烟气12的流动方向垂直交叉，二次风可充分搅动烟气流场，不仅使粉尘和液滴获得向下的动量，进而起到裹挟和阻挡粉尘和液滴的作用，而且对气流产生了极强的扰动作用，有利于促进悬浮液滴之间、液滴与粉尘16之间的碰撞、粘结一起而下落，起到收集悬浮粉尘和液滴的作用。

本实施例中，环形送风通道5和直吹送风管4均为二次风口，二次风口设置的数量是实际所需数量的2倍至3倍；实际所需的数量根据二次风口的口径、二次风量和风速进行确定；一方面可根据残氧率、烟尘率等生产参数的实际情况灵活调整开启风口的位置，使烟尘率燃料率降至最低；另一方面，如果发生风口缩径或炉结堵塞风口的情况，通过关闭对应送风口的阀门，同时打开其他二次风口，使关闭的二次风口处温度上升，炉结融化或自根部脱落，具有自洁能力，不需要人工清理风口。

实施例2：如图8所示，在实施例1的基础上，在炉顶1下部、熔体11上部的炉墙上设有若干个炉墙二次风口20，即将实施例1与传统炉墙上开设的二次风口配合使用，形成立体的二次风送风结构，灵活性和容错能力更强。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其包括拱形的炉顶，在所述炉顶上穿设有若干个沿所述炉顶的长度方向间隔排布的下料管；其特征在于，其还包括送风套管和穿设在所述炉顶上的若干组直吹送风管；

每根所述下料管竖直设置，且外部套设有一根贯穿所述炉顶的所述送风套管，所述下料管与对应所述送风套管之间形成环形送风通道；

各组所述直吹送风管与各所述下料管沿所述炉顶的长度方向交替排布设置，每组的各个所述直吹送风管沿所述炉顶的宽度方向排布设置。

2.根据权利要求1所述的一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其特征在于，所述环形送风通道的顶部封闭，所述送风套管的侧壁连通有横向送风接头。

3.根据权利要求2所述的一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其特征在于，所述横向送风接头与所述送风套管在水平方向相切、且所述横向送风接头的轴线与所述送风套管的轴线相互垂直。

4.根据权利要求1所述的一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其特征在于，所述直吹送风管的顶端设有可开闭机构，所述直吹送风管的侧壁连通有横向进风接头。

5.根据权利要求1所述的一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其特征在于，所述环形送风通道和所述直吹送风管的设置数量是实际所需数量的2至3倍。

6.根据权利要求5所述的一种侧吹熔炼炉炉顶二次风送风结构，其特征在于，所述炉顶由若干个拱形的内衬耐火材料的钢制水套依次贴合拼接而成，每组所述直吹送风管和所述下料管交替设置在不同的所述钢制水套上。

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