CN216786172U - 一种炼铁用复合燃料喷枪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种炼铁用复合燃料喷枪，包括燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管、水冷外管以及水冷套；所述燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管及水冷外管为一体结构并共同组成喷枪本体，水冷套与喷枪本体之间可拆卸地连接，水冷套靠近喷枪本体的尾部设置，水冷套与喷枪本体之间填充柔性隔热材料。通过本实用新型所述复合燃料喷枪将固体燃料和富氢燃气同时喷吹进炉内，能够有效提高固体燃料的燃烧效率，同时采用富氢燃气减少了碳燃料消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及炼铁技术领域，尤其涉及一种炼铁用复合燃料喷枪。
背景技术
现阶段炼铁行业，为减少焦炭消耗、降低铁水成本、减少环境污染，通常采用喷吹煤粉或燃气替代部分焦炭，通过降低炼铁焦比来实现降本增效的目的。一般燃料喷枪主要为煤粉喷枪和燃气喷枪。煤粉喷枪在使用过程中会出现由于燃烧不充分而导致积碳的情况，影响炉况顺行，而采用燃气喷枪则成本较高。
公开号为CN109055635A的专利申请公开了“一种提高煤粉燃烧效率的喷吹方法”，将煤粉进行预热，然后用压缩空气作为煤粉的载气体喷吹进炉内，外通道喷吹氧气冷却，该方法可以实现煤粉与空气的充分接触，但在煤粉喷吹量较大时，依然可能存在煤粉燃烧不充分的问题。
公开号为CN113151621A的专利申请公开了“一种高炉富氢喷煤联合工艺”，将煤粉和富氢气体在风口处混合后喷入炉内，该技术方案的优势在于通过富氢气体降低高炉燃料比实现碳减排，但由于煤粉出口与富氢气体出口的夹角接近90°，有可能在风口小套附近形成小范围氢氧燃烧区域，造成射流段较短，导致炉内温度分布不均。
发明内容
本实用新型提供了一种炼铁用复合燃料喷枪，将固体燃料和富氢燃气同时喷吹进炉内，能够有效提高固体燃料的燃烧效率，同时采用富氢燃气减少了碳燃料消耗，降低了碳排放。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种炼铁用复合燃料喷枪，包括自内向外依次设置的燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管、水冷外管以及水冷套；在喷枪的头部即喷口一端，所述燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管均为敞口结构；在喷枪的尾部，燃料喷吹管设燃料入口，气封气喷吹环管设气封气入口，燃气喷吹环管设燃气入口，水冷外管设进水口一和出水口一，水冷套设进水口二及出水口二；所述燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管及水冷外管为一体结构并共同组成喷枪本体，水冷套与喷枪本体之间可拆卸地连接，水冷套靠近喷枪本体的尾部设置，水冷套与喷枪本体之间填充柔性隔热材料。
所述水冷套内为直通形的水流通道。
所述进水口一和出水口一相对设置于水冷外管的两侧，水冷外管内通过环形挡水板分隔为进水通道及回水通道，进水通道的一端与进水口一连通，另一端与回水通道的对应端连通，回水通道的另一端与出水口一连通；回水通道内沿水流方向设置螺旋挡板形成螺旋形的水流通道。
所述燃气入口连接燃气管道，所述燃气管道为天然气管道、焦炉煤气管道、高炉煤气管道或转炉煤气管道。
所述气封气入口连接惰性气体管道，惰性气体管道为氮气管道或氩气管道。
所述燃料入口连接固体燃料管道，固体燃料管道为气力输送管道，气力输送管道的另一端连接固体燃料储仓及压缩空气管道。
所述燃料喷吹管的内壁设耐磨陶瓷涂层。
所述水冷套与喷枪本体之间采用法兰连接。
所述柔性隔热材料为隔热棉，隔热棉的厚度≥50mm。
所述燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管与水冷外管之间焊接连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
将富氢燃气和固体燃料同时同向喷入炉内，在喷枪前端区域实现气固燃料充分混合燃烧，同时不损耗喷枪物料的射流速度，既提高了固体燃料的燃烧效率，同时通过富氢燃气替代部分碳燃料。
附图说明
图1是本实用新型所述一种炼铁用复合燃料喷枪的结构示意图。
图2是图1的局部放大图。
图中：1.水冷套 2.柔性隔热材料 3.进水口二 4.出水口二 5.水冷外管 6.进水口一 7.燃气喷吹环管 8.燃气入口 9.气封气喷吹环管 10.气封气入口 11.燃料入口 12.燃料喷吹管 13.出水口一 14.环形挡水板 15.螺旋挡板
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图2所示，本实用新型所述一种炼铁用复合燃料喷枪，包括自内向外依次设置的燃料喷吹管12、气封气喷吹环管9、燃气喷吹环管7、水冷外管5以及水冷套1；在喷枪的头部即喷口一端，所述燃料喷吹管12、气封气喷吹环管9、燃气喷吹环管7均为敞口结构；在喷枪的尾部，燃料喷吹管12设燃料入口11，气封气喷吹环管9设气封气入口 10，燃气喷吹环管7设燃气入口8，水冷外管5设进水口一6和出水口一13，水冷套1设进水口二3及出水口二4；所述燃料喷吹管12、气封气喷吹环管9、燃气喷吹环管7及水冷外管5为一体结构并共同组成喷枪本体，水冷套1与喷枪本体之间可拆卸地连接，水冷套1靠近喷枪本体的尾部设置，水冷套1与喷枪本体之间填充柔性隔热材料2。
所述水冷套1内为直通形的水流通道。
所述进水口一6和出水口一13相对设置于水冷外管5的两侧，水冷外管5内通过环形挡水板14分隔为进水通道及回水通道，进水通道的一端与进水口一连通，另一端与回水通道的对应端连通，回水通道的另一端与出水口一连通；回水通道内沿水流方向设置螺旋挡板15形成螺旋形的水流通道。
所述燃气入口8连接燃气管道，所述燃气管道为天然气管道、焦炉煤气管道、高炉煤气管道或转炉煤气管道。
所述气封气入口10连接惰性气体管道，惰性气体管道为氮气管道或氩气管道。
所述燃料入口11连接固体燃料管道，固体燃料管道为气力输送管道，气力输送管道的另一端连接固体燃料储仓及压缩空气管道。
所述燃料喷吹管12的内壁设耐磨陶瓷涂层。
所述水冷套1与喷枪本体之间采用法兰连接。
所述柔性隔热材料2为隔热棉，隔热棉的厚度≥50mm。
所述燃料喷吹管12、气封气喷吹环管9、燃气喷吹环管7与水冷外管5之间焊接连接。
本实用新型所述一种炼铁用复合燃料喷枪，由水冷套1、水冷外管5、燃气喷吹管7、气封气喷吹环管9、燃料喷吹环管12组成，水冷外管5、燃气喷吹环管7、气封气喷吹环管9和燃料喷吹管12焊接为一体，共同组成喷枪本体。
水冷套1设于喷枪本体的尾部，其外端设有进水口二3和出水口二4，通过进水口二3向水冷套1内通入冷却水，然后由出水口二4排出。
水冷套1与喷枪本体之间采用法兰连接，在对复合燃料喷枪进行更换或检修时，只需将喷枪本体抽出即可。为了保证连接的密闭性，水冷套1与喷枪本体之间填充柔性隔热材料2。
水冷外管5的外端设有进水口一6和出水口一13，水冷外管5的环形空腔内设有挡板形成进回水通道，进水通道为直通型，回水通道为螺旋型。
燃气喷吹环管7的外端设置燃气入口8，通过燃气喷吹环管7喷吹的气体介质可选用天然气、净化后的焦炉煤气、高炉煤气或转炉煤气等富氢气体。
气封气喷吹环管9的外端设置气封气入口10，通过气封气喷吹环管9喷吹的气体为氮气等惰性气体。
燃料喷吹管12位于复合燃料喷枪的中心，用于喷吹焦粉等固体燃料，固体燃料通过载流体输送，载流体优选常温压缩空气。为防止固体燃料对管壁造成磨损，燃料喷吹管12的内壁设耐磨陶瓷涂层。
本实用新型所述一种炼铁用复合燃料喷枪的工作原理如下：
富氢燃气先从燃气喷吹环管7中喷射进炉内，在喷枪前端形成燃烧区，然后通过气封气喷吹环管9和燃料喷吹管12分别向炉内喷吹惰性气体和固体燃料，当燃烧区稳定后降低惰性气体压力(但不低于炉内压力)，进而降低惰性气体流量来加强富氢燃气与固体燃料的充分混合，提高燃烧区的燃烧效率。
复合燃料喷枪的水冷系统分为两路，其中一路冷却水通过进水口一6进入水冷外管5，然后从出水口一13排出，用于降低喷枪的喷头和外壁的热负荷，提高喷枪的使用寿命。另一路冷却水通过进水口二3进入到水冷套1，通过出水口二4排出，用于强化喷枪外壁的冷却效果。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，包括自内向外依次设置的燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管、水冷外管以及水冷套；在喷枪的头部即喷口一端，所述燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管均为敞口结构；在喷枪的尾部，燃料喷吹管设燃料入口，气封气喷吹环管设气封气入口，燃气喷吹环管设燃气入口，水冷外管设进水口一和出水口一，水冷套设进水口二及出水口二；所述燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管及水冷外管为一体结构并共同组成喷枪本体，水冷套与喷枪本体之间可拆卸地连接，水冷套靠近喷枪本体的尾部设置，水冷套与喷枪本体之间填充柔性隔热材料。
2.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述水冷套内为直通形的水流通道。
3.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述进水口一和出水口一相对设置于水冷外管的两侧，水冷外管内通过环形挡水板分隔为进水通道及回水通道，进水通道的一端与进水口一连通，另一端与回水通道的对应端连通，回水通道的另一端与出水口一连通；回水通道内沿水流方向设置螺旋挡板形成螺旋形的水流通道。
4.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述燃气入口连接燃气管道，所述燃气管道为天然气管道、焦炉煤气管道、高炉煤气管道或转炉煤气管道。
5.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述气封气入口连接惰性气体管道，惰性气体管道为氮气管道或氩气管道。
6.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述燃料入口连接固体燃料管道，固体燃料管道为气力输送管道，气力输送管道的另一端连接固体燃料储仓及压缩空气管道。
7.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述燃料喷吹管的内壁设耐磨陶瓷涂层。
8.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述水冷套与喷枪本体之间采用法兰连接。
9.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述柔性隔热材料为隔热棉，隔热棉的厚度≥50mm。
10.根据权利要求1所述的一种炼铁用复合燃料喷枪，其特征在于，所述燃料喷吹管、气封气喷吹环管、燃气喷吹环管与水冷外管之间焊接连接。
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| CN202220152982.6U CN216786172U (zh) | 2022-01-20 | 2022-01-20 | 一种炼铁用复合燃料喷枪 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023231126A1 (zh) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 昌黎县兴国精密机件有限公司 | 一种基于拉乌尔喷管的超音速氢气喷吹系统及控制方法 |
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2022
- 2022-01-20 CN CN202220152982.6U patent/CN216786172U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023231126A1 (zh) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 昌黎县兴国精密机件有限公司 | 一种基于拉乌尔喷管的超音速氢气喷吹系统及控制方法 |
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