CN216786173U - 一种高炉炉顶打水枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高炉炉顶打水枪，属于炉顶降温装置技术领域。该高炉炉顶打水枪，包括相连通的枪体和喷头；喷头包括螺旋喷嘴；枪体自内之外共设置有三层套管，第一层套管为单管，第二层套管用于固定螺旋喷嘴，第三层套管为外壳；单管的前端与螺旋喷嘴相连通，后端通过三通阀分别与中压净环水管和高压氮气管相连通；第二层套管与所述第三层套管之间填充有耐火材料。本实用新型提供的高炉炉顶打水枪，能够保证打水枪雾化效果，实现快速降低高温煤气温度，保护炉顶设备及煤气除尘设备。

Description

一种高炉炉顶打水枪

技术领域

本实用新型涉及炉顶降温装置技术领域，尤其涉及一种高炉炉顶打水枪。

背景技术

炼铁工艺是将含铁原料、燃料以及其他辅料按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风，在高温下焦炭与热风燃烧生成一氧化碳和氢气，下降的炉料与上升的高温煤气流发生一系列的物理化学变化最终生成铁水和炉渣由铁口排出炉外的过程。上升的高温煤气在发生一系列反应后经过重力、旋风以及布袋除尘等一系列工序最终进入煤气管网。由于高炉炉顶存在着布料器、布料溜槽、料罐、阀箱等许多设备，如果顶温控制失常，会对炉顶设备的安全运行造成严重威胁，同时顶温过高还会烧毁干法除尘的布袋，一旦布袋烧毁，煤气含尘量就会显著升高，进而导致煤气系统管道和阀门损坏，影响高炉正常生产，因此控制合理的炉顶温度是十分重要的。目前7#、8#两座高炉控制顶温的方法是采用炉顶打水系统对高炉炉顶温度进行控制，该系统的工作原理是使用雾化喷嘴向高炉内喷射雾化的、颗粒细小的水滴，与高温煤气结合后迅速蒸发并带走热量，最终实现高温煤气的降温，以保证炉顶设备的布袋除尘设备的安全运行。

目前所使用的打水枪在技术特点上主要是从上方的管道将中压净环水通过前端的螺旋喷头将水流雾化后向高炉内部喷射，氮气从下方的管道进入，主要起到吹扫和冷却的作用。目前使用的打水枪每根成本为1.1万元，设计使用寿命为一年，两座高炉共计22根打水枪，每年的材料费高达24.2万余元，由于氮气冷却效果差，打水枪前端的螺旋喷头容易被高温煤气流烧坏，造成打水枪不能雾化，在浪费水资源的同时，水流直接喷射在料面上引起料面温度剧烈变化，影响炉况顺行。此外水流打在料面上还会分解产生氢气，如果氢气浓度达到一定范围还会引起爆震，威胁高炉安全。

实用新型内容

有鉴于此，为解决打水枪打水雾化效果不足及高耗能的技术问题，为此，本实用新型提供了一种高炉炉顶打水枪，能够保证打水枪雾化效果，实现快速降低高温煤气温度，保护炉顶设备及煤气除尘设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种高炉炉顶打水枪，包括相连通的枪体和喷头；

所述喷头包括螺旋喷嘴；

所述枪体自内之外共设置有三层套管，第一层套管为单管，第二层套管用于固定所述螺旋喷嘴，第三层套管为外壳；

所述单管的前端与螺旋喷嘴相连通，后端通过三通阀分别与中压净环水管和高压氮气管相连通；

所述第二层套管与所述第三层套管之间填充有耐火材料。

优选地，所述中压净环水管上设置有水管控制阀。

优选地，所述高压氮气管上设置有气路控制阀。

优选地，所述第一层套管、所述第二层套管和所述第三层套管的材质均为白钢无缝管。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的有益效果：

1.本实用新型提供的高炉炉顶打水枪，能够保证打水枪雾化效果，实现快速降低高温煤气温度，保护炉顶设备及煤气除尘设备。

2.本实用新型提供的高炉炉顶打水枪，一方面可以降低打水枪的加工难度，另一方面又节约了中压净环水和氮气的介质能源消耗，企业生产降低成本及带来了可观的经济效益；可以有效保护打水枪不收高温煤气的损坏，使用寿命大大提高；打水枪是根据高炉实际情况，利用现有材料自己制作的，在成本上较采购的打水枪下降了一大截；设计改进后的打水枪能够有效的保护螺旋喷头，向高炉内喷射的是经过雾化的、颗粒细小的水滴，这些细小的水滴与高温煤气结合后，迅速蒸发并且带走热量，实现高温煤气的降温，对炉顶设备和布袋除尘设备进行保护；

设计改进后的打水枪雾化效果更好，经过测算在相同的冷却效果下使用的水量只有目前使用打水枪的三分之一，可以有效节约中压净环水的使用量，同时还能够节约氮气的使用量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为枪体的结构示意图；

图中，1.枪体，11.第一层套管，12.第二层套管，13.第三层套管，14.中压净环水管，15.高压氮气管，16.耐火材料，2.喷头。

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做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“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

目前所使用的打水枪为套管式结构，主要由控制阀、枪体和喷头组成，枪体由两根同心的管组成，分为内管和外管，内管为水路通道，在需要打水时有高压水通过，在不需要打水时为空管没有水流通过。外管与内管之间为氮气通道，长时间通有高压氮气。在炉顶需要打水时，开启炉顶高压水主管的阀门，此时高压水通过打水枪枪头的雾化装置充分雾化后均匀地喷洒到炉内，冷却炉料和煤气。由于高炉煤气中富含粉尘，在高炉不需要打水时粉尘会进入打水通道，造成打水通道堵塞。为了在高炉不需要打水时，特别是长时间不打水时，阻止粉尘堵塞打水通道，采用在外管与内管之间始终通入氮气进行吹扫，氮气通道的前端成锥体型向内收，使吹出的氮气在枪头前端形成一道锥型的气幕，将试图靠近枪头的煤气和粉尘隔离。

如图1-2为本实用新型改进后的高炉炉顶打水枪，包括相连通的枪体1和喷头2；

所述喷头2包括螺旋喷嘴；

所述枪体1自内之外共设置有三层套管，第一层套管11为单管，第二层套管12用于固定所述螺旋喷嘴，第三层套管13为外壳；

所述单管的前端与螺旋喷嘴相连通，后端通过三通阀分别与中压净环水管14和高压氮气管15相连通；

所述第二层套管12与所述第三层套管13之间填充有耐火材料16。

本实用新型提供的上述高炉炉顶打水枪，螺旋喷嘴独特的设计结构可使较小流量的喷嘴出口尺寸达到较一般喷嘴数倍大液体流通截面，由于没有内芯结构，因此使喷嘴的通道更加畅通，较大程度地减少阻塞现象；而且该喷嘴的液体喷射效率高，在同等喷射条件下，水泵的压力可以更低，起到节能增效的效果；

枪体部分共有三层套管，如图2所示。第一层套管是水气合用通道(中压净环水管14和高压氮气管15合用第一层套管)，为单管式结构；第二层套管主要是用于固定喷头2/螺旋喷嘴，二者通过螺纹连接；第三层套管为外壳，第二层套管与第三层套管之间填充耐火材料，保护水气通道。

在本实用新型中，所述中压净环水管14上设置有水管控制阀。

在本实用新型中，所述高压氮气管15上设置有气路控制阀。

中压净环水管14和高压氮气管15分别由水路控制阀和气路控制阀控制，当炉顶需要打水，水管控制阀开启，气管控制阀关闭，高压水通过喷头2形成水雾对炉顶进行有效冷却；当炉顶不需要打水，水管控制阀关闭，气管控制阀开启，可有效防止粉尘进入枪体内，造成喷头2堵塞。

在本实用新型中，所述第一层套管11、所述第二层套管12和所述第三层套管13的材质均为白钢无缝管。

本实用新型是基于在原有打水枪的基础上进行设计改进，通过对进水、进气方式改进，使中压净环水和氮气全部从打水枪尾部的管道进入，将打水枪外壳与水管之间使用耐火材料进行填充，这样可以有效保护打水枪不收高温煤气的损坏，使用寿命大大提高。通过设计改进打水枪能够有效的保护螺旋喷头，使喷头喷出的水是均匀雾化的，能够实现快速降低顶温的目的。

以上，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改进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内。

Claims (4)

1.一种高炉炉顶打水枪，其特征在于，包括相连通的枪体和喷头；

所述喷头包括螺旋喷嘴；

所述枪体自内之外共设置有三层套管，第一层套管为单管，第二层套管用于固定所述螺旋喷嘴，第三层套管为外壳；

所述单管的前端与螺旋喷嘴相连通，后端通过三通阀分别与中压净环水管和高压氮气管相连通；

所述第二层套管与所述第三层套管之间填充有耐火材料。

2.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶打水枪，其特征在于，所述中压净环水管上设置有水管控制阀。

3.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶打水枪，其特征在于，所述高压氮气管上设置有气路控制阀。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高炉炉顶打水枪，其特征在于，所述第一层套管、所述第二层套管和所述第三层套管的材质均为白钢无缝管。

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