CN218175002U - 一种能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉 - Google Patents

Abstract

一种能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，属于高炉煤粉制备设备技术领域，用于为磨机提供高温烟气。其技术方案是：在燃烧室与混合室的连接处设置挡火墙，挡火墙上均布有烟气通过的排烟孔，在燃烧室的后端面外部增加混合管，混合管的前端位于燃烧室的后端面处，混合管前端面上有多个进气孔与燃烧室的后端相联通，混合管的后端面封闭，助燃空气管道和高炉煤气管道的前端通入混合管中，助燃空气和高炉煤气在混合管中混合，焦炉煤气管道的前端穿过混合管进入烟气燃烧室。本实用新型结构简单、使用方便，能够避免火苗窜入磨机，保证磨机安全运行，同时能够对磨机入口温度进行控制，有利于磨机的稳定运行，减少了焦炉煤气的消耗量。

Description

一种能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉

技术领域

本实用新型涉及一种高炉煤粉的制粉烟气炉，属于高炉煤粉制备设备技术领域。

背景技术

在钢铁企业的生产中，绝大多数的高炉采用烟煤和无烟煤混合喷吹。随着烟煤比例的提高，混合煤粉挥发成分含量升高，爆炸性增强，磨机内氧含量必须严格控制在12%以内，以避免发生燃爆的安全事故，保证中速磨机的安全运行。在生产过程中，制粉设备使用热风废气和高温烟气混合磨制煤粉，其中热风废气使用量占到80%左右，高温烟气占20%左右。热风废气由热风炉产生，主要成分是氮气和二氧化碳，温度约为150~180℃，通过制粉引风机抽至烟气炉混合室；高温烟气由高炉煤气、焦炉煤气和空气燃烧生成氮气和二氧化碳组成，温度约为900~1000℃，高温烟气通过烟气炉燃烧室进入烟气炉混合室。在烟气炉混合室内，热风废气和高温烟气混合，温度为250~260℃时进入磨机磨制煤粉。目前，制粉烟气炉存在以下不足：（1）烟气炉燃烧室和烟气混合室之间的挡火板长时间经过高温烘烤，容易变形、甚至脱落，高炉煤气、焦炉煤气燃烧的火苗通过烟气混合室窜入磨机，磨机内煤粉遇到明火易产生爆炸，对磨机的安全运行不利。（2）停磨时，采用焦炉煤气进行烘炉，开磨时，使用高炉煤气和焦炉煤气燃烧产生高温烟气进行生产，因煤气燃烧不充分或煤气压力不稳定，磨机入口温度难以控制在250~260℃之间，磨机的给煤量难以控制。（3）烟气炉一代炉龄为3年，由于烟气燃烧室内部温度高达1000℃，顶部耐火砖容易脱落，脱落后导致烟气炉炉壳直接受到高温烘烤、产生变形，为保证制粉生产，不得不在烟气炉顶部打包箱、灌浆维持生产，但经常会发生漏煤气的情况。（4）烟气炉混合室由炉壳和耐火料组成，长时间烘烤耐火料产生大裂缝极易脱落，造成炉壳受热变形，生产中无法及时处理。（5）磨机停磨时，为避免烟气炉炉膛温度降低，以及火焰熄灭后影响安全生产，高炉煤气关闭，焦炉煤气仍然燃烧，即焦炉煤气一天24小时处于常开状态，三座烟气炉每天消耗焦炉煤气量较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，这种制粉烟气炉能够避免火苗窜入磨机，保证磨机安全运行，同时能够对磨机的入口温度进行控制，保证磨机稳定运行，减少焦炉煤气的消耗量，并可以避免烟气炉燃烧室顶部耐火砖脱落，造成漏煤气的情况发生。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，它包括混合室、燃烧室、助燃空气管道、高炉煤气管道、焦炉煤气管道，助燃空气管道、高炉煤气管道和焦炉煤气管道进入燃烧室的后端面进行燃烧，助燃空气管道、高炉煤气管道、焦炉煤气管道上分别安装助燃空气阀门、高炉煤气阀门、焦炉煤气阀门，燃烧室的前端敞开，后端封闭，燃烧室的前端与混合室相连接，热风废气管道连接在混合室上端，其改进之处是，在燃烧室与混合室的连接处设置挡火墙，挡火墙上均布有烟气通过的排烟孔，在燃烧室的后端面外部增加混合管，混合管的前端固定焊接在燃烧室的后端面处，混合管前端面上有多个进气孔与燃烧室的后端相联通，混合管的后端面封闭，助燃空气管道和高炉煤气管道的前端通入混合管中，助燃空气和高炉煤气在混合管中混合，焦炉煤气管道的前端穿过混合管进入烟气燃烧室，助燃空气和高炉煤气在混合管内混合，进入燃烧室内与焦炉煤气一同燃烧。

上述能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，所述燃烧室内砌筑有3-4根耐火砖支撑柱，3-4根耐火砖支撑柱沿着燃烧室的中心轴线上均布。

上述能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，所述混合室的炉壳内壁上安装保护层，保护层由抓钩、篦网和喷涂耐火料组成，多个抓钩分别均布焊接在混合室的炉壳内壁上，篦网铺装在炉壳内壁，篦网与抓钩焊接连接，篦网与炉壳内壁之间有间隙，喷涂耐火料喷涂填充在炉壳内壁和篦网的间隙中，并与炉壳内壁和篦网紧密连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在烟气炉的燃烧室的出口端设置挡火墙，挡火墙的排烟孔可使高温烟气进入混合室，同时挡火墙可以阻止火苗进入混合室，甚至窜入磨机系统，保证了制粉作业的安全性；燃烧室进气口处安装混合管，可使得高炉煤气燃烧均匀，磨机入口温度能够控制在250~260℃之间，磨机的给煤量能够控制在±3t以内，磨机运行时只使用高炉煤气烘干、磨制煤粉，只有在停磨阶段使用焦炉煤气，可保证安全生产的同时减少焦炉煤气的消耗量；燃烧室内的支撑柱对燃烧室顶部的耐火砖起到了一定的支撑作用，避免顶部耐火砖脱落，炉壳受热变形、开裂，造成漏煤气的情况；混合室的炉壳内壁上安装保护层，使混合室耐火料的牢固性大大加强，保护了炉壳，减少了热量损失，节约了高炉煤气和焦炉煤气的消耗量。

本实用新型结构简单、使用方便，能够避免火苗窜入磨机，保证磨机安全运行，同时能够对磨机入口温度进行控制，有利于磨机的稳定运行，减少了焦炉煤气的消耗量，同时可以避免燃烧室顶部耐火砖脱落，造成漏煤气的情况发生。

附图说明

图1是现有烟气炉示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图中标记为：烟气炉1、燃烧室2、助燃空气管道3、高炉煤气管道4、焦炉煤气管道5、混合室6、磨机7、热风废气管道8、挡火墙9、耐火砖10、排烟孔11、抓钩12、篦网13、喷涂耐火料14、耐火砖支撑柱15、进气孔16、混合管17。

具体实施方式

图1显示，现有烟气炉包括混合室6、燃烧室2、助燃空气管道3、高炉煤气管道4、焦炉煤气管道5。燃烧室2的前端敞开，后端封闭。助燃空气管道3、高炉煤气管道4和焦炉煤气管道5进入燃烧室2的后端面进行燃烧，助燃空气管道3、高炉煤气管道4、焦炉煤气管道5上分别安装助燃空气阀门、高炉煤气阀门、焦炉煤气阀门。燃烧室2的前端与混合室6相连接，热风废气管道8连接在混合室上6端，

图2显示，本实用新型在燃烧室2前端与混合室6的连接处设置了挡火墙9，挡火墙9上均布有烟气通过的排烟孔11。挡火墙9可以阻止火苗进入混合室，同时挡火墙9的排烟孔11可使高温烟气进入混合室6。挡火墙9由耐火砖、黏土泥、不定型耐火料构成，耐火砖9横向共5层，纵向共7列，相互交织砌筑而成，砖与砖之间涂抹黏土泥，缝隙小于2mm。在挡火墙9与四周墙壁之间的缝隙内填补不定型耐火料。耐火砖、黏土泥、不定型耐火料的主要成分为铝矾土、碳化铝、莫来石、白刚玉、碳化硅等。

图2显示，在燃烧室2的后端面外部增加了混合管17，混合管17的前端位于燃烧室2的后端面处，与燃烧室2的后端面焊接连接。混合管17前端面上有多个进气孔16与燃烧室2的后端相联通，混合管17的后端面封闭。助燃空气管道3和高炉煤气管道4的前端通入混合管17中，焦炉煤气管道5的前端穿过混合管17进入燃烧室2，混合管17有4个进气孔16，以焦炉煤气管道5为中心分列在上、下、左、右四周。助燃空气和高炉煤气在混合管17内混合，再进入燃烧室2与焦炉煤气一同燃烧。

图2显示，燃烧室2内砌筑有3根耐火砖支撑柱15，3根耐火砖支撑柱15沿着燃烧室2的中心轴线上均布。耐火砖支撑柱15由耐火砖和黏土泥砌筑而成，耐火砖一层横向排列两块、一层纵向排列两块，交替由下而上砌筑，燃烧室2内部直径为1.8m，耐火砖支撑柱15高为1.8m，燃烧室2长度为2.5m，在燃烧室2的中心砌筑1根耐火砖支撑柱15，两侧间距0.6m米处分别设置1根。

图2显示，混合室6的炉壳内壁上安装保护层，保护层由抓钩12、篦网13和喷涂耐火料14组成。多个抓钩12分别均布焊接在混合室6的炉壳内壁上，抓钩12为“三爪型”，中间爪子垂直于炉壳，另外两只爪子分列两侧，与中间爪子呈45°夹角，两只爪子之间相距70~100mm。篦网13铺装在炉壳内壁，篦网13与抓钩12焊接连接，篦网13与炉壳内壁之间有间隙，篦网13呈圆周状平铺于混合室6的内壁上，抓钩12固定好、不脱落，篦网13为10*10mm，不锈钢材质，篦网13与炉壳间距40~50mm。喷涂耐火料14喷涂填充在炉壳内壁和篦网13的间隙中，并与炉壳内壁和篦网13紧密连接。喷涂耐火料14一方面可以保护烟气炉混合室6的炉壳，另一方面能起到保温、隔热的作用，减少热量损失，节约高炉煤气和焦炉煤气的消耗量。喷涂耐火料14的主要成分为铝矾土、碳化铝、莫来石、白刚玉、碳化硅等。

本实用新型的使用过程如下：

燃烧室2内挡火墙9、耐火砖支撑柱15砌筑完成，混合室6的保护层喷涂完成后，首先自然晾干3天以上，之后在按温度和时间进行烘烤作业。

打开焦炉煤气管道5和助燃空气管道3的阀门，调节其流量，温度控制在200±10℃，烘烤48h；调节焦炉煤气和助燃空气的流量，温度控制在600±10℃，烘烤48h；升温至1000~1100℃，可以生产使用。

高炉煤气和助燃空气混合后进入混合管17，焦炉煤气管道5穿过混合管17，助燃空气和高炉煤气在混合管17内混合，再进入燃烧室2与焦炉煤气一同燃烧。

为减少焦炉煤气消耗，磨机7生产程序进一步优化，原开磨程序为：（1）启动磨机系统稀油站、液压站，振筛、卸灰阀、密封风机等设备；（2）开启磨机系统布袋箱反吹设备；（3）开启磨机系统主排风机；（4）打开高炉煤气阀门，助燃风机阀门；（5）出口温度高于85℃时，关闭磨机系统的冷风阀和放散阀。本实用新型在第4步中增加两道程序，一是打开高炉煤气阀门4，观察烟气炉炉顶温度；二是烟气炉炉顶温度稳定在900℃左右不再下降时，关闭焦炉煤气阀门5，在磨机运行时不使用焦炉煤气，只在磨机7停止运行时使用，极大地降低了焦炉煤气的消耗量。

本实用新型的一个实施例如下：

燃烧室2的内径为1.8m，长度为2.5m：

助燃空气管道3的直径为500mm；

高炉煤气管道4的直径为500mm；

焦炉煤气管道5的直径为65mm；

挡火墙9的耐火砖横向共5层，纵向共7列，砖与砖之间涂抹黏土泥，缝隙小于2mm，耐火砖的长度为230mm、宽度为114mm、高度为65mm，能耐1500~1600℃的高温；

混合管17的材质为普通钢板，直径为1.2m，厚度16mm，四个进气孔16在混合管端面上均布，每个进气孔16的直径为150mm；

耐火砖支撑柱15高为1.8m，两根耐火砖支撑柱15的间距为0.6m米，耐火砖一层横向排列两块、一层纵向排列两块，交替由下而上砌筑；

抓钩12的中间爪子垂直于炉壳，另外两只爪子与中间爪子呈45°夹角，两只爪子之间相距80mm，篦网13为10*10mm，篦网13与炉壳间距45mm。

Claims (3)

1.一种能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，它包括混合室（6）、燃烧室（2）、助燃空气管道（3）、高炉煤气管道（4）、焦炉煤气管道（5），助燃空气管道（3）、高炉煤气管道（4）和焦炉煤气管道（5）进入燃烧室（2）的后端面进行燃烧，助燃空气管道（3）、高炉煤气管道（4）、焦炉煤气管道（5）上分别安装助燃空气阀门、高炉煤气阀门、焦炉煤气阀门，燃烧室（2）的前端敞开，后端封闭，燃烧室（2）的前端与混合室（6）相连接，热风废气管道（8）连接在混合室（6）上端，其特征在于：在燃烧室（2）与混合室（6）的连接处设置挡火墙（9），挡火墙（9）上均布有烟气通过的排烟孔（11），在燃烧室（2）的后端面外部增加混合管（17），混合管（17）的前端固定焊接在燃烧室（2）的后端面处，混合管（17）前端面上有多个进气孔（16）与燃烧室（2）的后端相联通，混合管（17）的后端面封闭，助燃空气管道（3）和高炉煤气管道（4）的前端通入混合管（17）中，助燃空气和高炉煤气在混合管（17）中混合，焦炉煤气管道（5）的前端穿过混合管（17）进入燃烧室（2），助燃空气和高炉煤气在混合管（17）的进气孔（16）的外侧混合，再与焦炉煤气在燃烧室（2）内混合，并进行燃烧。

2.根据权利要求1所述的能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，其特征在于：所述燃烧室（2）内砌筑有3-4根耐火砖支撑柱（15），3-4根耐火砖支撑柱（15）沿着燃烧室（2）的中心轴线上均布。

3.根据权利要求1所述的能够安全稳定生产的高炉制粉烟气炉，其特征在于：所述混合室（6）的炉壳内壁上安装保护层，保护层由抓钩（12）、篦网（13）和喷涂耐火料（14）组成，多个抓钩（12）分别均布焊接在混合室（6）的炉壳内壁上，篦网（13）铺装在炉壳内壁，篦网（13）与抓钩（12）焊接连接，篦网（13）与炉壳内壁之间有间隙，喷涂耐火料（14）喷涂填充在炉壳内壁和篦网（13）的间隙中，并与炉壳内壁和篦网（13）紧密连接。

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