EA044816B1 - REDUCING GAS INPUT SYSTEM - Google Patents

REDUCING GAS INPUT SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
EA044816B1
EA044816B1 EA202390971 EA044816B1 EA 044816 B1 EA044816 B1 EA 044816B1 EA 202390971 EA202390971 EA 202390971 EA 044816 B1 EA044816 B1 EA 044816B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pipe
injector
reducing gas
blast furnace
injection
Prior art date
Application number
EA202390971
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николя Маджолли
Клаус Петер КИНЦЕЛЬ
Жиль Касс
Original Assignee
Пауль Вюрт С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пауль Вюрт С.А. filed Critical Пауль Вюрт С.А.
Publication of EA044816B1 publication Critical patent/EA044816B1/en

Links

Description

Область изобретенияField of invention

В общем, настоящее изобретение относится к области металлургии, а более конкретно к эксплуатации доменной печи, причем горячий восстановительный газ подается в шахту печи, прежде всего в область шихты.In general, the present invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to the operation of a blast furnace, with hot reducing gas being supplied into the furnace shaft, especially into the charge area.

Уровень техникиState of the art

С учетом Парижского соглашения и почти всемирного согласия о необходимости действий в отношении выбросов является необходимым, чтобы каждая отрасль промышленности обращала внимание на разработку решений, направленных на улучшение энергетической эффективности и уменьшения выбросов CO2.With the Paris Agreement and near global agreement on the need for action on emissions, it is imperative that every industry looks at developing solutions to improve energy efficiency and reduce CO2 emissions.

В этом контексте специалисты области металлургии железа разработали новые подходы для уменьшения экологического следа технологического маршрута производства железа в доменной печи. Действительно, несмотря на альтернативные способы, подобные переплавке лома или прямого восстановления в электродуговых печах, доменная печь (BF) в настоящее время все еще представляет наиболее широко используемый способ производства стали.In this context, iron metallurgy experts have developed new approaches to reduce the environmental footprint of the blast furnace iron production route. Indeed, despite alternative processes such as scrap smelting or direct reduction in electric arc furnaces, the blast furnace (BF) currently still represents the most widely used steel production method.

Среди разработанных для уменьшения выбросов CO2 доменными печами подходов было предложено вводить горячий восстановительный газ, типичным образом сингаз (состоящий главным образом из CO и H2), непосредственно в шахту доменной печи. Это также известно как подача в шахту и подразумевает ввод/подачу горячего восстановительного газа (сингаза) через внешнюю стенку выше уровня горячего дутья (фурм), то есть выше заплечиков доменной печи, и предпочтительно в область восстановления газом твердой фазы оксида железа над областью спекания.Among the approaches developed to reduce CO 2 emissions from blast furnaces, it has been proposed to inject hot reducing gas, typically syngas (consisting primarily of CO and H2), directly into the blast furnace shaft. This is also known as shaft feed and involves introducing/feeding hot reducing gas (syngas) through the outer wall above the hot blast level (tuyeres), i.e. above the blast furnace shoulders, and preferably into the gas reduction region of the iron oxide solid phase above the sintering region.

Техническая проблемаTechnical problem

Предметом настоящего изобретения является предложение жизнеспособной системы ввода восстановительного газа для подачи горячего восстановительного газа в шахту доменной печи, которая может быть реализована на существующих доменных печах. Другим предметом данного изобретения, предпочтительно, является разработка компактной и рентабельной системы для газонепроницаемого соединения трубопровода с точками ввода в шахту доменной печи, позволяющей относительное перемещение двух систем.It is an object of the present invention to propose a viable reducing gas injection system for supplying hot reducing gas into a blast furnace shaft, which can be implemented on existing blast furnaces. Another object of the present invention is preferably to provide a compact and cost-effective system for gas-tightly connecting a pipeline to blast furnace shaft entry points, allowing relative movement of the two systems.

Общее описание изобретенияGeneral Description of the Invention

Для преодоления вышеупомянутой проблемы настоящее изобретение предлагает, в первом аспекте, систему ввода восстановительного газа для доменной печи, включающей в себя стенку доменной печи, причем система ввода восстановительного газа включает в себя:To overcome the above problem, the present invention provides, in a first aspect, a reducing gas introduction system for a blast furnace including a wall of a blast furnace, wherein the reducing gas introduction system includes:

распределительную трубу восстановительного газа;reducing gas distribution pipe;

один или несколько инжекторов, смонтированных на (внешней стороне) стенке доменной печи на уровне шахты;one or more injectors mounted on the (outer) wall of the blast furnace at shaft level;

причем распределительная труба восстановительного газа (выполнена быть) присоединенной к стенке доменной печи или ее опорной конструкции;wherein the reducing gas distribution pipe is designed to be connected to the wall of the blast furnace or its supporting structure;

причем один или несколько инжекторов включают в себя корпус форсунки с периферийной стенкой, простирающейся вдоль продольной оси от передней части по меньшей мере с одним сопловым отверстием до противоположной задней части с впускным патрубком, причем корпус форсунки включает в себя внутренний газовый канал, выполненный для направления восстановительного газа от входного патрубка базового элемента к сопловому(ым) отверстию(ям);wherein the one or more injectors includes an injector body with a peripheral wall extending along a longitudinal axis from a front portion with at least one nozzle opening to an opposite rear portion with an inlet port, the injector body including an internal gas passage configured to direct the reduction gas gas from the inlet pipe of the base element to the nozzle(s) hole(s);

причем корпус форсунки закреплен через отверстие в стенке доменной печи так, что передняя часть с сопловыми(и) отверстием(ями) расположена на внутренней стороне доменной печи, в то время как задняя часть с впускным патрубком расположена снаружи стенки доменной печи, предпочтительно это крепление является фланцевым креплением;wherein the nozzle body is secured through an opening in the wall of the blast furnace such that the front portion with the nozzle hole(s) is located on the inside of the blast furnace, while the rear portion with the inlet pipe is located outside the wall of the blast furnace, preferably this attachment is flange mounting;

причем корпус форсунки включает в себя периферийную установочную часть, выполненную для соединения инжектора газонепроницаемым образом с отверстием в стенке доменной печи;wherein the injector body includes a peripheral mounting portion configured to connect the injector in a gas-tight manner to an opening in the wall of the blast furnace;

причем впускной патрубок находится в гидродинамической связи с распределительной трубой восстановительного газа посредством инжекторного рукава, причем инжекторный рукав включает в себя соединенную с распределительной трубой восстановительного газа питающую трубу, соединенное с питающей трубой колено трубы, и соединенную с коленом трубы инжекторную трубу, причем инжекторная труба прикреплена с помощью фланца газонепроницаемым образом к впускному патрубку инжектора, и инжекторная труба и/или выходной патрубок колена трубы включают в себя по меньшей мере одну систему компенсации, которая может включать в себя карданное соединение.wherein the inlet pipe is in hydrodynamic communication with the distribution pipe of the reducing gas by means of an injection sleeve, and the injection sleeve includes a supply pipe connected to the distribution pipe of the reducing gas, a pipe elbow connected to the supply pipe, and an injection pipe connected to the pipe elbow, wherein the injection pipe is attached by means of a flange in a gas-tight manner to the inlet pipe of the injector, and the injection pipe and/or the outlet pipe of the pipe elbow includes at least one compensation system, which may include a universal joint.

Ввод восстановительного газа в шахту доменной печи описывается во многих публикациях, но промышленное применение на коммерческой доменной печи все еще не реализовано.The injection of reducing gas into a blast furnace shaft has been described in many publications, but industrial application in a commercial blast furnace has not yet been realized.

Одной проблемой при реализации ввода в шахту по сравнению известным вводом горячего дуться на уровне фурм является характеристика восстановительного газа. В то время как газ на уровне фурмы является просто горячим воздухом, в случае ввода в шахту газ является восстановительным газом, типичным образом синтетическим газом (сингазом), содержащим большие количества легковоспламеняемых водорода и CO, причем последний даже является ядовитым для людей.One problem when implementing shaft injection compared to the known hot blast injection at the tuyere level is the characteristics of the reducing gas. While the gas at the tuyere level is simply hot air, when introduced into the shaft the gas is a reducing gas, typically syngas containing large quantities of flammable hydrogen and CO, the latter even being poisonous to humans.

Таким образом, первостепенное значение имеет поддержание газонепроницаемого соединенияTherefore, maintaining a gas-tight connection is of paramount importance

- 1 044816 главной газораспределительной трубы с точкой ввода на доменной печи. Особо важно знание того, что из-за высоких температур восстановительного газа (примерно до 1100°C) и высоких температур, преобладающих внутри доменной печи на уровне шахты, стенка доменной печи, распределительная труба восстановительного газа, инжектор и инжекторный рукав подвергаются тепловым расширениям и деформациям, которые служат причиной существенных смещений и напряжений для всей системы ввода восстановительного газа. Поэтому для инжекторного рукава является необходимым компенсировать эти относительные перемещения без того, чтобы восстановительный газ выходил через места утечки.- 1 044816 main gas distribution pipe with entry point on the blast furnace. It is particularly important to know that due to the high temperatures of the reducing gas (up to approximately 1100°C) and the high temperatures prevailing inside the blast furnace at shaft level, the blast furnace wall, reducing gas distribution pipe, injector and injection hose are subject to thermal expansion and deformation , which cause significant displacements and stresses for the entire reducing gas injection system. It is therefore necessary for the injection hose to compensate for these relative movements without the reducing gas escaping through the leak points.

В случае фурм передняя часть трубки для подвода воздуха прижимается с помощью системы натяжного винтового крепления с пружиной к фурме, встроенной в стенку доменной печи. Хотя это обеспечивает некоторую компенсацию бокового перемещения, но это решение недостаточно газонепроницаемо при использовании восстановительного газа, такого как сингаз. Поэтому, в отличие от присоединения к фурме с помощью фурменного рукава, инжекторная труба в настоящей системе ввода восстановительного газа присоединена газонепроницаемым образом к инжектору посредством фланцевого соединения. В то время как это решает проблему газонепроницаемости, она устраняет возможность колену и инжекторной трубе компенсировать вышеупомянутое относительное перемещение.In the case of tuyeres, the front of the air supply tube is pressed by a tension screw system with a spring to a tuyere built into the wall of the blast furnace. Although this provides some compensation for lateral movement, this solution is not gas-tight enough when using a reducing gas such as syngas. Therefore, in contrast to being connected to the tuyere by means of a tuyere sleeve, the injection pipe in the present reducing gas injection system is connected in a gas-tight manner to the injector by means of a flange connection. While this solves the gas-tight problem, it eliminates the ability of the elbow and injection pipe to accommodate the aforementioned relative movement.

Карданные компенсирующие соединения известны в технике фурменных рукавов и описаны среди прочего в патентах США 3,662,696, 3,766,868, 4,023,832, 4,027,605, 4,987,838 и 5,462,433, которые включены здесь по ссылке. Другое преимущество карданного компенсирующего соединения описаны в DE 20 2012 011 622.3, который включен здесь по ссылке. Фурменные рукава упомянутых здесь патентов дают преимущество позволения компенсации разностных деформаций во время использования и неточностей при изготовлении между трубчатыми сегментами фурменного рукава, достигаемого за счет использование карданных компенсирующих соединений обычно в связи с гофрированными компенсаторами, имеющими очень малое число гофр.Universal joints are known in the art of tuyere sleeves and are described, among others, in US Patents 3,662,696, 3,766,868, 4,023,832, 4,027,605, 4,987,838 and 5,462,433, which are incorporated herein by reference. Another advantage of the universal joint is described in DE 20 2012 011 622.3, which is incorporated here by reference. The tuyere sleeves of the patents mentioned herein have the advantage of allowing differential deformation during use and manufacturing inaccuracies between tubular segments of the tuyere sleeve to be compensated for, achieved through the use of universal joints, usually in connection with corrugated expansion joints having a very small number of corrugations.

Однако в обычных фурменных рукавах такие компенсирующие соединения карданного типа используются в спускающейся части фурменного рукава, то есть в части выше по потоку от колена трубы, а не ниже по потоку от него.However, in conventional tuyere hoses, such cardan-type compensating connections are used in the downstream portion of the tuyere hose, that is, in the part upstream of the pipe bend, and not downstream of it.

Изобретателями установлено, что потеря гибкости, обусловленная обычным присоединением посредством системы натяжного винтового крепления с пружиной в системах фурм, может быть, предпочтительно, сбалансирована посредством размещения компенсирующего соединения карданного типа ниже по потоку от изгиба колена трубы, например на выходе из колена трубы (вблизи места соединения колена трубы к инжекторной трубе) и/или в самой инжекторной трубе без какого-либо нарушения газонепроницаемости.The inventors have found that the loss of flexibility caused by conventional connection via a spring tension screw fastening system in tuyere systems can preferably be balanced by placing a universal joint type compensating connection downstream of the bend of the pipe bend, for example at the exit of the pipe bend (near the location connection of the pipe elbow to the injection pipe) and/or in the injection pipe itself without any violation of the gas tightness.

Для насколько возможной дополнительной компенсации другого относительного перемещения между распределительной трубой восстановительного газа и инжектором(ами) питающая труба, предпочтительно, также включает в себя по меньшей одно добавочное карданное компенсирующее соединение. В предпочтительных вариантах осуществления предусмотрены два карданных компенсирующих соединения, один вблизи входа питающей трубы и один вблизи выхода питающей трубы.In order to further compensate as much as possible for the other relative movement between the reducing gas distribution pipe and the injector(s), the supply pipe preferably also includes at least one additional universal joint. In preferred embodiments, two universal joints are provided, one near the inlet of the feed pipe and one near the outlet of the feed pipe.

Легкость технического обслуживания и экономия времени в течение технического обслуживания очень важны, особенно если имеется большое число точек ввода и, таким образом, соединений. С этой целью на двух соответствующих фланцах инжекторной трубы, а также изгибах инжекторной трубы могут быть предусмотрены быстроразъемные соединения. В вариантах осуществления инжекторная труба установлена с помощь монтажного фланца газонепроницаемым образом с помощью болтов или крюков на впускном патрубке инжектора, причем использование крюков делает возможными более быструю сборку и разборку. Предпочтительно, газонепроницаемость дополнительно улучшена посредством использования металлического и/или мягкого уплотнения между первым монтажным фланцем на задней части корпуса форсунки и вторым монтажным фланцем на инжекторной трубе. Еще более предпочтительно, все фланцы инжекторного рукава оснащены металлическими и/или мягкими уплотнениями. Уплотнение может быть изготовлено из разных материалов и иметь разные формы, такие как плоское, типа кольца с круглым сечением или другие.Ease of maintenance and time savings during maintenance are very important, especially if there are a large number of entry points and thus connections. For this purpose, quick-release connections can be provided on the two corresponding flanges of the injection pipe, as well as on the bends of the injection pipe. In embodiments, the injection pipe is mounted via a mounting flange in a gas-tight manner using bolts or hooks on the injector inlet, the use of the hooks allowing faster assembly and disassembly. Preferably, the gas tightness is further improved by using a metal and/or soft seal between the first mounting flange on the rear of the injector body and the second mounting flange on the injection pipe. Even more preferably, all flanges of the injection hose are equipped with metal and/or soft seals. The seal can be made of different materials and have different shapes, such as flat, O-ring or others.

Кроме того, во время технического обслуживания это фланцевое крепление может быть также открыто для подсоединения сверла для разблокировки заблокированного инжектора на заднем фланце и которое, следовательно, в таких случаях будет сконструировано так, чтобы выдерживать связанные с этим силы.In addition, during maintenance, this flange mounting can also be opened to allow the connection of a drill to unlock a blocked injector on the rear flange and which will therefore, in such cases, be designed to withstand the associated forces.

Альтернативно, по меньшей мере, для более легких случаев засорения инжектора или просто для осмотра, колено трубы, предпочтительно, включает в себя центрированное относительно продольной оси инжектора окно, к которому присоединены с возможностью удаления, предпочтительно, крышка, смотровое стекло и/или фотокамера. Фотокамера и смотровое стекло могут быть использованы одновременно, например, посредством размещенного подходящим образом расщепителя луча. Поскольку на уровне шахты, в противоположность уровню фурм, внутри доменной печи темно, фотокамера, предпочтительно, является тепловой и/или инфракрасной фотокамерой и/или может быть обеспечен дополнительный источник света.Alternatively, at least for milder cases of injector clogging or simply for inspection, the pipe elbow preferably includes a window centered relative to the longitudinal axis of the injector to which is preferably removably attached a cover, a sight glass and/or a camera. The camera and the viewing glass can be used simultaneously, for example by means of a suitably placed beam splitter. Since the shaft level, as opposed to the tuyere level, is dark inside the blast furnace, the camera is preferably a thermal and/or infrared camera and/or an additional light source may be provided.

В особо предпочтительных вариантах осуществления частичное или увеличивающее засорение ин- 2 044816 жектора может быть обнаружено посредством встраивания в любом месте инжекторного рукава датчика потока или, предпочтительно, поверхностного потока или термопары, которые или выступают в газовый поток или встроены в огнеупорную футеровку. Действительно, в случае когда газовый поток сильно уменьшен или остановлен, показания температуры термопары будут уменьшаться, указывая на необходимость осмотра и технического обслуживания.In particularly preferred embodiments, partial or increasing injector clogging can be detected by incorporating a flow sensor, or preferably a surface flow sensor or thermocouple, anywhere into the injector arm that either projects into the gas stream or is built into the refractory lining. Indeed, in the event that gas flow is severely reduced or stopped, the thermocouple temperature reading will decrease, indicating the need for inspection and maintenance.

Передняя область инжектора, то есть включающая в себя сопловое(ые) отверстие(я), может быть установлена заподлицо с внутренней стороной стенки доменной печи, в ее углублении или выступать во внутреннюю сторону доменной печи. В случае если на внутренней стороне стенки доменной печи смонтированы охлаждающие плиты, передняя область инжектора может быть установлена заподлицо с внутренней стороной охлаждающей плиты, в ее углублении или выступать во внутреннюю сторону доменной печи.The front region of the injector, that is, including the nozzle hole(s), can be mounted flush with the inside of the blast furnace wall, in a recess thereof, or protruding into the inside of the blast furnace. If cooling plates are mounted on the inside of the blast furnace wall, the front area of the injector can be mounted flush with the inside of the cooling plate, in its recess, or protruding into the inside of the blast furnace.

В таких последних случаях передняя часть инжектора выполнена для монтажа через соответствующее отверстие в охлаждающей плите, присоединенной к внутренней стороне стенки доменной печи.In such latter cases, the front part of the injector is configured to be mounted through a corresponding hole in the cooling plate connected to the inside of the blast furnace wall.

Следует отметить, что если передняя область инжектора выступает во внутреннюю сторону доменной печи, в выступающей части инжектора могут быть предусмотрены более чем одно сопловое отверстие, причем сопловые отверстия, предпочтительно, ориентированы различно, как например, прямо (вдоль продольной оси инжектора), вниз и/или к одной из обеих сторон перпендикулярно или под любым подходящим углом относительно продольной оси инжектора.It should be noted that if the front region of the injector projects into the interior of the blast furnace, more than one nozzle opening may be provided in the projecting portion of the injector, the nozzle openings preferably being oriented differently, such as straight (along the longitudinal axis of the injector), downward, and /or to one of both sides perpendicularly or at any suitable angle relative to the longitudinal axis of the injector.

Для выступающих инжекторов может быть необходимым или желательным обеспечение выступающей крышки, расположенной над инжекторами и выполненной для защиты передней части корпуса форсунки, которая выступает внутрь доменной печи, от опускающегося шихтового материала.For protruding injectors, it may be necessary or desirable to provide a protruding cover located above the injectors and configured to protect the front portion of the injector body, which protrudes into the interior of the blast furnace, from the descending charge material.

Кроме того, передняя часть инжектора, предпочтительно, снабжена охлаждающей системой. Альтернативно отдельный охлаждающий выступ может быть установлен вокруг любой выступающей внутрь доменной печи части инжектора (полностью или частично), таким образом, этот охлаждающий выступ будет не только обеспечивать тепловую защиту, но также защиту от износа. Инжектор и/или отдельный охлаждающий выступ могут охлаждаться (находящейся под давлением) водой и обычно могут быть изготовлены из материалов, таких как медь, медный сплав, таких как сплавы медь/никель, литой чугун, литая сталь и т.п.In addition, the front part of the injector is preferably provided with a cooling system. Alternatively, a separate cooling lip may be mounted around any portion of the injector protruding into the blast furnace (in whole or in part), such that the cooling lip will not only provide thermal protection, but also wear protection. The injector and/or separate cooling lip may be cooled by (pressurized) water and may typically be made from materials such as copper, a copper alloy such as copper/nickel alloys, cast iron, cast steel, and the like.

В то время как инжектор может быть изготовлен из множества частей, инжектор, содержащий корпус форсунки с периферийной стенкой, простирающейся вдоль продольной оси от передней части, по меньшей мере с одним сопловым отверстием, предпочтительно, изготовлен из одной заготовки. Таким образом, в вариантах осуществления инжектор будет одной деталью, выступающей или не выступающей в доменную печь.While the injector may be manufactured from a plurality of parts, the injector comprising an injector body with a peripheral wall extending along a longitudinal axis from the front portion with at least one nozzle opening is preferably manufactured from a single piece. Thus, in embodiments, the injector will be a single piece, either protruding or not protruding into the blast furnace.

Кроме того, инжектор(ы) может/могут быть ориентирован(ы) перпендикулярно (указывая на центр доменной печи) или по касательной к стенке доменной печи (то есть под любым углом меньше 90°, предпочтительно под углом более 10°, относительно стенки доменной печи в местоположении инжектора). Система ввода восстановительного газа может включать в себя от 15 до 60 инжекторов, предпочтительно от 20 до 40.Additionally, the injector(s) may be oriented perpendicular (pointing to the center of the blast furnace) or tangential to the blast furnace wall (i.e., at any angle less than 90°, preferably greater than 10°, relative to the blast furnace wall oven at the injector location). The reducing gas injection system may include from 15 to 60 injectors, preferably from 20 to 40.

Также важно отметить, что распределительная труба не обязательно должна быть замкнутым периферийным коллектором, как обычно для традиционного кольцевого трубопровода. Однако эта область шахты обычно загромождена охлаждающими трубами для охлаждающей жидкости для охлаждающих пластин и/или опорными конструкциями. Поэтому, если в данном окружении нет достаточно места, распределительная труба восстановительного газа может быть разделена на несколько расположенных вокруг доменной печи частей (например, 4 квадранта), причем каждая часть питается посредством отдельных подающих восстановительный газ линий из источника восстановительного газа.It is also important to note that the distribution pipe does not have to be a closed peripheral manifold, as is typical for a traditional ring pipe. However, this area of the shaft is usually cluttered with cold plate coolant pipes and/or support structures. Therefore, if there is not enough space in a given environment, the reducing gas distribution pipe can be divided into several parts located around the blast furnace (eg 4 quadrants), each part being supplied by separate reducing gas supply lines from the reducing gas source.

В других вариантах осуществления, где пространство на уровне фурм ограничено, распределительная труба восстановительного газа может быть смонтирована над кольцевым трубопроводом горячего дутья (или быть присоединенной к нему или, предпочтительно, к доменной печи или ее опорным конструкциям), но ниже уровня инжекторов. Следовательно, питающая труба инжекторного рукава присоединена к верхней стороне распределительной трубы восстановительного газа, и инжекторный рукав направлен вверх.In other embodiments, where space at the tuyere level is limited, the reducing gas distribution pipe may be mounted above (or connected to) the hot blast annular duct or, preferably, to the blast furnace or its support structures, but below the level of the injectors. Therefore, the supply pipe of the injection arm is connected to the upper side of the reducing gas distribution pipe, and the injection arm is directed upward.

Принимая во внимание повышенные температуры восстановительного газа, внутренняя поверхность распределительной трубы восстановительного газа, инжекторный рукав и факультативно инжектор облицованы огнеупорным изолирующим материалом для защиты системы ввода восстановительного газа.In consideration of the elevated temperatures of the reducing gas, the inner surface of the reducing gas distribution pipe, the injection sleeve and optionally the injector are lined with a fire-resistant insulating material to protect the reducing gas injection system.

Во втором аспекте настоящее изобретению предлагает установку доменной печи для производства передельного чугуна, включающую в себя доменную печь и по меньшей мере одну описанную здесь систему ввода восстановительного газа, причем инжектор(ы) смонтирован(ы) на уровне шахты. Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что распределительная труба восстановительного газа может быть смонтирована над уровнем инжекторов или под ними в зависимости, например, от наличия достаточного пространства. Даже возможно в случае, где распределительная труба восстановительного газа разделена на несколько частей, расположенных вокруг доменной печи, размещение неко- 3 044816 торых частей распределительной трубы восстановительного газа над уровнем инжектора и других под уровнем инжектора.In a second aspect, the present invention provides a blast furnace installation for producing pig iron, including a blast furnace and at least one reducing gas injection system described herein, the injector(s) being mounted at shaft level. Another advantage of the present invention is that the reducing gas distribution pipe can be mounted above or below the level of the injectors depending, for example, on the availability of sufficient space. It is even possible, in the case where the reducing gas distribution pipe is divided into several parts located around the blast furnace, to arrange some parts of the reducing gas distribution pipe above the injector level and others below the injector level.

Выражение в гидродинамической связи означает, что два устройства соединены каналами или трубами так, что текучая среда, например газ, может течь от одного устройства к другому. Эти выражение включает в себя средства для изменения этого потока, например клапаны или вентиляторы для регулирования массового расхода, компрессоры для регулирования давления и т.д., а также управляющие элементы, такие как датчики, исполнительные механизмы и т.д., необходимые или желательные для соответствующего управления работой доменной печи в целом или работой каждого из элементов в установке доменной печи.The term hydrodynamic coupling means that two devices are connected by channels or pipes so that a fluid, such as a gas, can flow from one device to the other. This expression includes means for modifying this flow, such as valves or fans for regulating mass flow, compressors for regulating pressure, etc., as well as control elements such as sensors, actuators, etc., necessary or desirable for appropriate control of the operation of the blast furnace as a whole or the operation of each of the elements in the blast furnace installation.

Выражения на уровне шахты или в шахту доменной печи в данном контексте подразумевает ввод материала выше уровня горячего дуться (фурм), то есть выше заплечиков, предпочтительно, в область газотвердого восстановления оксида железа над областью когезии.The expressions at the shaft level or into the blast furnace shaft in this context implies the introduction of material above the level of the hot blast (tuyere), that is, above the shoulders, preferably into the region of gas-solid reduction of iron oxide above the region of cohesion.

Приблизительно в настоящем контексте означает, что данное цифровое значение перекрывает диапазон значений от -10 до +10% цифрового значения, предпочтительно диапазон от -5 до +5% цифрового значения.Approximately in the present context means that a given digital value covers the range of values from -10 to +10% of the digital value, preferably the range from -5 to +5% of the digital value.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Предпочтительные варианты изобретения будет теперь описаны в качестве примера со ссылкой на соответствующие чертежи, на которых:Preferred embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 является трехмерным схематическим видом, показывающим вариант осуществления системы ввода восстановительного газа в шахту доменной печи;fig. 1 is a three-dimensional schematic view showing an embodiment of a reducing gas injection system into a blast furnace shaft;

фиг. 2 является частичным видом в разрезе варианта осуществления инжекторного рукава, смонтированного между распределительной трубой восстановительного газа и инжектором;fig. 2 is a partial cross-sectional view of an embodiment of an injection hose mounted between a reducing gas distribution pipe and an injector;

фиг. 3 является подробным видом другого варианта осуществления части системы ввода восстановительного газа, показывающим более подробно другой вариант осуществления инжектора до колена трубы; и фиг. 4 является подробным видом еще одного варианта осуществления части системы ввода восстановительного газа, показывающим более подробно альтернативный вариант осуществления инжектора до колена трубы согласно фиг. 3;fig. 3 is a detailed view of another embodiment of a portion of a reducing gas injection system showing in more detail another embodiment of an elbow injector; and figs. 4 is a detailed view of yet another embodiment of part of the reducing gas injection system, showing in more detail an alternative embodiment of the elbow injector according to FIG. 3;

фиг. 5 является принципиальной схемой защитной крышки для инжектора в А) на виде сбоку и Б) на виде спереди.fig. 5 is a schematic diagram of a protective cap for an injector in A) side view and B) front view.

Другие подробности и преимущества настоящего изобретения будут понятны из следующего подробного описания нескольких не ограничивающих вариантов осуществления со ссылкой на приложенные чертежи.Other details and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description of several non-limiting embodiments with reference to the accompanying drawings.

Описание предпочтительных вариантов осуществленияDescription of Preferred Embodiments

Ввод горячего восстановительного газа в шахту доменной печи упоминается во многих публикациях, но промышленное применение на коммерческой доменной печи все еще не реализовано.The injection of hot reducing gas into the blast furnace shaft has been mentioned in many publications, but industrial application in a commercial blast furnace has not yet been realized.

Одной проблемой при реализации ввода в шахту по сравнению известным вводом горячего дуться на уровне фурм является характеристика восстановительного газа. В то время как газ на уровне фурмы является просто горячим воздухом, в случае ввода в шахту газ является восстановительным газом, типичным образом синтетическим газом (сингазом), содержащим большие количества легковоспламеняемых водорода и CO, причем последний даже является ядовитым для людей.One problem when implementing shaft injection compared to the known hot blast injection at the tuyere level is the characteristics of the reducing gas. While the gas at the tuyere level is simply hot air, when introduced into the shaft the gas is a reducing gas, typically syngas containing large quantities of flammable hydrogen and CO, the latter even being poisonous to humans.

Таким образом, первостепенное значение имеет поддержание газонепроницаемого соединения главной газораспределительной трубы с точкой ввода на доменной печи.Therefore, maintaining a gas-tight connection between the main gas distribution pipe and the entry point at the blast furnace is of paramount importance.

Выход инжектора может иметь разные конструкции от простых отверстий, подобных фурме отверстий, до инжекторов с более чем одной точкой ввода, предпочтительно, ориентированных в разных направлениях, имеющих, например, специфические сменные вставки, защитные кожухи над выходом, охлаждающий выступ и т.п.The injector outlet may have a variety of designs ranging from simple holes, like a tuyere of holes, to injectors with more than one entry point, preferably oriented in different directions, having, for example, specific replaceable inserts, protective covers over the outlet, a cooling lip, etc.

В области фурм соединение между трубой горячего газа и особо между кольцевым трубопроводом и фурмами реализуется с помощью фурменных рукавов. Эти фурменные рукава выполняют главным образом две задачи:In the area of the tuyeres, the connection between the hot gas pipe and especially between the ring pipeline and the tuyeres is realized using tuyere hoses. These tuyere sleeves primarily serve two purposes:

быть газовым соединением между трубой горячего воздуха и встроенными в кожух доменной печи фурмами на уровне фурм;be a gas connection between the hot air pipe and the tuyeres built into the blast furnace shell at the tuyere level;

обеспечивать возможность компенсировать относительное перемещение между встроенными в кожух доменной печи фурмами и соединенной с независимыми конструкциями установки доменной печи трубой горячего дутья. Относительное перемещение является относительно важным по причине факта разных температур систем.provide the ability to compensate for the relative movement between the tuyeres built into the blast furnace casing and the hot blast pipe connected to the independent structures of the blast furnace installation. Relative movement is relatively important due to the fact that the systems have different temperatures.

Обычные фурменные рукава состоят из нескольких частей, причем главными частями являются спускающаяся часть фурменного рукава, колено трубы и дутьевая труба. Полусферическая передняя часть дутьевой трубы с помощью системы натяжного винтового крепления с пружиной прижимается к встроенной в стенку доменной печи фурме. Элементы фурменного рукава соединены с компенсирующим(и) соединением(ями) карданного типа в спускающаяся часть фурменного рукава, делая возможными перемещения в двух направлениях. Эти двухмерные перемещения достаточны для удерживания по- 4 044816 лусферы дутьевой трубы на посадочном месте носовой части фурмы. Это подвижное соединение с металлическим посадочным местом является достаточным при направлении горячего воздуха к доменной печи.Conventional tuyere hoses consist of several parts, with the main parts being the descending part of the tuyere hose, the pipe bend and the blow pipe. The hemispherical front part of the blast tube is pressed against a tuyere built into the wall of the blast furnace using a tension screw fastening system with a spring. The tuyere sleeve elements are connected to a cardan-type compensating connection(s) into the descending portion of the tuyere sleeve, allowing movement in two directions. These two-dimensional movements are sufficient to hold the hemisphere of the blow pipe in the seat of the nose of the tuyere. This movable connection to the metal seat is sufficient when directing hot air to the blast furnace.

Обычные фурмы сами являются также относительно сложными системами, состоящими из корпуса фурмы и носовой части фурмы. Последняя выступает в доменную печь, а более конкретно - в канал доменной печи. Эта область характеризуется очень высоким уровнем температуры, типичным образом от 2000 до 25000°C, и очень высокими скоростями газа. Также на этом уровне доменной печи могут находиться расплавленный шлак и частицы железа, так что очевидно, что носовая часть фурмы подвергается повреждению и должна регулярно заменяться.Conventional tuyeres themselves are also relatively complex systems consisting of a tuyere body and a tuyere nose. The latter protrudes into the blast furnace, and more specifically into the blast furnace channel. This region is characterized by very high temperature levels, typically between 2000 and 25,000°C, and very high gas velocities. Also at this level of the blast furnace there may be molten slag and iron particles, so it is obvious that the nose of the tuyere is subject to damage and must be replaced regularly.

Обычно в доменной печи используется большое число фурм в зависимости от производительности доменной печи, типичным образом от 10 до 40.Typically a blast furnace uses a large number of tuyeres depending on the blast furnace capacity, typically between 10 and 40.

Изобретатели установили, что в настоящей системе ввода восстановительного газа сами инжекторы потенциально могут быть упрощены по сравнению с фурмой в области фурм, основываясь на следующих основаниях:The inventors have found that in the present reducing gas injection system, the injectors themselves can potentially be simplified compared to a lance in the tuyere area based on the following reasons:

нет толстой огнеупорной футеровки, только область шахты печи с более низким уровнем температуры, позволяющим охлаждение с помощью охлаждающих плит и/или охлаждающих коробчатых холодильников и/или наружного охлаждения водяной пленкой;no thick refractory lining, only a lower temperature level kiln shaft area allowing cooling using chilled plates and/or chilled box coolers and/or external water film cooling;

типичный уровень температуры восстановительного газа между 900 и 1100°C;typical reducing gas temperature level is between 900 and 1100°C;

более низкая скорость потока, следовательно, требуется уменьшенный диаметр труб;lower flow rate, therefore requiring a reduced pipe diameter;

более низкий уровень давления.lower pressure level.

Одним предпочтительным эффектом этого является то, что благодаря меньшему диаметру инжектора имеется больше пространства между инжекторами, что облегчает его соединение с помощью фланцевых болтовых соединений, включая металлическое и/или мягкое уплотнение, с кожухом доменной печи. Другое преимущество меньшего диаметра инжектора заключается в том, что это позволяет сохранять отверстия в стенке доменной печи и охлаждающих плитах небольшими. В свою очередь, это обеспечивает более простую модернизацию этого решения на существующей доменной печи без замены охлаждающих плит.One advantageous effect of this is that, due to the smaller diameter of the injector, there is more space between the injectors, which facilitates its connection by flanged bolted connections, including a metal and/or soft seal, to the blast furnace shell. Another advantage of the smaller injector diameter is that it keeps the holes in the blast furnace wall and cooling plates small. In turn, this makes it easier to retrofit this solution onto an existing blast furnace without replacing the cooling plates.

Более конкретно, относительно использования фланцевого крепления инжекторного рукава к инжектору газонепроницаемость может быть дополнительно управляемой посредством приложения фиксированного крутящего момента при затяжке болтов фланца. Могут быть предприняты типичные меры для проверки газонепроницаемости, такие как мыльная вода.More specifically, with respect to the use of a flanged attachment of the injection hose to the injector, the gas tightness can be further controlled by applying a fixed torque when tightening the flange bolts. Typical gas tightness tests, such as soapy water, can be taken.

Однако при использования фланцевого крепления инжектора к распределительной трубе восстановительного газа инжекторный рукав должен позволить компенсацию для всех относительных перемещений инжекторного рукава и распределительной трубы восстановительного газа относительно инжектора. Поэтому настоящее изобретение предлагает комбинацию фланцевого соединения и компенсирующего соединения карданного типа между инжектором и выходным патрубком колена трубы.However, when using a flanged connection of the injector to the reducing gas distribution pipe, the injection hose must allow compensation for all relative movements of the injection hose and the reducing gas distribution pipe relative to the injector. Therefore, the present invention proposes a combination of a flange connection and a cardan-type compensating connection between the injector and the outlet of the pipe elbow.

Если вернуться к чертежам, то на фиг. 1 показан схематический частичный трехмерный вид в разрезе варианта осуществления системы 10 ввода восстановительного газа согласно изобретению для ввода восстановительного газа, такого как сингаз, в шахту доменной печи, причем система смонтирована на уровне шахты доменной печи на стенке 30 доменной печи или ее опорной конструкции (не показана). Распределительная труба 20 восстановительного газа системы ввода восстановительного газа, здесь покрывающая всю окружность доменной печи на уровне шахты, питается посредством линии 22 обеспечения восстановительным газом и соединена с несколькими инжекторами 40 с одним сопловым отверстием 41 на инжектор, выступающим слегка внутрь доменной печи 31 через соответствующее отверстие в охлаждающей плите(ах) 60.If we return to the drawings, then in FIG. 1 is a schematic partial three-dimensional cross-sectional view of an embodiment of a reducing gas injection system 10 according to the invention for introducing a reducing gas, such as syngas, into a blast furnace shaft, the system being mounted at the level of the blast furnace shaft on a wall 30 of the blast furnace or its supporting structure (not shown). The reducing gas distribution pipe 20 of the reducing gas injection system, here covering the entire circumference of the blast furnace at the shaft level, is fed by means of a reducing gas supply line 22 and is connected to several injectors 40 with one nozzle opening 41 per injector protruding slightly into the blast furnace 31 through a corresponding opening. in cooling plate(s) 60.

Распределительная труба 20 восстановительного газа соединена газонепроницаемым образом с инжектором 40 через инжекторный рукав, включающий в себя питающую трубу 51, соединенную с коленом 52 трубы, и колено 52 трубы, соединённое с инжекторной трубой 53, в свою очередь соединенной посредством фланца 535 с соответствующим фланцем 44 инжектора 40. В этом варианте осуществления в инжекторной трубе 53 предусмотрено карданное компенсирующее соединение 531.The reducing gas distribution pipe 20 is connected in a gas-tight manner to the injector 40 through an injection hose including a supply pipe 51 connected to a pipe elbow 52, and a pipe elbow 52 connected to an injection pipe 53, in turn connected by a flange 535 to a corresponding flange 44 injector 40. In this embodiment, a universal joint 531 is provided in the injection pipe 53.

Следует отметить, что на фиг. 1-4 питающая труба 51 смонтирована на нижней стороне распределительной трубы восстановительного газа и направлена вниз, то есть уровень инжектора находится ниже уровня распределительной трубы восстановительного газа. Однако также явно предусмотрены перевернутые варианты осуществления системы ввода восстановительного газа, причем уровень инжектора находится выше уровня распределительной трубы восстановительного газа, то есть питающая труба соединена с верхней стороной распределительной трубы восстановительного газа и направлена вверх.It should be noted that in FIG. 1-4, the supply pipe 51 is mounted on the lower side of the reducing gas distribution pipe and is directed downward, that is, the level of the injector is below the level of the reducing gas distribution pipe. However, inverted embodiments of the reducing gas injection system are also explicitly provided, wherein the level of the injector is above the level of the reducing gas distribution pipe, that is, the supply pipe is connected to the upper side of the reducing gas distribution pipe and is directed upward.

На фиг. 2 более подробно показан другой вариант осуществления настоящей системы ввода восстановительного газа, имеющей распределительную трубу 20 восстановительного газа с огнеупорной облицовкой 21, соединенной с инжекторным рукавом, его питающей трубой 51, ее коленом трубы и инжекторной трубой, присоединенной к входному патрубку 43 инжектора 40. Карданное компенсирующее соединение в этом варианте осуществления также предусмотрено в инжекторной трубе 53. Следует отметить, что элементы инжекторного рукава также, предпочтительно, снабжены огнеупорной облицовкой,In fig. 2 shows in more detail another embodiment of the present reducing gas injection system having a reducing gas distribution pipe 20 with a fireproof lining 21 connected to the injection hose, its supply pipe 51, its pipe elbow and the injection pipe connected to the inlet pipe 43 of the injector 40. Cardan a compensating connection in this embodiment is also provided in the injection pipe 53. It should be noted that the elements of the injection pipe are also preferably provided with a fire-resistant lining,

- 5 044816 но для простоты на чертежах пропущены.- 5 044816 but for simplicity they are omitted from the drawings.

Предпочтительно, питающая труба предусмотрена с двумя карданными компенсирующими соединениями 511, 512 для дальнейшей компенсации перемещений распределительной трубы восстановительного газа относительно колена 52 трубы. Предпочтительно, все части инжекторного рукава смонтированы друг с другом с помощью соответствующих фланцев, оснащенных при желании соответствующими уплотнениями (не показаны).Preferably, the supply pipe is provided with two universal joints 511, 512 to further compensate for movements of the reducing gas distribution pipe relative to the pipe elbow 52. Preferably, all parts of the injection hose are mounted to each other using corresponding flanges, optionally equipped with suitable seals (not shown).

Инжектор 40 присоединен газонепроницаемым образом к отверстию в стенке 30 доменной печи. В случае наличия охлаждающих плит (60) эти охлаждающие плиты 60 оснащены соответствующими отверстиями. Предпочтительно, инжектор 40 или его корпус 42 форсунки включают в себя систему 45 охлаждения, такую как соединенные с системой циркуляции охлаждающей жидкости охлаждающие каналы, особенно если окружающие сопловое(ые) отверстие(я) 41 части выступают из внутренней стороны доменной печи (31).The injector 40 is connected in a gas-tight manner to an opening in the wall 30 of the blast furnace. If there are cooling plates (60), these cooling plates 60 are provided with corresponding openings. Preferably, the injector 40 or its nozzle body 42 includes a cooling system 45, such as cooling channels connected to the coolant circulation system, especially if the surrounding nozzle opening(s) 41 protrude from the interior of the blast furnace (31).

В задней части колена трубы предусмотрен люк 521 для технического обслуживания и осмотра, причем его продольная центральная оси соответствует центральной продольной оси инжектора 40.A maintenance and inspection hatch 521 is provided at the rear of the pipe bend, its longitudinal central axis corresponding to the central longitudinal axis of the injector 40.

Фиг. 3 является подробным видом другого варианта осуществления, показывающим только части системы ввода восстановительного газа ниже по потому от питающей трубы (не показана). Одинаковые или эквивалентные признаки имеют одинаковые цифровые обозначения, как упомянуто выше или в приведенном ниже перечне ссылочных обозначений.Fig. 3 is a detailed view of another embodiment showing only portions of the reducing gas injection system downstream of the supply pipe (not shown). The same or equivalent features have the same numerals as mentioned above or in the list of reference numerals below.

Как показано более подробно на этом чертеже, инжектор присоединен газонепроницаемым образом с помощью монтажного фланца 40 к стенке 30 доменной печи.As shown in more detail in this drawing, the injector is connected in a gas-tight manner by means of a mounting flange 40 to the wall 30 of the blast furnace.

Люк 521 для технического обслуживания и осмотра предусмотрен со съемной крышкой 524, имеющей в ее центре отверстие, совмещенное с центральной продольной осью инжектора 40. К отверстию присоединен запорный вентиль 525 с объединенной системой осмотра со смотровым стеклом 523 и с фотокамерой 522.The hatch 521 for maintenance and inspection is provided with a removable cover 524, which has a hole in its center aligned with the central longitudinal axis of the injector 40. A shut-off valve 525 with a combined inspection system with a sight glass 523 and a camera 522 is connected to the hole.

В данном варианте осуществления карданное компенсирующее соединение 531 предусмотрено в трубе 53 инжектора.In this embodiment, a universal joint 531 is provided in the injector pipe 53.

Фиг. 4 подобна фиг. 3 за исключением того, что карданное компенсирующее соединение 531 предусмотрено в выходной части колена 52 трубы.Fig. 4 is similar to FIG. 3 except that a universal joint 531 is provided in the outlet portion of the pipe elbow 52.

В вариантах осуществления выступающая крышка может быть расположена над инжектором(ами) и выполнена для защиты передней части корпуса форсунки, которая выступает внутрь печи, от опускающегося шихтового материала. Такая защита корпуса форсунки инжектора от истирания посредством опускающегося шихтового материала (агломератов/окатышей и кокса) может быть, например, достигнута посредством стального кожуха, гладкого или гофрированного. Принцип этого выступающего кожуха 100 показан на фиг. 5 и образует разновидность крышки, простирающейся в продольном направлении L инжектора. Она закрывает выступающую длину инжектора (показан штриховыми линиями). Как можно увидеть, кожух 100 является участком изогнутого стального профиля, более конкретно имеющего перевернутую скругленную V-образную форму. Вершина 100.1 V-образного профиля находится над инжектором 40, а две ветви 100.2 простираются по обеим боковым сторонам инжектора 40, факультативно даже ниже инжектора. Кожух 100 может быть охлаждаемым жидкостью, непосредственно или косвенно. Каналы для охлаждающей жидкости могут быть расположены, например, на нижних сторонах кожуха.In embodiments, a protruding cover may be positioned over the injector(s) and configured to protect the front portion of the injector body that protrudes into the furnace from sinking charge material. Such protection of the injector nozzle body from abrasion by means of the falling charge material (agglomerates/pellets and coke) can, for example, be achieved by means of a steel casing, smooth or corrugated. The principle of this projecting housing 100 is shown in FIG. 5 and forms a type of cover extending in the longitudinal direction L of the injector. It covers the protruding length of the injector (shown with dashed lines). As can be seen, the casing 100 is a portion of a curved steel profile, more specifically having an inverted rounded V-shape. The top 100.1 of the V-shaped profile is located above the injector 40, and two branches 100.2 extend along both sides of the injector 40, optionally even below the injector. The housing 100 may be liquid cooled, directly or indirectly. Coolant passages may be located, for example, on the lower sides of the housing.

Ссылочные обозначенияReference designations

10: система ввода восстановительного газа;10: reducing gas injection system;

20: распределительная труба восстановительного газа;20: reducing gas distribution pipe;

21: огнеупорная облицовка;21: fireproof lining;

22: линия обеспечения восстановительным газом;22: reducing gas supply line;

30: стенка доменной печи;30: blast furnace wall;

31: внутренняя сторона доменной печи;31: inner side of the blast furnace;

40: инжектор(ы);40: injector(s);

41: сопловое(ые) отверстие(я);41: nozzle(s) hole(s);

42: корпус форсунки;42: nozzle body;

43: впускной патрубок;43: inlet pipe;

44: первый крепежный фланец (на задней части корпуса форсунки);44: first mounting flange (on the back of the nozzle body);

45: система охлаждения;45: cooling system;

46: крепежный фланец (для прикрепления инжектора к кожуху доменной печи);46: mounting flange (for attaching the injector to the blast furnace casing);

51: питающая труба;51: supply pipe;

511, 512: другие карданные компенсирующие соединения;511, 512: other universal joints;

52: колено трубы;52: pipe elbow;

521: люк для технического обслуживания и осмотра;521: hatch for maintenance and inspection;

522: фотокамера;522: camera;

523: смотровое стекло;523: sight glass;

524: крышка;524: cover;

525: клапан;525: valve;

--

Claims (10)

53: труба инжектора;53: injector pipe; 531: карданное компенсирующее соединение;531: universal joint; 535: другой крепежный фланец (на трубе инжектора);535: another mounting flange (on the injector pipe); 60: охлаждающая плита;60: cooling plate; 51+52+53: инжекторный рукав;51+52+53: injection sleeve; 100: крышка;100: cover; 100.1: вершина;100.1: top; 100.2: две ветви.100.2: two branches. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Система (10) ввода восстановительного газа для доменной печи, включающая в себя стенку (30) доменной печи, причем система ввода восстановительного газа включает в себя распределительную трубу (20) восстановительного газа, один или несколько инжекторов (40), смонтированных на стенке доменной печи на уровне шахты, причем распределительная труба (20) восстановительного газа присоединена к стенке (30) доменной печи или ее опорной конструкции, причем инжектор(ы) (40) включают в себя корпус (42) форсунки с периферийной стенкой, простирающейся вдоль продольной оси от передней части по меньшей мере с одним сопловым отверстием (41) до противоположной задней части с впускным патрубком (43), причем корпус форсунки включает в себя внутренний газовый канал для направления восстановительного газа от входного патрубка (43) к сопловому(ым) отверстию(ям) (41), причем корпус (42) форсунки закреплен через отверстие в стенке (30) доменной печи так, что передняя часть с сопловыми(и) отверстием(ями) (41) расположена на внутренней стороне (31) доменной печи, в то время как задняя часть с впускным патрубком (43) расположена снаружи стенки доменной печи, причем корпус (42) форсунки включает в себя периферийную установочную часть, выполненную для соединения инжектора газонепроницаемым образом с отверстием в стенке доменной печи, причем впускной патрубок (43) находится в гидродинамической связи с распределительной трубой (20) восстановительного газа посредством инжекторного рукава, причем инжекторный рукав включает в себя соединенную с распределительной трубой (20) восстановительного газа питающую трубу (51), соединенное с питающей трубой (51) колено (52) трубы, и соединенную с коленом (52) трубы инжекторную трубу (53), причем инжекторная труба (53) прикреплена с помощью фланца газонепроницаемым образом к впускному патрубку (43) инжектора (40), и инжекторная труба (53) и/или выходной патрубок колена трубы включают в себя по меньшей мере одно карданное компенсирующее соединение (531).1. A reducing gas injection system (10) for a blast furnace, including a blast furnace wall (30), the reducing gas injection system includes a reducing gas distribution pipe (20), one or more injectors (40) mounted on the wall blast furnace at shaft level, wherein a reducing gas distribution pipe (20) is connected to a wall (30) of the blast furnace or its supporting structure, wherein the injector(s) (40) include a nozzle body (42) with a peripheral wall extending along a longitudinal axis from a front portion with at least one nozzle port (41) to an opposite rear portion with an inlet port (43), the nozzle body including an internal gas passage for directing reducing gas from the inlet port (43) to the nozzle port(s) (pits) (41), wherein the nozzle body (42) is fixed through the hole in the wall (30) of the blast furnace so that the front part with the nozzle(s) hole(s) (41) is located on the inner side (31) of the blast furnace, while the rear portion with the inlet pipe (43) is located outside the blast furnace wall, the injector body (42) includes a peripheral mounting portion configured to connect the injector in a gas-tight manner to an opening in the wall of the blast furnace, wherein the injector body (43) is in hydrodynamic connection with the distribution pipe (20) of the reducing gas by means of an injection sleeve, wherein the injection sleeve includes a supply pipe (51) connected to the distribution pipe (20) of the reducing gas, a pipe elbow (52) connected to the supply pipe (51), and an injection pipe (53) connected to the pipe bend (52), wherein the injection pipe (53) is attached by means of a flange in a gas-tight manner to the inlet pipe (43) of the injector (40), and the injection pipe (53) and/or the outlet pipe of the pipe bend include at least one universal joint (531). 2. Система (10) ввода восстановительного газа по п.1, причем по меньшей мере одно карданное компенсирующее соединение (531) инжекторной трубы (53) соединено с коленом (52) трубы.2. The reducing gas injection system (10) according to claim 1, wherein at least one universal joint (531) of the injection pipe (53) is connected to the pipe elbow (52). 3. Система (10) ввода восстановительного газа по п.1 или 2, причем передняя область соплового(ых) отверстия(й) выступает из внутренней стороны (31) доменной печи.3. The reducing gas injection system (10) according to claim 1 or 2, wherein the front region of the nozzle hole(s) protrudes from the inner side (31) of the blast furnace. 4. Система (10) ввода восстановительного газа по одному из пп.1-3, причем питающая труба (51) включает в себя одно или более карданных компенсирующих соединений (511, 512).4. The reducing gas injection system (10) according to one of claims 1 to 3, wherein the supply pipe (51) includes one or more universal joints (511, 512). 5. Система (10) ввода восстановительного газа по одному из пп.1-4, причем инжектор (40) прикреплен с помощью фланца (46) газонепроницаемым образом посредством болтов или крюков к отверстию стенки (30) доменной печи.5. Reducing gas injection system (10) according to one of claims 1 to 4, wherein the injector (40) is attached by means of a flange (46) in a gas-tight manner by means of bolts or hooks to an opening in the wall (30) of the blast furnace. 6. Система (10) ввода восстановительного газа по одному из пп.1-5, причем инжекторная труба (53) прикреплена с помощью фланцев газонепроницаемым образом посредством болтов или крюков к впускному патрубку (43) инжектора (40), предпочтительно с металлическим и/или мягким уплотнением для обеспечения газонепроницаемости между первым крепежным фланцем (44) на задней части корпуса форсунки и вторым крепежным фланцем (535) на трубе (53) инжектора.6. Reducing gas injection system (10) according to one of claims 1 to 5, wherein the injection pipe (53) is attached by means of flanges in a gas-tight manner by means of bolts or hooks to the inlet pipe (43) of the injector (40), preferably with metal and/or or a soft seal to provide a gas-tight seal between the first mounting flange (44) on the rear of the injector body and the second mounting flange (535) on the injector pipe (53). 7. Система (10) ввода восстановительного газа по одному из пп.1-6, причем инжектор(ы) (40), включающий(ие) в себя корпус (42) форсунки с периферийной стенкой, простирающейся вдоль продольной оси от передней части, по меньшей мере с одним сопловым отверстием (41), изготовлен из одной заготовки.7. A reducing gas injection system (10) according to one of claims 1 to 6, wherein the injector(s) (40) including an injector body (42) with a peripheral wall extending along a longitudinal axis from the front part, with at least one nozzle hole (41), made from one piece. 8. Система (10) ввода восстановительного газа по одному из пп.1-7, причем колено трубы (52) включает в себя люк (521) для технического обслуживания и осмотра, выровненный по центру с продольной осью инжектора (40), к которому, предпочтительно, с возможностью удаления присоединены крышка (524), смотровое стекло (523) и/или фотокамера (522), более предпочтительно тепловая фотокамера или фотокамера с источником света.8. The reducing gas injection system (10) according to one of claims 1 to 7, wherein the pipe bend (52) includes a maintenance and inspection hatch (521) centrally aligned with the longitudinal axis of the injector (40), to which A cover (524), a sight glass (523) and/or a camera (522), more preferably a thermal camera or a light source camera, are preferably removably attached. 9. Система (10) ввода восстановительного газа по одному из пп.1-8, причем датчик потока газа или, предпочтительно, термопара смонтированы в инжекторном рукаве или выступающими в газовый поток или встроенными в огнеупорную футеровку инжекторного рукава.9. Reducing gas injection system (10) according to one of claims 1 to 8, wherein a gas flow sensor or, preferably, a thermocouple is mounted in the injection hose or protruding into the gas flow or built into the refractory lining of the injection hose. 10. Система (10) ввода восстановительного газа по одному из пп.1-9, причем передняя часть инжек-10. System (10) for introducing reducing gas according to one of claims 1 to 9, wherein the front part of the injection --
EA202390971 2020-09-28 2021-09-27 REDUCING GAS INPUT SYSTEM EA044816B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LULU102097 2020-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA044816B1 true EA044816B1 (en) 2023-10-03

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3547624A (en) Method of processing metal-bearing charge in a furnace having oxy-fuel burners in furnace tuyeres
EP2848705B1 (en) Structure for tuyere section in blast furnace
SU1149881A3 (en) Device for gasification of mineral fuels
CN102925218B (en) There is the entrained flow gasifiers of the cooling cowl of the piping passed from pressure vessel with side
TWI529361B (en) A charging device for a metallurgical reactor
KR101492483B1 (en) System of leaktight connection between a tuyere and a hot blast inlet nozzle for a shaft furnace, and steel-making blast furnace comprising such a system
EA044816B1 (en) REDUCING GAS INPUT SYSTEM
US4325540A (en) Apparatus for supplying fluids to a converter
EP4217513B1 (en) Reducing gas injection system
US20230375272A1 (en) Blast furnace with shaft feeding of hot process gas
EP0032173B1 (en) Converter and apparatus for supplying fluids to a converter
EP0056655B1 (en) Oxygen passage structure in a supporting trunnion of a steel converter vessel
USRE31566E (en) Cooling structure for a metallurgical furnace
KR850001552B1 (en) Apparatus for supplying fluids to a convertor
US8808616B2 (en) Bustle pipe arrangement
LU102095B1 (en) Compact Gas Injection System for a Furnace
CN210596136U (en) Thermal insulation device for blast furnace hot blast pipe system
LU502720B1 (en) Gas injector for shaft injection in a blast furnace
LU102096B1 (en) Exchangeable cooled nose with ceramic injector passage
US3980286A (en) Tuyere feed lines
EA045788B1 (en) BLAST FURNACE WITH HOT PROCESS GAS SUPPLY TO THE MINE
US9028743B2 (en) Bustle pipe arrangement
CN206843515U (en) A kind of auto-closed ball valve and a kind of blast furnace coal-spraying gun
RU2183220C1 (en) Expansion piece of hot blast line
CN201074237Y (en) High furnace blasting branch tube low-temperature compensator