风口组件及使用该风口组件的铁水制造设备制造技术

本发明专利技术提供一种风口组件及使用该风口组件的铁水制造设备。所提供的铁水制造设备的风口组件，包括：气体通道，用于向熔融气化炉内喷射含氧气体；燃料喷射管，与所述气体通道分开设置，向熔融气化炉内喷射辅助燃料，其中所述燃料喷射管包括相互连接的两个管。本发明专利技术的风口组件可缩短燃烧焦点距离提高辅助燃料的燃烧效率，而且能够最大限度地减少辅助燃料所造成的喷射管的磨损。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风口组件及使用该风口组件的铁水制造设备
本专利技术涉及一种铁水制造设备，更具体地涉及一种具有向熔融气化炉喷射辅助燃料的喷射管的风口组件及使用该风口组件的铁水制造设备。
技术介绍
最近，已研发出能够取代高炉法的熔融还原法。在熔融还原法中，直接利用普通煤作为燃料及还原剂，并直接利用铁矿石作为铁源。在熔融还原法中，分别提供使铁矿石还原的还原反应器和使铁矿石熔化的熔融气化炉。因此，铁矿石在还原反应器中被还原气体还原后，在熔融气化炉中熔化而制造铁水。向熔融气化炉喷射氧气，以使熔融气化炉内的煤填充床燃烧。用于喷射氧气的风口组件安装在熔融气化炉的侧面。喷射到熔融气化炉内的氧气使煤填充床燃烧，通过该燃烧热使装入熔融气化炉内的铁矿石熔化而制造铁水。为使熔融气化炉内的燃烧热增加，可通过风口向熔融气化炉内喷射辅助燃料。可通过喷射氧气的风口的气体喷射通道或者通过与氧气通道分开的其他管道，将辅助燃料喷射到炉内。 将辅助燃料和氧气通过气体喷射通道喷射到炉内时，辅助燃料在风口前端剧烈燃烧，从而会导致风口前端损坏。将辅助燃料和氧气分别通过不同管道喷射到炉内时，辅助燃料和氧气在离开风口前端的位置相遇而燃烧，从而可以减少风口的损伤。辅助燃料和氧气相遇而燃烧的地点即燃烧焦点离风口前端越远越有利于防止风口的损伤。然而，从辅助燃料的燃烧效率方面考虑，为了使喷射到炉内的辅助燃料和氧气尽快相遇，应缩短风口前端到燃烧焦点的距离。为了缩短燃烧焦点的距离，需要加大喷射辅助燃料的管道的角度。如果把管道的角度加大到预定值以上，管道脱离风口而与风口发生干扰现象，成为缩短燃烧焦点距离的主要限制条件。如上所述，燃烧焦点距离没有得到充分缩短，而远离风口前端移动至回旋区中心，就会导致未充分燃烧之前离开回旋区的辅助燃料量增加，从而出现未燃烧的辅助燃料沉积在炉内的问题。如果未燃烧的辅助燃料量增加，不仅燃料损失量变大，而且熔融气化炉内的透气性、透液性降低，从而引起导致炉内状况恶化的炉况失常。
技术实现思路
技术问题本专利技术鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种与风口不发生干扰的情况下进一步缩短燃烧焦点距离，从而可提高辅助燃料的燃烧效率的风口组件及使用该风口组件的铁水制造设备。还提供一种能够最大限度地减少辅助燃料所造成的管道磨损的风口组件及使用该风口组件的铁水制造设备。还提供一种更为方便快速地检测辅助燃料所造成的管道损坏状况的风口组件及使用该风口组件的铁水制造设备。技术方案根据本专利技术一实施例的设置在制造铁水的熔融气化炉的风口组件，包括:气体喷射通道，用于向所述熔融气化炉内喷射含氧气体；以及燃料喷射管，与所述气体喷射通道分开设置，向所述熔融气化炉内部喷射辅助燃料，其中所述燃料喷射管包括相互连接的两个管。所述风口组件可由邻接于所述熔融气化炉内部的小风口和邻接于所述熔融气化炉外部的大风口组成。所述燃料喷射管由第一管和第二管组成，所述第一管插入在小风口内部且部分朝所述大风口方向突出，所述第二管插入在所述大风口内部且与所述第一管的突出部连接。另外，所述第二管可以是直线形或者弯曲形。所述第二管与所述第一管的突出部连接，并且在所述大风口内部空间通过法兰盘或者接套来连接。 所述第一管和所述气体喷射通道所形成的角度为锐角。所述第二管与所述第一管的突出部连接，并且具有从连接部位直线形成的直线区段。所述第二管从所述直线部分的结束点起越往所述大风口的外侧前端曲率半径越小。所述第二管上形成有保护管，所述保护管有间隔地包覆所述第二管的外周部并与外部隔离封闭。所述保护管上可形成用于检测内部压力的压力计或者用于检测内部温度的温度计。所述第二管内周面上可形成耐磨衬垫。所述辅助燃料是选自粉煤、天然气、合成气、焦炉煤气(C0G)、转炉废气(LDG)、高炉废气(BFG)、FINEX废气(FOG)、COREX废气、废塑料、RDF及RPF中的至少一种燃料。根据本专利技术另一实施例的铁水制造设备，包括:还原反应器，用于将含有铁矿石的混合物还原成被还原材料；煤炭供应装置，用于供应块状含碳材料，以用作使所述被还原材料熔化的热源；熔融气化炉，与所述还原反应器连接而被装入所述被还原材料，与所述煤炭供应装置连接而被装入块状含碳材料，并通过设置在侧面上的风口组件喷入氧气和辅助燃料，以制造铁水；以及还原气体供应管，用于向所述还原反应器供应由包含在所述块状含碳材料和所述辅助燃料中的挥发成分所产生的所述熔融气化炉内的还原气体。所述风口组件可以是具有上述结构的风口组件。所述煤炭供应装置包括煤压块制造装置，用于将粉煤压制成煤压块。另外，所述煤压块制造装置，可包括:粉煤储料仓，用于储存所述粉煤；混合器，连接于所述粉煤储料仓，接收糖浆粘结剂进行混合，以形成混合煤；以及压块机，与所述混合器连接，对所述混合煤进行压制，以制造煤压块。所述煤压块制造装置，还包括:粘结剂罐(bin)，用于提供所述糖浆粘结剂；以及固化剂罐(bin)，另行提供选自生石灰、消石灰、石灰石、碳酸钙、水泥、膨润土、粘土(clay)、硅石、硅酸盐、白云石、磷酸、硫酸及氧化物中的至少一种所述固化剂，并且所述粘结剂罐及所述固化剂罐可分别与所述所述混合器连接。所述铁水制造设备还包括与所述还原反应器连接并压制所述被还原材料的压制铁制造装置，而且将所述压制铁制造装置中制造的压制铁供应到所述熔融气化炉内。所述还原反应器可以是依次连接的多级流化床还原反应器。所述还原反应器可以是充填床型还原反应器。有益效果根据本专利技术的铁水制造设备的风口组件，使得辅助燃料的燃烧焦点最大限度地靠近风口前端，从而能够提高辅助燃料的燃烧效率。而且，能够减少向熔融气化炉内喷射辅助燃料时对喷射管所造成的损伤，且增加风口组件的寿命。【附图说明】图1是示意性地示出本专利技术一实施例的铁水制造设备的风口组件的剖视图。图2更具体地示出图1之风口组件中的燃料喷射管的结构。图3示意性地示出 图1之变更实施例的风口组件中的燃料喷射管的第二管为弯曲形状。图4更具体地示出图3之风口组件中的燃料喷射管的结构。图5具体地示出图3之风口组件中的燃料喷射管的直线部分。图6示出本专利技术另一实施例的铁水制造设备，其包括多级流化床还原反应器、采用本专利技术之风口组件的熔融气化炉、煤压块制造装置及压制铁制造装置。图7示出本专利技术另一实施例的铁水制造设备，其包括充填床型还原反应器、采用本专利技术之风口组件的熔融气化炉、煤压块制造装置。图8及图9是将本专利技术的风口组件的粉煤喷射量和铁水生产量与以往进行比较的图表。【具体实施方式】下面，参照附图详细说明本专利技术的实施例，以使所属领域的技术人员容易实施。所属领域的技术人员应当容易理解，在不脱离本专利技术的概念及范围的条件下，可以以不同的方式实施本专利技术。附图中相同或类似的部分尽量采用了相同的附图标记。这里所使用的术语只是出于描述具体实施例的目的，而不意在限制本专利技术。除非上下文另外清楚地指出，否则这里所使用的单数形式也意在包括复数形式。还应该理解的是，术语“包括”和“包含”不是具体指某些特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，而排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。下面使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与所属领域的技术人员通常理解的意思相同。还应该理解的是，除非这里明确定义，否则术语(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置于制造铁水的熔融气化炉的风口组件，包括：气体喷射通道，用于向所述熔融气化炉内喷射含氧气体；以及燃料喷射管，与所述气体喷射通道分开设置，向所述熔融气化炉内喷射辅助燃料，其中，所述燃料喷射管包括相互连接的两个管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 KR 10-2011-01402201.一种设置于制造铁水的熔融气化炉的风口组件，包括: 气体喷射通道，用于向所述熔融气化炉内喷射含氧气体；以及 燃料喷射管，与所述气体喷射通道分开设置，向所述熔融气化炉内喷射辅助燃料， 其中，所述燃料喷射管包括相互连接的两个管。2.根据权利要求1所述的风口组件，其中， 所述风口组件由邻接于所述熔融气化炉内部的小风口和邻接于所述熔融气化炉外部的大风口组成。3.根据权利要求2所述的风口组件，其中， 所述燃料喷射管由第一管和第二管组成， 所述第一管插入在小风口内部且部分朝所述大风口方向突出， 所述第二管插入在所述大风口内部且与所述第一管的突出部连接。4.根据权利要求3所述的风口组件，其中， 所述第二管为直线形或弯曲形。5.根据权利要求4 所述的风口组件，其中， 所述第二管与所述第一管的突出部连接，并且在所述大风口内部空间通过法兰盘或者接套来连接。6.根据权利要求4或者5所述的风口组件，其中， 所述第一管和所述气体喷射通道所形成的角度为锐角。7.根据权利要求4所述的风口组件，其中， 所述第二管与所述第一管的突出部连接，并且具有从连接部位直线形成的直线区段。8.根据权利要求7所述的风口组件，其中， 所述第二管从所述直线部分的结束点起越往所述大风口的外侧前端曲率半径越小。9.根据权利要求3所述的风口组件，其中， 所述第二管上形成有保护管，所述保护管有间隔地包覆所述第二管的外周部并与外部隔离封闭。10.根据权利要求9所述的风口组件，其中， 所述保护管形成有用于检测内部压力的压力计或者用于检测内部温度的温度计。11.根据权利要求3所述的风口组件，其中， 所述第二管的内周面上形成有耐磨衬垫。12.根据权利要求1所述的风口组件，其中， 所述辅助燃料是选自粉煤、天然气、合成气、焦炉煤气、转炉废气、高炉废气、FINEX...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔应洙，许金植，裴辰灿，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR