一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统技术方案

本发明专利技术涉及高炉设备技术领域，特别是涉及一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统。用于与炉墙连接，排出炉墙内蓄积的气体或水汽，所述排放系统包括至少一个收集排放单元，每个收集排放单元具有一收集管路，所述收集管路第一端伸入高炉炉墙内用于收集高炉炉墙内蓄积的气体或水汽，第二端与大气连通或连接有排气机构。本发明专利技术的有益效果是：及时排出高炉炉墙内在生产过程中蓄积的气体或水汽，降低气体或水汽对炉墙内耐火材料的侵蚀速率，提高高炉炉墙冷却效率。

【技术实现步骤摘要】
一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统
本专利技术涉及高炉设备
，特别是涉及一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统。
技术介绍
高炉炼铁是炼铁技术的主要工艺方法，目前国内大中型高炉的一代炉龄多在10-15年上下，国外如德国、日本等发达国家高炉一代的炉龄普遍在15-20年上下。新建或大修一座高炉成本巨大，并显著影响企业效益。近年来国内国外高炉频繁出现炉缸烧穿的事故及遭受炉缸炭砖温度异常升高的困扰，有的高炉甚至投产1年到2年就被烧穿，大中型高炉的生产寿命大大缩减，严重威胁高炉的安全生产，给企业造成巨大的经济损失。高炉一代的炉龄寿命通常以高炉炉缸寿命计算，炉缸内聚积液态铁水和熔渣(1450～1550℃)，高炉炉缸耐火材料用量最大，其内衬通常是炭质耐火砖，耐火砖冷面设水冷冷却壁。在生产过程中，高炉炉墙内会产生需要及时排出的气态物质。其中，高炉耐火材料内蓄积的气态物质主要有三个来源，其一，耐火材料本身含有一定的挥发分(所谓的挥发分是指样品在规定的条件下隔绝空气加热，样品中的有机物质受热分解出一部分分子量较小的气体或液体)，在高温环境下逐渐挥发释放；其二，高炉炉内是高速流动的高压高温生产煤气，生产煤气通过耐火材料的毛细孔隙向低压低温处渗透形成逃逸煤气；其三，冷却设备漏水或逃逸煤气携带的水分蓄积在耐火材料中，当温度升高后水分汽化形成水汽。由于气态物质会对高炉产生不同程度的危害，尤其是炉墙内蓄积的水汽对耐火材料及炉子的冷却系统的危害巨大。首先，水汽在高温下与炉缸炭质耐火材料发生化学反应，破坏耐材结构，降低其性能；其次，水分汽化后其体积扩大数倍，在炉墙内封闭的空间里产生巨大的压力，推动炉墙或冷却壁变形，使得冷却壁与耐火材料间形成间隙，形成巨大的传热阻力，破坏了冷却体系，炉缸炭砖温度迅速攀升超过其合理的工作温度区间，当水汽压力达到一定程度时推动耐火砖移位，炉缸局部出现铁水通道，高炉炉缸将会被直接烧穿。因此，高炉炉墙内的气态物质必须尽快地排出高炉，才能确保安全生产。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统，用于及时排出高炉炉墙内蓄积的各种气态物质，提升高炉炉墙冷却效率，降低炉墙耐火材料被侵蚀的速率。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统，用于与炉墙连接，排出炉墙内蓄积的气体或水汽，所述排放系统包括至少一个收集排放单元，每个收集排放单元具有一收集管路，所述收集管路第一端伸入高炉炉墙内用于收集高炉炉墙内蓄积的气体或水汽，第二端与大气连通或连接有排气机构。本专利技术的有益效果是：及时排出高炉炉墙内在生产过程中蓄积的气体或水汽，降低气体或水汽对炉墙内耐火材料的侵蚀速率，提高高炉炉墙冷却效率。进一步，所述排放系统还包括排气总管，每个收集排放单元的收集管路第一端伸入炉墙内的捣打料耐火材料层，第二端连接至所述排气总管。进一步，所述排气机构包括排气支管和设置在排气支管上的安全阀，所述排气支管连接所述收集管路第二端和所述排气总管。进一步，所述排气支管上位于安全阀的上游设置有第一控制阀，所述排气支管或收集管路第二端设置有压力计。进一步，所述排气支管上设置有与安全阀并联的旁通管路，所述旁通管路上设置有旁通阀。采用上述进一步方案的有益效果是：高炉炉墙内蓄积的气态物质通过收集管路收集，引导至安全阀前，安全阀根据收集管路安装位置的工况标定压力，当蓄积在安全阀前的气态物质压力超过标定值后安全阀自动打开，排出气体；当高炉处于检修状态时或安全阀异常时，打开旁通阀可直接排出气态物质；经过安全阀或旁通阀排出的气态物质最终通过排气总管集中排放，便于管理；设置压力计，检测并记录收集管路的压力值，一方面可据此调整安全阀的压力标定，设置安全阀的打开标准，以适应选择排放的气态物质的种类，另一方面，该点压力值还可以结合温度检测值，根据测量数值研究炉墙侵蚀进程，研究炉墙中气隙的形成和演变规律，判断炉墙温度异常波动对炉墙侵蚀的影响，对研究炉缸长寿具有非常有益的作用。进一步，所述收集管路第二端的最低点还连接有用于排放水的排水支管。进一步，所述排放系统还包括排水总管，每个收集排放单元的排水支管连接至所述排水总管。进一步，所述排水支管上依次设置有第二控制阀和疏水阀，且所述疏水阀位于靠近排水总管的一端。采用上述进一步方案的有益效果是：高炉炉墙内蓄积的气体含有水蒸气，气体中的水蒸气或水汽在排放过程中会有部分气态物质冷凝，冷凝水蓄积在排水支管内，通过疏水阀排放到排水总管中集中排放。进一步，多个所述收集排放单元沿高炉炉墙圆周方向和/或高度方向分布。进一步，所述收集管路的第一端穿过炉墙上的预留孔伸入高炉炉墙内；或所述收集管路的第一端与炉墙上的其它孔口共用，通过其它孔口伸入高炉炉墙内。采用上述进一步方案的有益效果是：在高炉炉墙不同位置设置收集排放单元，便于高炉炉墙内的气态物质及时充分的排出，提高高炉炉墙对气态物质的处理效果，提高安全性能，延长使用寿命；并充分利用高炉炉墙上现成的孔口，减少工作量，提高经济效益。附图说明图1显示为本专利技术排出高炉炉墙内气态物质的排放系统的第一流程图；图2显示为本专利技术排出高炉炉墙内气态物质的排放系统的第二流程图；图3显示为本专利技术排出高炉炉墙内气态物质的排放系统的第三流程图；图4显示为本专利技术排出高炉炉墙内气态物质的排放系统的收集管路与其它孔口共用的结构示意图；图5显示为本专利技术排出高炉炉墙内气态物质的排放系统的收集管路通过预留孔伸入高炉炉墙内的结构示意图；图6显示为本专利技术排出高炉炉墙内气态物质的排放系统在高炉炉缸上安装展开平面图。零件标号说明1收集管路；21排气支管；22旁通管路；23第一控制阀；24旁通阀；25安全阀；3排气总管；41压力计；42第三控制阀；51排水支管；52第二控制阀；53疏水阀；6排水总管；71炉壳；72冷却设备；73捣打料；74耐火砖；8热电偶。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。在对本专利技术实施例进行详细叙述之前，先对本专利技术的应用环境进行描述。本专利技术的技术主要是应用于炼铁技术中的高炉设备领域，特别是应用于高炉长寿生产运行领域。本专利技术是解决在生产过程中，高炉炉墙内蓄积的各种气态物质，破坏高炉冷却系统，使得高炉炉衬被异常侵蚀，高炉使用寿命短、安全性能低的技术问题。在本专利技术中，高炉炉墙内的耐火材料为耐火砖和捣打料(所谓的捣打料是指用捣打方法施工，并在高于常温的加热作用下硬化的不定型耐火材料)等，通过在高炉炉墙上设置排放系统，使得生产过程中高炉炉墙不断聚集的气态物质可以通过排放系统及时排出，避免气体膨胀破坏炉墙传热体系，降低耐火材料被侵蚀的速率，延长高炉的使用寿命。如图4至图6所示，本专利技术实施例的排出高炉炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统，用于与炉墙连接，排出炉墙内蓄积的气体或水汽，其特征在于：所述排放系统包括至少一个收集排放单元，每个收集排放单元具有一收集管路，所述收集管路第一端伸入高炉炉墙内用于收集高炉炉墙内蓄积的气体或水汽，第二端与大气连通或连接有排气机构。

【技术特征摘要】
1.一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统，用于与炉墙连接，排出炉墙内蓄积的气体或水汽，其特征在于：所述排放系统包括至少一个收集排放单元，每个收集排放单元具有一收集管路，所述收集管路第一端伸入高炉炉墙内用于收集高炉炉墙内蓄积的气体或水汽，第二端与大气连通或连接有排气机构。2.根据权利要求1所述的一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统，其特征在于：所述排放系统还包括排气总管，每个收集排放单元的收集管路第一端伸入炉墙内的捣打料耐火材料层，第二端连接至所述排气总管。3.根据权利要求2所述的一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统，其特征在于：所述排气机构包括排气支管和设置在排气支管上的安全阀，所述排气支管连接所述收集管路第二端和所述排气总管。4.根据权利要求3所述的一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统，其特征在于：所述排气支管上位于安全阀的上游设置有第一控制阀，所述排气支管或收集管路第二端设置有压力计。5.根据权利要求3所述的一种排出高炉炉墙内气态物质的排放系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹忠平，肖学文，印民，熊拾根，王刚，董会国，张玉栋，胡显波，余东龙，李杰，贾娟鱼，李少强，郭隆，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪上海工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50