一种两段式高炉喷吹煤粉装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种两段式高炉喷吹煤粉装置，其包括高炉和设置在所述高炉内部的多个两段式煤粉喷枪；所述多个两段式煤粉喷枪由外至内水平从所述高炉的炉身侧壁阵列分布排列插入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪均设为内部中空且两端连通结构，用以通过载气将煤粉从外界沿其内部中空通道喷吹进入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪的上部设有用于保护所述多个两段式煤粉喷枪的梁架。本发明专利技术提供的两段式高炉喷吹煤粉方法能够通过改善炉内煤气流分布，提高煤气利用率(ηCO)，以解决煤气流分布和料柱透气性等问题，从而实现快速有效均匀喷吹，达到提高煤比、降低燃料比和成本的应用效果。

A Two-stage Pulverized Coal Injection Device for Blast Furnace

The invention belongs to the technical field of blast furnace ironmaking, and in particular relates to a two-stage pulverized coal injection device for blast furnace, which comprises a blast furnace and a plurality of two-stage pulverized coal injection guns installed inside the blast furnace; the plurality of two-stage pulverized coal injection guns are arranged and inserted into the inner part of the blast furnace from the outer to the inner level from the array of the side wall of the blast furnace body; the plurality of two-stage pulverized coal injection guns are arranged in the inner part. The upper part of the two-stage pulverized coal spraying guns is provided with a beam frame for protecting the two-stage pulverized coal spraying guns. The two-stage blast furnace pulverized coal injection method provided by the invention can solve the problems of gas flow distribution and material column permeability by improving the distribution of gas flow in the furnace and increasing the utilization ratio of gas (CO), thus realizing rapid and effective uniform injection, and achieving the application effect of increasing coal ratio, reducing fuel ratio and cost.

【技术实现步骤摘要】
一种两段式高炉喷吹煤粉装置
本专利技术属于高炉炼铁
，尤其涉及一种两段式高炉喷吹煤粉装置。
技术介绍
喷吹粉煤技术是高炉炼铁降本增效的有效措施之一。高炉喷煤不仅可以大幅度降低焦比，还为高炉操作增加了一种调剂手段，高炉操作人员可以利用控制喷煤来控制高炉的热状态。因此，高炉喷吹煤粉工艺可以大幅度降低生铁成本、降低焦比的使用、改善环境等作用。另外，当前高炉煤气流分布不利于高炉煤气的利用，适当增加径向R/3(R为该高度处的炉内半径)的煤气量，有利于提高煤气利用率(ηCO)。现有技术中为高炉增加煤粉喷吹的装置如专利号为ZL00123294.0的专利技术只能将软熔带及其下方的区域喷吹煤粉，效果有限，更不能够改善炉内煤气流分布和料柱的透气性等问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对现有存在的技术问题，本专利技术提供一种两段式高炉喷吹煤粉装置，能够改善炉内煤气流分布，提高煤气利用率(ηCO)，以解决煤气流分布和料柱透气性等问题，从而实现快速有效均匀喷吹，达到提高煤比、降低燃料比和成本的效果。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种两段式高炉喷吹煤粉装置，包括高炉和设置在所述高炉内部的多个两段式煤粉喷枪；所述多个两段式煤粉喷枪由外至内水平从所述高炉的炉身下部或炉腰上部侧壁阵列分布排列插入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪均设为内部中空且两端连通结构，用以通过载气将煤粉从外界沿其内部中空通道喷吹进入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪的上部设有用于保护所述多个两段式煤粉喷枪的梁架。优选地，所述多个两段式煤粉喷枪从所述高炉炉身下部或炉腰上部侧壁处沿圆周方向均匀分布后水平插入所述高炉内；所述每一两段式煤粉喷枪均包括炉内段和炉外段；所述炉内段的喷枪侧壁上设有阵列排布的多个辅助喷枪孔；所述多个辅助喷枪孔沿所述炉内段靠近高炉内中心的端部向高炉外方向延伸0～2.5m长度区域的侧壁上阵列分布；所述炉外段用以接通煤粉输送装置。优选地，所述多个辅助喷枪孔在所述炉内段的同一横截面的侧壁上呈对称分布，且位于不同截面的辅助喷枪孔的间距不等，呈由高炉内向高炉外分布密度逐渐稀疏。优选地，所述多个辅助喷枪孔在所述炉内段的侧壁上由高炉内向高炉外分布密度逐渐稀疏。优选地，所述炉内段的长度为A；所述炉内段所在平面的高炉内径为R；所述A与所述R存在下述数学关系：优选地，所述炉内段距所述高炉内软熔带的垂直距离介于0.5～1.5m之间。优选地，所述每一两段式煤粉喷枪的内径介于10～30mm之间，外径介于100～200mm之间，辅助喷枪孔孔径介于2～5mm之间。优选地，所述每一两段式煤粉喷枪和所述梁架的材质均为能够承受1200℃以上环境温度的耐高温材质。优选地，所述两段式煤粉喷枪的数量为2～20支。优选地，所述梁架包括多个梁骨；所述多个梁骨焊接构成一伞架状结构体；每一所述梁骨均与所述高炉的内壁固定连接；每一所述梁骨均能够保护一个所述两段式煤粉喷枪的炉内段免受高炉内料柱的影响，达到所述炉内段在所述高炉内保持与水平线平行的目的。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种两段式高炉喷吹煤粉装置，能够改善炉内煤气流分布，提高煤气利用率(ηCO)，以解决煤气流分布和料柱透气性问题，从而实现快速有效均匀喷吹，达到提高煤比、降低燃料比和成本的有益效果。具体地，通过调整两段式煤粉喷枪位置，控制煤粉到达软熔带上部、炉身下部，有利于减轻传统喷煤技术所引起的滴落带内的局部过量积粉，降低高炉全压差。在保证料柱压差不变的前提下，鼓风量增加，产量也随之提高。两段式喷吹煤粉方法可使高炉接受更多的喷煤量，煤比增加，焦比降低，有助于降低炼铁成本综合效益。当2～20支煤枪从高炉炉身下部或炉腰上部侧壁沿圆周方向水平插入后，由于边缘效应，起到导气(风)管作用，改善高炉料柱的透气性，降低高炉压差。当2～20支煤枪从高炉炉身下部或炉腰上部侧壁沿圆周方向均匀分布布置时，可改善高炉内部径向R/3处煤气流分布，富CO煤气进入该区域，促进该区域还原，有利于提高煤气利用率(ηCO)，降低燃料比。附图说明图1为本专利技术一种两段式高炉喷吹煤粉装置的结构示意图；图2为本专利技术一种两段式高炉喷吹煤粉装置的顶部平面示意图；图3(a)为本专利技术一种两段式高炉喷吹煤粉装置中梁架的俯视图，(b)为本专利技术一种两段式高炉喷吹煤粉装置中梁架的梁骨的横截面的示意图；图4为本专利技术一种两段式高炉喷吹煤粉装置中两段式煤粉喷枪的炉内段的结构示意图；图5为本专利技术一种两段式高炉喷吹煤粉装置中两段式煤粉喷枪的俯视图；图6为本专利技术未插入两段式喷吹煤粉装置和插入两段式喷吹煤粉装置的高炉透气性(风速)对比示意图。【附图标记说明】1：高炉；102：软熔带；103：炉身；2：两段式煤粉喷枪；201：辅助喷枪孔；3：梁架；A：未采用本专利技术的实验线；B：采用本专利技术的实验线；具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。如图1-2所示：本实施例公开了一种两段式高炉喷吹煤粉装置，包括高炉1、设置在所述高炉1内部的多个两段式煤粉喷枪2和梁架3。这里所述的高炉1是指炼铁高炉，本实施例中的改进之处主要在于为现有技术中的炼铁高炉提供了一通套能够增加煤粉喷吹量，改善炉内煤气流分布，提高炼铁生产效率的方法。这里所述的装置包括梁架3和两段式煤粉喷枪2。详细地，所述多个两段式煤粉喷枪2由外至内水平从所述高炉1的炉身侧壁阵列分布排列插入所述高炉的内部。为清楚起见，图1中仅示出了一个两段式煤粉喷枪2，实际分布方式参考图2可见。所述多个两段式煤粉喷枪2均设为内部中空且两端连通结构，用以通过载气将煤粉从外界沿其内部中空通道喷洒入所述高炉1的内部。本实施例中所述的两段式煤粉喷枪2整体结构类似于一个两边连通的通气管或通水管，用以传输煤粉，具体是通过高压载气按照一定的固气比例从外界传输至炉内并按照预先的设定将煤粉喷入高炉料柱内部，改善了煤气流分布和透气性，提高了生产效率。所述多个两段式煤粉喷枪的上部设有用于保护所述多个两段式煤粉喷枪的梁架。一个优选地设置方式，所述多个两段式煤粉喷枪从所述高炉炉身侧壁处沿圆周方向均匀分布后水平插入所述高炉内。所述每一两段式煤粉喷枪2均包括炉内段和炉外段。所述炉内段的喷枪侧壁上设有阵列排布的多个辅助喷枪孔201。所述多个辅助喷枪孔沿所述炉内段靠近高炉内中心的端部向高炉外方向延伸0～2.5m长度区域的侧壁上阵列分布。这里所述的辅助喷枪孔201的主要作用是改善软熔带102上方1.5m区域内的煤气流的分布，提高煤气利用率(ηCO)等。所述梁架3镶嵌或焊接在高炉1的侧壁上，置于煤粉喷枪垂直上部，横穿高炉内部。所述炉外段用以接通煤粉输送装置。具体地，如图4所示：所述多个辅助喷枪孔201在所述炉内段的同一横截面的侧壁上呈对称分布，且位于不同截面的辅助喷枪孔201的间距不等，呈由高炉内向高炉外分布密度逐渐稀疏。一种优选的实施方式，所述多个辅助喷枪孔在所述炉内段的侧壁上由高炉内向高炉外分布密度逐渐稀疏。需要强调的是：所述炉内段的长度为A；所述炉内段所在平面的高炉内径为R；所述A与所述R存在下述数学关系：此外，所述炉内段距所述高炉内软熔带的垂直距离介于0.5～1.5m之间。为了缓冲炉料的冲击和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两段式高炉喷吹煤粉装置，其特征在于，包括高炉和设置在所述高炉内部的多个两段式煤粉喷枪；所述多个两段式煤粉喷枪由外至内水平从所述高炉的炉身下部或炉腰上部侧壁阵列分布排列插入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪均设为内部中空且两端连通结构，用以通过载气将煤粉从外界沿其内部中空通道喷吹进入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪的上部设有用于保护所述多个两段式煤粉喷枪的梁架。

【技术特征摘要】
1.一种两段式高炉喷吹煤粉装置，其特征在于，包括高炉和设置在所述高炉内部的多个两段式煤粉喷枪；所述多个两段式煤粉喷枪由外至内水平从所述高炉的炉身下部或炉腰上部侧壁阵列分布排列插入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪均设为内部中空且两端连通结构，用以通过载气将煤粉从外界沿其内部中空通道喷吹进入所述高炉的内部；所述多个两段式煤粉喷枪的上部设有用于保护所述多个两段式煤粉喷枪的梁架。2.如权利要求1所述的喷吹煤粉装置，其特征在于，所述多个两段式煤粉喷枪从所述高炉炉身下部或炉腰上部侧壁处沿圆周方向均匀分布后水平插入所述高炉内；所述每一两段式煤粉喷枪均包括炉内段和炉外段；所述炉内段的喷枪侧壁上设有阵列排布的多个辅助喷枪孔；所述多个辅助喷枪孔沿所述炉内段靠近高炉内中心的端部向高炉外方向延伸0～2.5m长度区域的侧壁上阵列分布；所述炉外段用以接通煤粉输送装置。3.如权利要求2所述的喷吹煤粉装置，其特征在于，所述多个辅助喷枪孔在所述炉内段的同一横截面的侧壁上呈对称分布，且位于不同截面的辅助喷枪孔的间距不等，呈由高炉内向高炉外分布密度逐渐稀疏。4.如权利要求2所述的喷吹煤粉装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海燕，沈峰满，沈岩松，吴刚生，姜鑫，高强健，白文广，闫风，赵洋，李亮，相冬文，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21