本实用新型专利技术属于冶金设备技术领域，公开了一种高炉鼓风机机前富氧用氧气‑空气混合装置，包括壳体、氧气分配器、一级混匀器以及二级混匀器；所述壳体连接在高炉鼓风机机前管道中，所述的壳体还包括混合腔、空气进口、氧气进口和富氧空气出口，所述空气进口和富氧空气出口分别设置在混合腔的两端，所述氧气进口设置在混合腔的外壁上，所述氧气分配器连接在氧气进口之后，所述混合腔后端在富氧空气出口之前依次设有一级混匀器和二级混匀器。本实用新型专利技术通过内部分配，两级混匀等结构，实现氧气与空气的均匀混合，可达到降低安全风险，延长鼓风机使用寿命的作用。
【技术实现步骤摘要】
一种高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置
本技术属于冶金设备
，涉及高炉炼铁机前富氧工艺设备领域，尤其是一种高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置
技术介绍
高炉富氧鼓风是一种已在各钢铁厂普遍使用的活跃炉况，也是一种提升高炉冶炼强度的技术手段。富氧鼓风与喷煤相结合，可使高炉冶炼保持在较好状态，从而实现强化冶炼、增产降耗的目的。早期，国内多数高炉均采用机后富氧的方式实现富氧鼓风，具体为：空分制氧后由氧气压缩机将氧气压缩至2.2MPa左右,输送至高炉附近再经调压站调压至0.6MPa后送入鼓风机机后风管，以供高炉鼓风。在此过程中氧气经压缩后再减压，这样显然造成了能源的极度浪费。近年来，较多高炉开始采用机前富氧的方式来实现富氧鼓风，具体为：空分制氧的低压氧气(20～50kPa)直接通过管道及相关阀组设备送入高炉鼓风机空气吸入侧，从而使鼓风中氧气含量增加，实现富氧鼓风。相比机后富氧方式，可有效降低工艺能耗。在该方式下，氧气-空气混合装置是实现机前富氧的一种重要设备，现有常用氧气-空气混合装置一般结构为双层壳体结构，外侧介质为氧气，内侧介质为空气。氧气先进入外侧壳体，经数个分配管进入内侧壳体与空气进行混合，再经混匀器混匀后进入鼓风机吸气口。此种结构分配管与壳体之间存在死角，难以保证氧气与空气的充分均匀混合，对高炉鼓风机存在一定的安全风险，并对风机使用寿命有所影响。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，用以解决现有技术中的氧气-空气混合装置结构不合理、混合不均匀等问题。为了实现上述任务，本技术采用以下技术方案：一种高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，包括壳体、氧气分配器、一级混匀器以及二级混匀器；所述壳体连接在高炉鼓风机机前管道中，所述的壳体还包括混合腔、空气进口、氧气进口和富氧空气出口，所述空气进口和富氧空气出口分别设置在混合腔的两端，所述氧气进口设置在混合腔的外壁上，所述氧气分配器连接在氧气进口之后，所述混合腔后端在富氧空气出口之前依次设有一级混匀器和二级混匀器。进一步的，所述混合腔为圆筒结构，腔体直径大于高炉鼓风机机前管道直径。进一步的，所述的氧气分配器包括依次连接的连接管、分配主管、和椭圆封头，以及设置在分配主管和椭圆封头上的多个分配支管。更进一步的，所述连接管包括相连接的直管段和90°弯头，所述直管段与氧气进口连接，所述90°弯头与分配主管连接。进一步的，一部分所述的分配支管在分配主管周向上均匀布置，另一部分所述的分配支管在椭圆封头上向心均匀布置。进一步的，所述一级混匀器包含第一折流板组、第一支持板和第一固定圈，所述第一支持板通过第一固定圈固定在壳体内且设置在富氧空气出口之前，所述第一折流板组布置在第一支持板上，且与第一固定圈相连，所述第一固定圈设置在第一折流板组及第一支持板的外圆周上；所述二级混匀器包含第二折流板组、第二支持板和第二固定圈，所述第二支持板通过第二固定圈固定在壳体内且设置在富氧空气出口与第一折流板组之间，所述第二折流板组布置在第二支持板上，且与第二固定圈相连，所述第二固定圈设置在第二折流板组及第二支持板的外圆周上；更进一步的，所述第一折流板组和第二折流板组均为V型折流板，且第一折流板组和第二折流板组的弯折方向呈90°，且每组折流板的叶片上下部分弯折方向是相反的。本技术与现有技术相比具有以下技术特点：(1)本技术通过内部分配，两级混匀等结构，实现氧气与空气的均匀混合，可达到降低安全风险，延长鼓风机使用寿命的作用。氧气通过伸入空气管道中心的氧气分配器来实现在混合腔内不同方向的分配，氧气分配无死角。再通过两级混匀器来实现氧气与空气的进一步均匀混合。(2)本技术的混匀器设置于氧气分配器后，设置两级混匀器。混匀所述氧气分配器与氧气接口连接，其主体位于壳体中心，氧气分配器上设置有数个分配管，用于氧气的均匀分配。器由两组间隔的V型折流板组成，气体流经时，会经过多次的流向的变化，可保证氧气与空气混合均匀。(3)本技术设置有检修人孔，可实现设备本体及管道的快速检修维护。(4)本技术的混匀器设置固定圈，固定圈与混合器壳体间断焊接，可避免折流板与壳体异种钢焊接，可靠性差的问题，使用寿命长。附图说明图1为本技术中氧气-空气混合装置的结构示意图；图2为图1中的A-A截面示意图；图3为本技术中混匀器的结构原理图；图4为图3的中的B-B截面示意图；图5为图4的中的C处局部放大示意图。图中标号代表：1—壳体，1-1混合腔，1-2—空气进口，1-3—氧气进口，1-4—富氧空气出口，1-5—人孔，2—氧气分配器，2-1—连接管，2-2氧气分配器主管，2-3—椭圆封头，2-4—分配支管，3—一级混匀器，3-1—折流板，3-2—支持板，3-3—固定圈，4—二级混匀器。具体实施方式在本实施例中公开了一种高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，如图1所示，包括壳体1、氧气分配器2、一级混匀器3以及二级混匀器4，所述壳体1连接在高炉鼓风机机前管道中，所述壳体1的前端设有空气进口1-2和氧气进口1-3，所述氧气分配器2连接在氧气进口1-3之后，所述壳体1的后端依次设有一级混匀器3和二级混匀器4。所述壳体1用于连接高炉鼓风机机前管道，提供气体混合腔；所述氧气分配器2用于向气体混合腔输送氧气并对氧气输送量进行分配；所述一级混匀器3用于初步混匀气体；所述二级混匀器4用于进一步混匀气体。具体的，所述混合腔1-1为圆筒结构，腔体直径适当大于原空气管道直径，保证分配器处最小通流面积不小于原空气管道通流面积。具体的，所述混合腔1-1的外侧壁上还设置有人孔1-5，氧气进口1-3及人孔1-5与腔体相通。人孔1-5运行时采用法兰人孔盖密封，检修时打开人孔盖可进行内件及管道的检修。具体的，所述的氧气分配器2包括依次连接的连接管2-1、分配主管2-2、和椭圆封头2-3，以及设置在分配主管2-2和椭圆封头2-3上的多个分配支管2-4。保证氧气分配的均匀性。具体的，所述连接管2-1包括相连接的直管段和90°弯头，所述直管段与氧气进口1-3连接，所述90°弯头与分配主管2-2连接。具体的，所述椭圆封头2-3由钢板压制成型。具体的，所述分配支管2-4为切斜口的管段，多个分配支管2-4的设置位置和设置角度不同。分配管2-4相对均匀的设置在分配主管周向布置，根据氧气流量，设置8-12个。分配管2-2在椭圆封头2-3上向心均匀布置，数量不小于少于个。分配管与腔体中心线呈45°布置。伸出长度应满足焊接要求并尽量减小空气流通阻力，以最短处15-20mm为宜。分配支管的周向布置可保证氧气在混合腔周向均匀分配，分配主管及椭圆封头上分别布置分配支管可保证氧气分层分配，以上设置可保证氧气分配的均匀性。具体的，所述一级混匀器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，其特征在于，包括壳体(1)、氧气分配器(2)、一级混匀器(3)以及二级混匀器(4)；所述壳体(1)连接在高炉鼓风机机前管道中，所述的壳体(1)还包括混合腔(1-1)、空气进口(1-2)、氧气进口(1-3)和富氧空气出口(1-4)，所述空气进口(1-2)和富氧空气出口(1-4)分别设置在混合腔(1-1)的两端，所述氧气进口(1-3)设置在混合腔(1-1)的外壁上，所述氧气分配器(2)连接在氧气进口(1-3)之后，所述混合腔(1-1)后端在富氧空气出口(1-4)之前依次设有一级混匀器(3)和二级混匀器(4)。/n
【技术特征摘要】
1.一种高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，其特征在于，包括壳体(1)、氧气分配器(2)、一级混匀器(3)以及二级混匀器(4)；所述壳体(1)连接在高炉鼓风机机前管道中，所述的壳体(1)还包括混合腔(1-1)、空气进口(1-2)、氧气进口(1-3)和富氧空气出口(1-4)，所述空气进口(1-2)和富氧空气出口(1-4)分别设置在混合腔(1-1)的两端，所述氧气进口(1-3)设置在混合腔(1-1)的外壁上，所述氧气分配器(2)连接在氧气进口(1-3)之后，所述混合腔(1-1)后端在富氧空气出口(1-4)之前依次设有一级混匀器(3)和二级混匀器(4)。
2.如权利要求1所述的高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，其特征在于，所述混合腔(1-1)为圆筒结构，腔体直径大于高炉鼓风机机前管道直径。
3.如权利要求1所述的高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，其特征在于，所述的氧气分配器(2)包括依次连接的连接管(2-1)、分配主管(2-2)、和椭圆封头(2-3)，以及设置在分配主管(2-2)和椭圆封头(2-3)上的多个分配支管(2-4)。
4.如权利要求3所述的高炉鼓风机机前富氧用氧气-空气混合装置，其特征在于，所述连接管(2-1)包括相连接的直管段和90°弯头，所述直管段与氧气进口(1-3)连接，所述90°弯头与分配主管(2-2)连接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李祥，汪剑，蒋明，周智民，周聪勇，梁科，贾旭涛，杨亚钊，韩希煜，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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