一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件技术

本发明专利技术公开了一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件，进行结构优化，强化高温区域的冷却强度，对热面采取堆焊工艺；控制合适的鼓风速度，优化布料；使用合适块度的焦炭，改善半焦床透气性和透液性；强化炉前出渣铁管理；错位关闭风口，保证风口正常通氧状态，使风口前端活跃。本发明专利技术通过结构优化，降低了风口前端小套的前腔室冷却水的阻力，改善了冷却效果，强化高温区域的冷却强度，解决风口前高温传热问题，对小套也起到了保护作用，延长风口使用寿命；通过采用可调节风口组件，仅通过更换中心调整管，就可以实现调整风口的内径，实现了风口备件的通用性和低成本；通过采取合理措施改善工况条件。通过采取合理措施改善工况条件。通过采取合理措施改善工况条件。

【技术实现步骤摘要】
一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件


[0001]本专利技术涉及非高炉炼铁工艺风口
，特别是一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件。

技术介绍

[0002]风口小套是欧冶炉进风系统的重要零件，由于其安装在最前端的高温工作区，自身温度达到1000℃以上，因此极易受到磨损和侵蚀，如物料的磨损，炉料的撞击，冶金熔渣产物(硫化物、氯化物和硅酸盐等)的侵蚀，高温炉气的冲刷，使得风口小套的损耗数量增加，从而使得风口小套经常需要进行更换；另外，目前主要利用各种规格通径的风口小套进行调整送风面积，这增加了风口小套的储备种类和储备量；在生产实践中，由于喷吹煤气孔道较小，容易出现熔渣逐步凝结堵塞通道等现象，又因其孔道小高径比大，导致清理难度大，容易导致煤气管道清理破损使得小套报废；此外，煤气通道穿过水管，导致风口前腔阻损增加，如风口前腔冷却条件不能满足铜壁工作温度要求，氧气通道内壁即缓慢软化、熔融，出现扩孔现象，当风口内径逐步向深度和宽度方向扩大到一定程度，铜壁变薄甚至到达水腔，则漏水破损；基于上述弊端，现有的欧冶炉氧气风口技术存在欧冶炉氧气风口使用寿命短的难题。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件，通过优化设计结构和使用新的操作方法，有效延长欧冶炉氧气风口使用寿命。
[0004]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件，采用可调节风口组件以及相应的工艺操作来有效延长氧气风口使用寿命，具体包括以下步骤：步骤Ⅰ，通过结构优化，强化高温区域的冷却强度，解决风口前高温传热问题，对热面采取堆焊工艺，提高表面使用寿命；具体包括以下结构优化：通过氧气调整管来调整风口氧道的面积，中心调整管和风口小套本体之间采用螺纹连接，喷吹煤气的煤气通道使用中部进气式结构，将煤气通过煤气通道送至煤气分配室后，通过风口小套本体和中心调整管之间的环缝，将煤气喷入欧冶炉风口回旋区，煤气吸热后降低风口理论燃烧温度；进而降低小套前段高温区辐射热，防止小套烧损；对小套也起到了保护作用；通过优化，氧气风口小套的前腔室可实施强化冷却；步骤Ⅱ，通过控制合适的鼓风速度，优化布料，使各风口工作均匀；步骤Ⅲ，通过使用合适块度的焦炭，改善半焦床透气性和透液性；步骤Ⅳ，通过强化炉前出渣铁管理，出尽渣铁；步骤
Ⅴ
，通过错位关闭风口，保证风口正常通氧状态，使风口前端活跃。
[0005]进一步地，根据熔炼率、风口氧气流量、工作风口数，选择合适的风口直径、工厂压力，将氧气流速控制在合适的范围：180
‑
190 m/s，氧气流速计算公式如下：ν＝VO2
×
（273＋TO2）
×
101
×
106 /273/（Pplant＋101＋p）/(n tuy
×
3.14/4
×
dtuy2) /3600；式中：ν－氧气流速，m/s；VO2－风口氧气（或总气体）流量，Nm3/h；TO2－氧气（或总气体）温度，℃；Pplant－工厂压力，Kpa；101－标准大气压，Kpa；p－气化炉半焦床压差，Kpa；ntuy－工作风口数，个；dtuy－单个风口直径或平均风口直径，mm。
[0006]进一步地，控制出铁间隔在90min，同时控制单炉出铁量在450t/tap以下。
[0007]进一步地，控制炉渣碱度≤1.25；渣中Al2O3小于18.0%；炉温控制在1500～1520℃，波动小于20℃；特别的，遇长期时间休风，渣中Al2O3控制在下限。
[0008]进一步地，通过风口喷吹煤气，降低风口前理论燃烧温度，煤气喷吹量控制在5000m3/h，其中，风口前理论燃烧温度计算公式如下：
[0009]式中，C、H、N、A分别为一公斤煤在风口燃烧的碳、氢、氮、灰分含量，q是挥发酚解热，Q是进入燃烧区的热量。
[0010]进一步地，包括风口小套本体，所述风口小套本体中轴线开设轴孔，所述轴孔内套设所述中心调整管，所述中心调整管外圆面中部的紧固螺纹与所述轴孔内壁面中部的内套管连接螺纹旋紧配合。
[0011]进一步地，所述中心调整管前端的隔腔管与所述轴孔前端内壁面之间形成所述煤气分配室以及所述环缝，所述轴孔一侧设置有所述煤气通道，所述煤气通道的出气端口连通于所述煤气分配室，所述煤气分配室连通于所述环缝，所述环缝的端口与氧道端部的调节口齐平设置，所述调节口用于调节风口不同的送氧面积，所述氧道贯穿开设于所述中心调整管的轴线上，所述氧道用于输送氧气。
[0012]进一步地，所述风口小套本体内还设置有所述前腔室以及后腔室，所述前腔室环绕设置于所述轴孔前端外侧，所述后腔室环绕设置于所述轴孔后端外侧，所述前腔室与所述后腔室之间设置有隔腔。
[0013]进一步地，所述风口小套本体后端面上，对应所述前腔室开设有前进水口以及前出水口，对应所述后腔室开设有后进水口以及后出水口，对应所述煤气通道开设有煤气进口，所述前进水口、前出水口、后进水口、后出水口以及煤气进口沿圆弧方向排列设置。
[0014]进一步地，所述前腔室内包括连通于所述前进水口的内环腔，所述内环腔依次连通于一阶环腔、二阶环腔以及三阶环腔，所述三阶环腔连通于所述前出水口，所述一阶环腔位于所述前腔室最前端，所述二阶环腔和三阶环腔依次向后环绕设置于所述内环腔外侧，所述一阶环腔、二阶环腔以及三阶环腔连通构成螺旋水腔，且所述一阶环腔、二阶环腔以及三阶环腔腔道宽度依次增大。
[0015]有益效果：本专利技术的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件，至少包括以下优点：（1）通过结构优化，降低了风口前端小套的前腔室冷却水的阻力，改善了冷却效
果，强化高温区域的冷却强度，解决风口前高温传热问题，对小套也起到了保护作用，延长风口使用寿命；（2）通过采用可调节风口组件，仅通过更换中心调整管，就可以实现调整风口的内径，实现了风口备件的通用性和低成本；（3）通过控制合适的鼓风速度，使用合适块度的焦炭以及强化炉前出渣管理，改善工况条件，从而降低风口前理论燃烧温度，降低风口热负荷，避免风口烧损，进一步延长风口使用寿命。
附图说明
[0016]附图1为本专利技术的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法框图；附图2为可调节风口组件小套本体的部分结构示意剖视图；附图3为中心调整管的结构示意图；附图4为风口小套本体与中心调整管装配示意图；附图5为风口小套本体后端面的结构示意图；附图6为前进、出水口圆心所在径向剖面A
‑
A示意图；附图7为前进、出水口圆心所在圆弧剖面B
‑
B展开示意图。
实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。
[0018]如附图1
‑
7所述的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法及可调节风口组件，采用可调节风口组件以及相应的工艺操作来有效延长氧气风口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法，其特征在于，采用可调节风口组件以及相应的工艺操作来有效延长氧气风口使用寿命，具体包括以下步骤：步骤Ⅰ，通过结构优化，强化高温区域的冷却强度，解决风口前高温传热问题，对热面采取堆焊工艺，提高表面使用寿命；具体包括以下结构优化：通过氧气调整管来调整风口氧道的面积，中心调整管（2）和风口小套本体（1）之间采用螺纹连接，喷吹煤气的煤气通道（3）使用中部进气式结构，将煤气通过煤气通道（3）送至煤气分配室（4）后，通过风口小套本体（1）和中心调整管（2）之间的环缝（5），将煤气喷入欧冶炉风口回旋区，煤气吸热后降低风口理论燃烧温度；进而降低小套前段高温区辐射热，防止小套烧损；对小套也起到了保护作用；通过优化，氧气风口小套的前腔室（6）可实施强化冷却；步骤Ⅱ，通过控制合适的鼓风速度，优化布料，使各风口工作均匀；步骤Ⅲ，通过使用合适块度的焦炭，改善半焦床透气性和透液性；步骤Ⅳ，通过强化炉前出渣铁管理，出尽渣铁；步骤
Ⅴ
，通过错位关闭风口，保证风口正常通氧状态，使风口前端活跃。2.根据权利要求1所述的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法，其特征在于：根据熔炼率、风口氧气流量、工作风口数，选择合适的风口直径、工厂压力，将氧气流速控制在合适的范围：180
‑
190 m/s，氧气流速计算公式如下：ν＝VO2
×
（273＋TO2）
×
101
×
106 /273/（Pplant＋101＋p）/(n tuy
×
3.14/4
×
dtuy2) /3600；式中：ν－氧气流速，m/s；VO2－风口氧气流量，Nm3/h；TO2－氧气温度，℃；Pplant－工厂压力，Kpa；101－标准大气压，Kpa；p－气化炉半焦床压差，Kpa；ntuy－工作风口数，个；dtuy－单个风口直径，mm。3.根据权利要求2所述的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法，其特征在于：控制出铁间隔在90min，同时控制单炉出铁量在450t/tap以下。4.根据权利要求3所述的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法，其特征在于：控制炉渣碱度≤1.25；渣中Al2O3小于18.0%；炉温控制在1500～1520℃，波动小于20℃；特别的，遇长期时间休风，渣中Al2O3控制在下限。5.根据权利要求4所述的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法，其特征在于：通过风口喷吹煤气，降低风口前理论燃烧温度，煤气喷吹量控制在5000m3/h，其中，风口前理论燃烧温度计算公式如下：；式中，C、H、N、A分别为一公斤煤在风口燃烧的碳、氢、氮、灰分含量，q是挥发酚解热，Q是进入燃烧区的热量。6.根据权利要求1
‑
5任意项所述的一种欧冶炉氧气风口使用寿命延长方法中的可调节风口组件，其特征在于：包括风口小套本体（1），所述风口小套本体（1）中轴线开设轴孔（10），所述轴孔（10）内套设所述中心调整管（2），所述中心调整管（2）外圆面中部的紧固螺纹（7）与所述轴孔（10）内壁面中部的内套管连接螺纹（8）旋紧配合。
7...

【专利技术属性】
技术研发人员：金松，田果，刘鹏南，
申请(专利权)人：新疆八一钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：