本發(fā)明涉及密封轉(zhuǎn)爐，具體為一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍。

背景技術(shù)：

1、轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中會產(chǎn)生大量1600℃的高溫煙氣，轉(zhuǎn)爐煙氣中的有害氣體氣體經(jīng)過處理達標后進行回收利用或有組織排放，高溫煙氣主要是通過轉(zhuǎn)爐煙道送入一次除塵系統(tǒng)處理，部分高溫煙氣和微量co通過除塵狗屋送入二次除塵系統(tǒng)處理，目前處理方式主要在轉(zhuǎn)爐煙道兩側(cè)分別布置2個下料管，根據(jù)生產(chǎn)要求及時向轉(zhuǎn)爐內(nèi)送下各類煉鋼用原材料，在每個下料管上端部布置一個帶翻蓋的檢查孔，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中主要是在下料管中上部采用多孔環(huán)管向其內(nèi)通入05—0.8mpa的n2來密封下料管煙氣外溢；

2、然而現(xiàn)有處理方式中，通過多孔環(huán)管進入下料管的低壓n2迅速減壓降速，不能有效密封煙道進入下料管底部后迅速上升的1600℃高溫煙氣，加上下料管檢查孔蓋板受熱容易變形，1600℃的高溫煙氣容易通過下料管檢查孔等部位外溢現(xiàn)象嚴重，不僅造成下料管周圍粉塵濃度、co濃度嚴重超標，而且造成了n2消耗量大、生產(chǎn)成本增加，嚴重影響著轉(zhuǎn)爐煉鋼工序的安全、環(huán)保、低成本生產(chǎn)，還對作業(yè)員工人身安全構(gòu)成危害，并且一旦發(fā)生轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢問題，煉鋼操作人員和設備維護人員就必須撤離下料管區(qū)域，煙氣外溢嚴重時只有停產(chǎn)處理泄漏，生產(chǎn)中斷造成的成本損失更高，因此，急需研制一種蒸汽密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢裝置，通過應用在轉(zhuǎn)爐下料管上來有效解決煙氣外溢問題，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐安全環(huán)保穩(wěn)定均衡生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，可以有效解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有的處理方式不能有效密封煙道進入下料管底部后迅速上升的1600℃高溫煙氣，下料管檢查孔蓋板受熱容易變形，1600℃的高溫煙氣容易通過下料管檢查孔等部位外溢現(xiàn)象嚴重，不僅造成下料管周圍粉塵濃度、co濃度嚴重超標，而且造成了n2消耗量大、生產(chǎn)成本增加，嚴重影響著轉(zhuǎn)爐煉鋼工序的安全、環(huán)保、低成本生產(chǎn)，還對作業(yè)員工人身安全構(gòu)成危害的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，包括轉(zhuǎn)爐煙道，所述轉(zhuǎn)爐煙道的兩側(cè)對稱連接有兩個下料管，且下料管的端部管口位置設置有密封環(huán)管，所述下料管的頂部一側(cè)安裝有蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)；

3、所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)包括收縮段、進口、喉口、擴張段、出口；

4、所述出口正對下料管的管口，所述出口一端設置為擴張段，所述擴張段一端連接有喉口，所述喉口的端部連接有收縮段，且收縮段的內(nèi)部設置有進口。

5、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)為超音速噴槍，其喉口速度＞4m，出口的3m處，即下料管與轉(zhuǎn)爐煙道接口位置的汽霧速度＞300m/s、汽霧溫度＜50℃，出口的3m處霧化蒸汽直徑＞2m，大于下料管的直徑。

6、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)在噴汽過程中，根據(jù)等壓氣體pv＝nrt，p-氣體壓力、v-氣體體積、n-氣體摩爾數(shù)、r-氣體常數(shù)、t-氣體溫度；

7、可得到蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)在下料管底部與轉(zhuǎn)爐煙道受料口處的汽霧體積受熱會膨脹5.8倍以上，其中，pv＝nrt→v1/v2＝t1/t2→v2＝v1t2/t1→v2＝v1(1600+273)/(50+273)＝5.8v1，整個下料管內(nèi)形成壓力＞112000pa，p煙道受料口壓力為101325pa，具有很強的密封下料管煙氣外溢效果。

8、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)的進口處通入0.6-0.7mpa的轉(zhuǎn)爐蒸汽，備用替代n2壓力為0.6-0.8mpa。

9、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述下料管的端部連接有帶法蘭的鋼套管，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)通過法蘭與鋼套管之間連接。

10、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)的進口處通過法蘭與蒸汽進汽管道相連接，且蒸汽進汽管道上的控制閥通過轉(zhuǎn)爐plc程序控制。

11、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)的出口端不超過下料管上端管內(nèi)壁，確保下料管向轉(zhuǎn)爐內(nèi)下料通暢無障礙，且蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)的射流中心線對準下料管出口中心線下100mm。

12、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)的收縮段、喉口、擴張段的內(nèi)壁粗糙度均大于▽7；

13、其中，收縮段的長度lc為36.2mm，進口的內(nèi)徑d為50mm，喉口的長度δ為20mm，喉口的內(nèi)徑d*為20mm，擴張段的長度ld為81.7mm，出口的內(nèi)徑de為30mm。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)科學合理，使用安全方便：

15、1、通過將收縮段、進口、喉口、擴張段和出口按照規(guī)定的設計標準設計組成超音速蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)，并使蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)按照安裝要求安裝到下料管上，在封堵防溢時，將其內(nèi)通入一定壓力的轉(zhuǎn)爐蒸汽，就可以將轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中1600℃煙氣全部封堵在下料管底部的轉(zhuǎn)爐煙道內(nèi)，防止轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的情況發(fā)生，且技術(shù)設備結(jié)構(gòu)簡單、耐高溫變形、耐氣流沖刷、耐煙氣腐蝕效果好，實際應用成本低，密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢效果特別好，改善了崗位作業(yè)環(huán)境，確保了崗位人員安全，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐安全、環(huán)保、穩(wěn)定、均衡的生產(chǎn)。

16、2、通過法蘭和鋼套管將蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)進行安裝，方便確定蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)的位置，使其在應用過程中不會出現(xiàn)位置偏移的現(xiàn)象，且使蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)的出口端不超過下料管的上端管內(nèi)壁，確保下料管向轉(zhuǎn)爐內(nèi)下料通暢無障礙，同時該方式連接方便，便于后續(xù)的快速檢查、維修、更換。

技術(shù)特征：

1.一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，包括轉(zhuǎn)爐煙道(1)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)爐煙道(1)的兩側(cè)對稱連接有兩個下料管(2)，且下料管(2)的端部管口位置設置有密封環(huán)管(3)，所述下料管(2)的頂部一側(cè)安裝有蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，其特征在于：所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)為超音速噴槍，其喉口速度＞4m，出口(405)的3m處，即下料管(2)與轉(zhuǎn)爐煙道(1)接口位置的汽霧速度＞300m/s、汽霧溫度＜50℃，出口(405)的3m處霧化蒸汽直徑＞2m，大于下料管(2)的直徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，其特征在于：所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)在噴汽過程中，根據(jù)等壓氣體pv＝nrt，p-氣體壓力、v-氣體體積、n-氣體摩爾數(shù)、r-氣體常數(shù)、t-氣體溫度；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，其特征在于：所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)的進口(402)處通入0.6-0.7mpa的轉(zhuǎn)爐蒸汽，備用替代n2壓力為0.6-0.8mpa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，其特征在于：所述下料管(2)的端部連接有帶法蘭的鋼套管，所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)通過法蘭與鋼套管之間連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，其特征在于：所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)的進口(402)處通過法蘭與蒸汽進汽管道相連接，且蒸汽進汽管道上的控制閥通過轉(zhuǎn)爐plc程序控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，其特征在于：所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)的出口端不超過下料管(2)上端管內(nèi)壁，且蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)的射流中心線對準下料管(2)出口中心線下100mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，其特征在于：所述蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)(4)的收縮段(401)、喉口(403)、擴張段(404)的內(nèi)壁粗糙度均大于▽7；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種密封轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的蒸汽噴槍，所述轉(zhuǎn)爐煙道的兩側(cè)對稱連接有兩個下料管，且下料管的端部管口位置設置有密封環(huán)管，所述下料管的頂部一側(cè)安裝有蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)，所述出口正對下料管的管口，所述出口一端設置為擴張段，所述擴張段一端連接有喉口，所述喉口的端部連接有收縮段，且收縮段的內(nèi)部設置有進口，本發(fā)明通過將收縮段、進口、喉口、擴張段和出口按照規(guī)定的設計標準設計組成超音速蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)，并使蒸汽噴槍結(jié)構(gòu)按照規(guī)定的安裝要求安裝到下料管上，在封堵防溢時，通入一定壓力的轉(zhuǎn)爐蒸汽，就可以將轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中1600℃煙氣全部封堵在下料管底部的轉(zhuǎn)爐煙道內(nèi)，防止轉(zhuǎn)爐下料管煙氣外溢的情況發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：郭平利,童建民,何磊,曹振偉
受保護的技術(shù)使用者：河北新金鋼鐵有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17