專利名稱：氣力調(diào)節(jié)濃相給煤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是使壓縮空氣與煤粉混合并將煤粉輸送到高爐的設(shè)備，適用于高爐噴煤系統(tǒng)，鐵水預(yù)處理、鋼包精煉的噴煤系統(tǒng)，水泥以及其它粉體系統(tǒng)。
近年來煤粉噴吹由以往全部接在噴吹罐下部的給煤器進(jìn)行噴吹煤粉，開發(fā)出在噴吹罐內(nèi)設(shè)置流化床的上出料的噴吹煤粉方式。由于上出料是利用罐壓、流化氣量和補(bǔ)氣量三者之間的函數(shù)關(guān)系來調(diào)節(jié)噴煤量，因此這種上出料能夠容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，煤量調(diào)節(jié)比較準(zhǔn)確，也有利于進(jìn)行噴吹煤粉量的控制和計(jì)量。但是要達(dá)到大量噴吹煤粉，尤其是要實(shí)現(xiàn)煤粉濃相輸送則需要大幅度的提高噴吹罐壓力，帶來的問題是要對氣源系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，再加上制作流化噴吹罐等，無疑會需要相當(dāng)?shù)母脑旖?jīng)費(fèi)。
我國目前高爐噴煤系統(tǒng)的煤粉輸送大多數(shù)還是下出料輸送，適用于下出料的給煤器(混合器)有很多鐘，但都存在不足之處。如(1)螺旋給煤器螺旋給煤器使用于常壓噴吹罐，這在國內(nèi)只有個(gè)別高爐的噴煤系統(tǒng)還在使用。由于這種給煤器構(gòu)造特點(diǎn)，只能用于常壓噴吹，而難以提高噴煤量，該類型給煤器將逐步淘汰。
(2)引射式給煤器從我國開始高爐噴吹煤粉以來，不管是多管路噴吹，還是總管加分配器的噴吹也好，高爐噴煤使用最多的給煤器是引射式給煤器。這種給煤器的原理是噴吹罐中的煤粉受罐內(nèi)壓力的作用到達(dá)給煤器，由給煤器內(nèi)的引射氣流所造成的負(fù)壓帶出煤粉，煤粉依靠壓力和持續(xù)不斷的引射氣流的動(dòng)能而被噴吹到高爐。如要對噴煤進(jìn)行調(diào)節(jié)則要改變引射氣管的通徑或引射氣管出口的前后位置。雖然有的高爐噴煤使用這種給煤器噴煤量已達(dá)到每噸鐵200Kg煤粉，但由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定只是靠提高輸送速度來提高噴煤量，仍然是稀相輸送。同時(shí)要作到保證在正常的噴吹條件下進(jìn)行煤粉噴吹量的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制很不容易實(shí)現(xiàn)。
(3)機(jī)械調(diào)節(jié)式給煤器為了滿足高爐噴煤大量噴吹要求，基于引射式給煤器結(jié)構(gòu)而開發(fā)出來的機(jī)械調(diào)節(jié)式給煤器也開始應(yīng)用在國內(nèi)高爐的噴煤中。這種給煤器克服了引射式給煤器的弊端，即在給煤器內(nèi)增加煤粉流化裝置，并將引射管出口位置后移改引射為噴吹，這就大大地提高了煤粉的輸送速度。對煤粉噴吹量的調(diào)節(jié)則是通過電動(dòng)直行程機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)出煤口的開啟度的大小來實(shí)現(xiàn)。但該給煤器存在的問題是當(dāng)出煤口的開度大于60％后調(diào)節(jié)煤量失準(zhǔn)，同時(shí)存在出料口的機(jī)械磨損比較嚴(yán)重。
在高爐噴煤技術(shù)中，要想大幅度地增加噴煤量，尤其是使原有的噴吹系統(tǒng)提高輸送能力，降低載氣消耗，而且在大量噴吹煤粉時(shí)不增加輸送管道的磨損就要實(shí)施煤粉濃相輸送，這就需要對高爐的噴煤系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，高爐的噴煤系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)濃相輸送，在很大程度上要取決于給煤器結(jié)構(gòu)是否合理。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種氣力調(diào)節(jié)濃相給煤器，該給煤器不僅結(jié)構(gòu)簡單，能對所輸送的煤粉濃度和輸送速度進(jìn)行可靠的大范圍的調(diào)節(jié)，并且可以比較容易地在不改變罐壓、噴吹氣和流化氣總量的條件下，進(jìn)行煤粉輸送量的調(diào)節(jié)，提高噴煤系統(tǒng)的噴煤能力，實(shí)現(xiàn)煤粉的濃相輸送。
基于上述目的，本實(shí)用新型氣力調(diào)節(jié)濃相給煤器由給煤器主體、噴吹氣管、噴吹氣室、補(bǔ)氣導(dǎo)流管、補(bǔ)氣氣室、噴吹導(dǎo)流板組成，給煤器主體從進(jìn)煤口到出煤口為牛角變徑形狀，其中進(jìn)煤口彎管和水平室相交點(diǎn)A要處于給煤器進(jìn)煤口中心線附近；所述噴吹氣管為鴨嘴形，其中從氣管的進(jìn)口到扁鴨嘴各處的截面積相等，且扁鴨嘴出口水平中心線要低于給煤器主體水平室的水平中心線；扁鴨嘴的外圍是噴吹氣室；噴吹氣管的扁鴨嘴出口處設(shè)計(jì)有噴吹導(dǎo)流板，所述噴吹導(dǎo)流板上有若干個(gè)直徑為3-6mm的導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔在鴨嘴出口寬度上的分布應(yīng)是導(dǎo)流孔的間距由中心向兩端逐漸減少，所有導(dǎo)流孔的中心線的方向應(yīng)朝著給煤器主體出口中心線；在給煤器的出煤口處設(shè)計(jì)有補(bǔ)氣氣室，在補(bǔ)氣氣室的上面設(shè)計(jì)有補(bǔ)氣導(dǎo)流管，補(bǔ)氣導(dǎo)流管的外徑上開有螺旋導(dǎo)流槽，螺旋導(dǎo)流槽的螺旋升角為45°-75°，螺旋導(dǎo)流槽的數(shù)量為3-12條，螺旋導(dǎo)流槽截面積的總和占補(bǔ)氣管進(jìn)口截面積的50％-70％，補(bǔ)氣導(dǎo)流管出口處的錐角α＝25°-35°。
上述設(shè)計(jì)是作了如下考慮。
①給煤器主體從進(jìn)煤口到出煤口為牛角變徑形狀，變徑幅度要依照每個(gè)噴煤系統(tǒng)噴煤罐出煤口和輸煤管路的直徑而定。
②噴吹氣室中的鴨嘴形噴吹氣管應(yīng)從氣管的進(jìn)口到扁鴨嘴出口各處的截面積相等，這可以防止噴吹氣潔凈度不好時(shí)氣體擴(kuò)散后水分逸出而堵塞導(dǎo)流孔。為了防止氣封作用并且增加煤粉的下料量，扁鴨嘴出口水平中心線要低于給煤器主體水平室的水平中心線。
③噴吹導(dǎo)流板上的導(dǎo)流孔的直徑為3-6mm，導(dǎo)流孔的數(shù)量要掌握在所有導(dǎo)流孔的截面積之和是噴吹氣管進(jìn)口截面積的60％左右，所有導(dǎo)流孔的中心線的方向應(yīng)朝向給煤器主體出口中心線，其作用是把噴煤罐中到達(dá)給煤器的煤粉盡量全部送入輸煤管路，并防止煤粉在給煤器中的堆積。
④為使即將進(jìn)入輸煤管路中煤粉在整個(gè)管截面中分布趨向均勻，補(bǔ)氣氣流以旋轉(zhuǎn)氣流進(jìn)入輸煤管路中，而在補(bǔ)氣導(dǎo)流管的外徑上開有螺旋導(dǎo)流槽，螺旋導(dǎo)流槽的螺旋升角為45°-75°，螺旋導(dǎo)流槽的數(shù)量為3-12條，螺旋導(dǎo)流槽的截面積總和也應(yīng)是補(bǔ)氣管進(jìn)口截面積50％-70％。
⑤補(bǔ)氣導(dǎo)流管出口處的錐角為25°-35°，減少對煤粉輸送的氣封作用，降低載氣消耗。
⑥本實(shí)用新型氣力調(diào)節(jié)濃相給煤器的調(diào)節(jié)方式是在一定的噴吹罐罐壓下，可以同時(shí)改變噴吹氣量Q1、補(bǔ)氣量Q2，也可以保持噴吹氣量Q1+補(bǔ)氣量Q2的總氣量不變，改變Q1、Q2氣量分配比例，還可以單獨(dú)改變Q1或Q2的氣量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)它能夠在保證正常的噴吹生產(chǎn)中進(jìn)行從稀相到濃相的煤粉輸送，并能對輸送的煤粉濃度和輸送速度進(jìn)行可靠的大范圍的調(diào)節(jié)。該給煤器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，并且可以比較容易地在不改變罐壓、噴吹氣和流化氣總量的條件下，實(shí)現(xiàn)煤粉輸送量的調(diào)節(jié)。即不用改變煤粉的輸送速度就可以改變煤粉輸送濃度，這對總管加分配器輸送煤粉時(shí)，保證煤粉分配器的分配精度相當(dāng)有益。由于本實(shí)用新型給煤器調(diào)節(jié)噴煤量避開了機(jī)械調(diào)節(jié)，所以不存在磨損的問題，從而延長了給煤器的使用壽命。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型給煤器作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型給煤器的正視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型給煤器的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型給煤器噴吹導(dǎo)流板上導(dǎo)流孔位置分布圖。
圖1、圖2、圖3中1為噴吹氣管，2為噴吹氣室，3為給煤器主體，4為噴吹導(dǎo)流板，5為補(bǔ)氣氣室，6為補(bǔ)氣導(dǎo)流管，7為補(bǔ)氣進(jìn)氣管，8為導(dǎo)流孔，A為給煤器主體進(jìn)煤口彎管和水平室相交點(diǎn)，α為補(bǔ)氣導(dǎo)流管出口處的錐角。
實(shí)施例。
1.采用本實(shí)用新型給煤器進(jìn)行高爐噴煤冷態(tài)試驗(yàn)，試驗(yàn)條件見表1，噴吹氣量和補(bǔ)氣量的變化對輸送速度和輸送比的影響見表2表1
表2
2.工業(yè)應(yīng)用效果噴煤系統(tǒng)狀況噴煤罐為并列罐布置，3個(gè)噴煤罐對2座高爐噴吹，煤粉輸送是總管加分配器輸送，試驗(yàn)條件見表3。
表3
該噴煤系統(tǒng)在沒有應(yīng)用本實(shí)用新型給煤器之前，噴煤罐罐壓在0.40-0.45Mpa時(shí)對350m3高爐的噴煤量每小時(shí)3.0噸左右。當(dāng)噴煤罐罐壓在0.45-0.50Mpa時(shí)的噴煤量為每小時(shí)3.5噸左右，而應(yīng)用了本實(shí)用新型給煤器之后，當(dāng)噴煤罐罐壓為5.2-5.6Mpa時(shí)對350m3高爐的噴煤量已超過每小時(shí)6噸，如按噸鐵噴煤量計(jì)算則已達(dá)到每噸鐵150Kg以上。
權(quán)利要求1.氣力調(diào)節(jié)濃相給煤器，其特征在于它由給煤器主體、噴吹氣管、噴吹氣室、補(bǔ)氣導(dǎo)流管、補(bǔ)氣氣室、噴吹導(dǎo)流板組成，給煤器主體從進(jìn)煤口到出煤口為牛角變徑形狀，其中進(jìn)煤口彎管和水平室相交點(diǎn)A要處于給煤器進(jìn)煤口中心線附近；所述噴吹氣管為鴨嘴形，其中從氣管的進(jìn)口到扁鴨嘴各處的截面積相等，且扁鴨嘴出口水平中心線要低于給煤器主體水平室的水平中心線；扁鴨嘴的外圍是噴吹氣室；噴吹氣管的扁鴨嘴出口處設(shè)計(jì)有噴吹導(dǎo)流板，所述噴吹導(dǎo)流板上有若干個(gè)直徑為3-6mm的導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔在鴨嘴出口寬度上的分布應(yīng)是導(dǎo)流孔的間距由中心向兩端逐漸減少，所有導(dǎo)流孔的中心線的方向應(yīng)朝著給煤器主體出口中心線；在給煤器的出煤口處設(shè)計(jì)有補(bǔ)氣氣室，在補(bǔ)氣氣室內(nèi)設(shè)計(jì)有補(bǔ)氣導(dǎo)流管，補(bǔ)氣導(dǎo)流管的外徑上開有螺旋導(dǎo)流槽，螺旋導(dǎo)流槽的螺旋升角為45°-75°，螺旋導(dǎo)流槽的數(shù)量為3-12條，螺旋導(dǎo)流槽截面積的總和占補(bǔ)氣管進(jìn)口截面積的50％-70％，補(bǔ)氣導(dǎo)流管出口處的錐角α＝25°-35 °。
專利摘要氣力調(diào)節(jié)濃相給煤器,適用于高爐噴煤系統(tǒng),特點(diǎn)是它由給煤器主體、噴吹氣管、噴吹氣室、補(bǔ)氣導(dǎo)流管、補(bǔ)氣氣室、噴吹導(dǎo)流板組成,給煤器主體從進(jìn)煤口到出煤口為牛角變徑形狀,所述噴吹氣管為鴨嘴形,噴吹氣管的扁鴨嘴出口處設(shè)計(jì)有噴吹導(dǎo)流板,在給煤器的出煤口處設(shè)計(jì)有補(bǔ)氣氣室,在補(bǔ)氣氣室的上面設(shè)計(jì)有補(bǔ)氣導(dǎo)流管,該給煤器不僅結(jié)構(gòu)簡單,能對所輸送的煤粉濃度和輸送速度進(jìn)行可靠的大范圍的調(diào)節(jié)。
文檔編號F23K3/00GK2358347SQ9920106
公開日2000年1月12日 申請日期1999年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月27日
發(fā)明者王東升, 李志強(qiáng), 張士敏, 張六喜, 吳衛(wèi)東 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院, 南京鋼鐵集團(tuán)有限公司