[發(fā)明專利]高爐降料線打水槍

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110232517.X
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102286649A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 衛(wèi)計剛;徐紀山;路振毅;申海峰;趙軍平
• 申請（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C21B7/00
• 分類號: C21B7/00;C21B5/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術(shù)領域

?本發(fā)明主要用于高爐停爐降料線過程中，降低爐頂煤氣溫度工藝操作。

背景技術(shù)

[0002]?高爐停爐降料線過程中，為了保證煤氣系統(tǒng)的安全和保護爐頂設備不受高溫而損壞，根據(jù)停爐的安全要求和設備工藝要求，無鐘爐頂高爐爐頂煤氣溫度需小于350℃（停爐時在保證氣密箱溫度小于60℃的情況下爐頂煤氣溫度可控制到小于450℃），通常的做法是在停爐預休風時，在爐身上部圓周方向均布安裝4支打水槍，噴水眼向上，水管長度按照該標高爐型尺寸確定，噴水眼離爐墻800mm至中心外側(cè)200mm，以防止水噴到爐墻上，噴水槍前端封堵，后端接到爐外水源，在水管上鉆有夾角30°的3排φ3mm～φ5mm的噴水孔，排與排之間錯位設置，以改善噴水均勻性，小孔外側(cè)用8mm鉆頭锪孔呈漏斗狀，以改善噴水霧化效果，再根據(jù)計算水量消耗的多少，確定噴水孔的間距。

該方法降溫原理是水向上以線狀噴出形成水滴，在重力的作用下滴落，與上升的高溫煤氣流接觸，蒸發(fā)變成蒸汽吸收煤氣的熱量，達到降低煤氣溫度的功能。該打水方法霧化效果差，耗水量大，水與煤氣換熱速率低，停爐時間長，水滴下落過程中容易形成沒有蒸發(fā)完的水滴落到高溫料面，形成水——煤氣化學反應和水的裂解反應，產(chǎn)生的C0、H₂和O₂易發(fā)生爐頂著火和爆震現(xiàn)象；水容易在料面積聚，在崩料和塌料時，瞬時產(chǎn)生大量的蒸汽，在爐內(nèi)發(fā)生蒸汽爆炸現(xiàn)象；停爐后料面有凝結(jié)的渣鐵殼；爐腰、爐腹高熱負荷部位易殘留厚重的渣皮，該方法工藝落后，不適合高壓回收煤氣法停爐，環(huán)境污染嚴重，經(jīng)濟效益低，安全性差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)爐頂打水方法的弊端，本發(fā)明提供引射霧化型高爐降料線打水槍，該裝置通入引射氣體N₂，提高了打水的霧化效果，稀釋了煤氣中的H₂，提高了煤氣降溫效果，解決了高爐停爐煤氣回收的安全問題，大幅度減少煤氣放散，回收可貴的煤氣，同時改善環(huán)境，經(jīng)濟效益也相當可觀。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種高爐降料線打水槍，它包括槍座、槍桿，槍桿與槍座連接在一起，槍座為圓管，其特征是槍座的一端設有連接法蘭，槍桿的一端設有連接法蘭、進水管和氮氣輸入口，槍桿的另一端封堵；

所述的槍桿由內(nèi)管、外套構(gòu)成內(nèi)腔、外腔，氮氣輸入口與內(nèi)腔相通，進水管的進水口與外腔相通；

所述的槍桿由設噴孔段和無噴孔段構(gòu)成，設噴孔段為在槍桿的內(nèi)管、外套上均鉆有3排噴孔，相鄰兩排之間的噴孔錯位，第一排噴孔與第二排中心線之間的夾角為α，第二排噴孔與第三排噴孔中心線之間的夾角為α，內(nèi)管、外套上的噴孔同軸，其中內(nèi)管的噴孔孔徑為3mm，外套上的噴孔為內(nèi)壁口直徑是5mm、外壁口直徑是8mm的漏斗形孔，加工時先鉆直徑是5mm的孔，然后用直徑8mm鉆頭進行锪孔處理，使孔呈漏斗形狀，以利于水霧的擴散；

所述的設噴孔段依次由L1段、L2段、L3段和L4段組成，其中L1段為設噴孔段長度的10%，L1段的噴孔間距為35mm，α=35°；L2段為設噴孔段長度的15%，L2段的噴孔間距為35mm，α=55°；L3段為設噴孔段長度的35%，L3段的噴孔間距為60mm，α為50°；L4段為設噴孔段長度的40%，L4段的噴孔間距為90mm，α為45°。

確定高爐降料線打水槍安裝位置：高爐降料線打水槍在爐頂水平安裝，圓周方向均布，打水方向朝下。根據(jù)爐體結(jié)構(gòu)，可以選擇利用十字測溫槍法蘭安裝打水槍底座，或采取避開冷卻器水管在爐殼上鉆孔，然后將打水槍保護套管直接焊接到爐殼上的方法。

底座的一側(cè)為角度過度段，將打水槍安裝角度過度到水平位置，通過法蘭安裝在十字測溫槍法蘭上或焊接在爐殼開孔上，另一側(cè)設置法蘭，與打水槍連接。

本發(fā)明可根據(jù)高爐爐喉直徑確定打水槍的總長度，包括打水槍從爐外連接水源、氣源接頭、插入爐殼穿過爐襯的長度和加工噴水孔的長度，打水槍頂端離高爐中心線150mm。

本發(fā)明可根據(jù)爐容量和停爐需要的水量，確定打水槍的型號和尺寸，爐容配合規(guī)格如下表。

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確定N₂氣源，壓力1.0MPa～1.3?MPa，采用高壓氮氣時需設置減壓閥組，總管直徑大于DN50，支管管徑DN25，連接到打水槍N₂接口。

確定高壓水水源接點，壓力1.3MPa～1.6?MPa，根據(jù)打水槍型號，總管直徑DN100～DN150，支管直徑DN50～DN80，連接到打水槍水源接口。