[實用新型]煉鋼轉爐用汽化冷卻煙道的爐口固定段煙道

有效

• 申請號: 201320791595.8
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN203625416U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 鄧偉
• 申請（專利權）人: 江陰海陸冶金設備制造有限公司
• 主分類號: C21C5/40
• 分類號: C21C5/40
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;沈國安

技術領域

本實用新型涉及一種煉鋼轉爐用汽化冷卻煙道的爐口固定段煙道，用于對煉鋼過程中的高溫煙氣進行冷卻，屬于煉鋼轉爐設備技術領域。

背景技術

氧氣頂吹轉爐煉鋼法是最近50多年所產生和發展起來的一種煉鋼技術，其不需外供熱量，系利用鐵水中自身的碳，與工業純氧化合，產生熱量，供煉鋼的需要；

氧氣通過氧槍，從轉爐爐口上方，深入到轉爐內鐵水的上面適當的位置，進行吹煉；在吹煉過程中，鐵的氧化物與鐵水中的碳化物產生大量的一氧化碳，同時放出大量的熱量；噴出的氣體稱為爐氣，主要成份為一氧化碳（86~90%）和二氧化碳（約10%）；爐氣在爐內的溫度在1400℃~1600℃；

由于在煉鋼過程中產生大量的轉爐煤氣（一氧化碳），一般均采用汽化冷卻煙道和除塵設備制取蒸汽、回收煤氣，其工藝為，轉爐煙氣借風機吸力進入汽化冷卻煙道，回收部分煙氣余熱，從汽化冷卻煙道出來的煙氣從上部進入溢流文氏管除塵冷卻，經彎頭脫水器脫水后進入下部的調徑文氏管進行精除塵，經除塵后的氣體由彎頭脫水器進行脫水，凈煤氣通過風機加壓后通過三通切換閥，進入儲氣柜儲存；

在整個系統中，主要裝置由轉爐、汽化冷卻煙道和除塵設備組成——其中，汽化冷卻煙道安裝于轉爐上方，將高溫煙氣冷卻至800℃~1000℃，產生蒸汽，達到余熱回收的目的，同時也是回收煤氣的可靠通道；除塵設備的主要作用為通過噴水的方法進一步冷卻煤氣至70℃~80℃，同時凈化煤氣、儲存煤氣；

在爐口處，煙氣溫度大約為1400℃~1600℃，經煙道冷卻后出口溫度大約為800℃~1000℃，煙氣進入溢流文氏管，在1/50秒內溫度迅速降至70℃~80℃，同時除去煙塵中的粗大顆粒；冷卻后的煙氣經彎頭脫水器脫水后進入調徑文氏管，調徑文氏管能根據煙道爐口處測得的微壓差調整喉口截面，從而控制煙氣流量保持在一定范圍內；同時煙氣在調徑文氏管內再次降溫和精除塵；當煤氣質量符合回收要求時，煤氣通過水封逆止閥和V型水封進入煤氣柜儲存；

在上述工藝過程中，汽化冷卻煙道的作用原理是：高溫煙氣通過汽化冷卻煙道，因受熱面溫度較低，高溫煙氣將自身的熱能，傳給受熱面冷卻。受熱面管中的水，因吸收了煙氣熱能而部分蒸發，產生蒸汽；同時由于水在受熱面管中不斷循環，冷卻了受熱面，而使金屬不過熱；采用汽化冷卻煙道，不但可以達到冷卻煙氣的目的，同時又可以生產蒸汽回收熱量，供工廠的生產和生活使用；

一般而言，汽化冷卻煙道由活動煙罩、爐口固定段、中間段煙道和煙道末段組成；

其中，活動煙罩在轉爐的爐口上方，通常為管子隔板式結構，活動煙罩需要上下自由升降，以保證煙罩內外氣壓大致相等，既避免煙氣的外逸惡化爐前操作環境，也不吸入過多空氣而降低回收煤氣的質量，因此在吹煉的各階段活動煙罩能調節到需要的間隙，吹煉結束出鋼、出渣、加廢鋼、兌鐵水時，煙罩能升起，不妨礙轉爐傾動，當需要更換爐襯時，活動煙罩又能平移開爐體上方。活動煙罩一般自成循環回路，活動煙罩上部為爐口固定段煙道，活動煙道與爐口固定段之間通常采用水封連接，以達到密封的目的；

爐口固定段，工況相對惡劣，此段一般為管子隔板形式，氧槍口、加料口均布置在此段上。爐口固定段的下聯箱一般為受熱面，周期性的火焰沖刷下聯箱，使下聯箱的工況更加惡劣；

中間煙道段，一般為斜直段等，包括煙氣上升段的所有煙道；目前大部為管子隔板式結構；

煙道末段，為煙氣下降段；主要是為了與后部除塵設備連接方便；

在這些組成部件中，爐口固定段煙道由于承擔著對高溫煙氣進行第一道接觸的重任，因此其冷卻效果直接關系著整個汽化冷卻煙道的冷卻效果；

但是，在實際使用中發現上述汽化冷卻煙道的爐口固定段煙道主要存在以下不足：

爐口固定段氧槍口和加料口水冷方式一般有兩種：板式和管式——板式結構為鋼板卷成內外套，中間用隔水板分隔成循環回路，冷卻水在夾套內循環，缺點是隔水板與外套的間隙無法焊接，容易串水，導致水路的短路；管式結構為下聯箱進水，分配到受熱管，再匯集到上聯箱出水，缺點也是分配不均。因此以上兩種水冷方式的汽化冷卻煙道的爐口固定段煙道使用壽命較短、僅為半年左右；

為此本公司開發了專利號為200620073682的專用爐口固定段煙道，但是在實際的使用中發現，其冷卻效果還有待提高。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種冷卻效果好的煉鋼轉爐用汽化冷卻煙道的爐口固定段煙道。