[實用新型]一種大型高爐用富氧擾流噴煤槍

有效

• 申請號: 202222372793.2
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN218290985U
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 付有余
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C21B7/16
• 分類號: C21B7/16;C21B5/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本實用新型涉及一種大型高爐用富氧擾流噴煤槍，包括煤粉噴槍、上部伴隨槍及下部伴隨槍；上部伴隨槍設于煤粉噴槍的上方，下部伴隨槍設于煤粉噴槍的下方。通過煤粉噴槍、上部伴隨槍及下部伴隨槍向高爐內吹入煤粉顆粒及富氧空氣，上部伴隨槍噴出的富氧空氣用于沖擊煤粉流實現對其的擾動，下部伴隨槍噴出的富氧空氣用于提高煤粉燃燒速率并能減少由沖擊作用造成偏轉的煤粉顆粒對風口小套的沖刷，使煤粉與熱風、富氧空氣充分混合，有利于提高噴吹煤粉的燃盡率，降低燃料比，提升煤焦置換比，保證高爐順行的同時，達到節能減排的效果。

技術領域

本實用新型涉及高爐煉鐵技術領域，尤其涉及一種大型高爐用富氧擾流噴煤槍。

背景技術

在高爐冶煉過程中，決定高爐煤焦置換比的最主要因素是風口前煤粉的燃盡率。以往的研究和實踐證明，在高爐形成穩定回旋區的工況下，影響煤粉燃盡率的主要因素有兩個，第一是熱力學溫度，噴吹煤粉的高爐普遍采用富氧鼓風工藝來保證回旋區邊緣燃燒帶的燃燒溫度，煤粉在直吹管內經過預熱，揮發分的析出、燃燒過程后，殘碳及未燃煤粉在該燃燒區內大量富集并燃燒。高爐內除回旋區是氧化性氣氛外，其余區域均為還原性氣氛。因此，氧氣與焦炭在該區域的燃燒程度決定了理論燃燒溫度進而影響煤粉顆粒的燃盡率；第二是動力學環境。煤粉由化學性質穩定的氮氣作為載氣吹入高爐內，煤粉進入熱風直吹管后在載氣的過保護下幾乎不能與熱風形成湍流，導致煤粉流以近直線的運動方式進入回旋區直至邊緣燃燒帶內。上述運動特征說明，在大噴煤條件下傳統煤槍的煤粉與氧氣的混勻程度較低，且熱風中含氧量不足，導致煤粉與氧氣接觸時間過短、接觸不充分，造成煤粉燃燒不完全。目前，傳統煤槍的燃料比及煤比已經達到最優值，難以有進一步提升的空間。

因此，在保證高爐順行的前提下，降低燃料比的重要研究方向是通過優化煤槍結構來提升煤粉燃燒的動力及熱力學環境，進而達到降低燃料比，提升煤焦置換比的目的。

授權公告號為CN 211999790 U的中國實用新型專利公開了“一種旋流風高爐煤粉直吹管”，包括設置有熱風管道的殼體，殼體連接有煤粉噴槍，煤粉噴槍的出口與熱風管道的出口端相連通；熱風管道內壁設置有保溫層，保溫層內表面刻有若干條螺旋凹槽，螺旋凹槽的旋向為來復線旋向；該煤粉直吹管能夠使熱風氣流外部速度增大，使煤粉在高速旋轉的氣流中向周邊擴散，煤粉在氣流中與氧的混勻度大幅度提高，燃燒效果更好。

申請公布號為CN 102312029 A的中國專利申請公開了“一種高爐送風裝置及其噴吹煤粉的燃燒方法和富氧方法”，其高爐送風裝置是窺視孔通道口到直吹管出口的整個熱風通道內，全部或部分安裝管道磚，將熱風通道分隔成內外兩層，即中心通道和環形通道，并使中心通道和環形通道之間全部或者部分隔離熱風。其噴吹煤粉的燃燒方法，是將噴槍插入中心通道內進行噴煤，所噴吹煤粉在中心通道內實現部分燃燒或被加熱后，再與從環形通道出來的熱風共軸，一起進入風口和爐內實現充分燃燒。其噴吹煤粉的富氧方法，是將氧氣限制在中心通道內，只與少量的熱風混合，形成有利于煤粉燃燒的局部富氧氣氛。

發明內容

本實用新型提供了一種大型高爐用富氧擾流噴煤槍，通過煤粉噴槍、上部伴隨槍及下部伴隨槍向高爐內吹入煤粉顆粒及富氧空氣，上部伴隨槍噴出的富氧空氣用于沖擊煤粉流實現對其的擾動，下部伴隨槍噴出的預熱富氧空氣用于提高煤粉燃燒速率并能減輕由沖擊作用造成偏轉的煤粉顆粒對風口小套的沖刷，使煤粉與熱風、富氧空氣充分混合，有利于提高噴吹煤粉的燃盡率，降低燃料比，提升煤焦置換比，保證高爐順行的同時，達到節能減排的效果。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種大型高爐用富氧擾流噴煤槍，包括煤粉噴槍，還包括上部伴隨槍及下部伴隨槍；所述煤粉噴槍設有噴煤口的一端傾斜穿過熱風直吹管的管壁后伸入風口小套中；所述上部伴隨槍設于煤粉噴槍的上方，上部伴隨槍在噴煤口的外上方設富氧空氣噴吹口一，并且富氧空氣噴吹口一的中心軸線與上部伴隨槍本體的中心軸線成一夾角α；所述下部伴隨槍設于煤粉噴槍的下方，下部伴隨槍在噴煤口的外下方設富氧空氣噴吹口二，并且富氧空氣噴吹口二的中心軸線與下部伴隨槍本體的中心軸線成一夾角β。