專利名稱：高爐噴煤二次混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冶煉類，尤其涉及一種高爐噴吹煤粉時應(yīng)用的混合器。
背景技術(shù)：
高爐噴吹煤粉技術(shù)是利用價格低廉的非煉焦煤部分代替價格昂貴的冶金焦碳。該技術(shù)有利于高爐的強化冶煉和爐況順行，可大幅度提高高爐的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，還可緩和對焦碳的需求，減少興建焦?fàn)t的基建投資，降低煉焦生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染等，所以經(jīng)濟效益和社會效益都很顯著。因此努力提高煤比成為各煉鐵廠降低生鐵成本的重要途徑。目前，高爐噴吹煤粉裝置包括噴煤罐、混合器、分配器、噴槍。噴煤罐使用的混合器主要有噴射混合器、流化混合器、流化床混合器。多管路下出料噴吹多采用噴射混合器，但這種結(jié)構(gòu)煤粉混合濃度低，而且濃度不均勻，不易實現(xiàn)煤量自動控制。流化混合器、流化床混合器多用于單管路加分配器噴吹方式中，這兩種混合器在實際使用中存在不宜檢修、噴吹使用氣量較大、噴吹固氣比限制在一定濃度以下等缺陷。流化混合器是流化床混合器和噴射混合器的進化，其工作過程集結(jié)了流化床混合器和噴射混合器兩者的優(yōu)點，相對來說節(jié)約了載氣量，有利于提高固氣比、降低煤粉流速， 但在高罐壓、大煤量噴吹過程中該混合器表現(xiàn)出以下缺陷混合煤粉不均，噴吹管道中心煤粉濃度較高，四周煤粉濃度較低，影響噴吹煤量的提高；尤其在噴吹總管路大于200米的噴煤實踐中表現(xiàn)尤為突出。載氣方面空氣噴吹理論上對煤粉燃燒有利，但在實際運行中由于空氣中水分不能很好脫離，造成噴吹系統(tǒng)煤、氣混合不均勻、噴槍堵塞嚴(yán)重，嚴(yán)重時混合器下部滴水、從噴槍放出的煤粉為潮濕的煤團，完全體現(xiàn)不出空氣噴吹的優(yōu)點。當(dāng)使用氮氣作為噴吹煤粉的載氣時，固氣比可提高到60Kg/m3_65 Kg/m3，載氣量一般只能占到高爐風(fēng)量的0. 25%，相當(dāng)于高爐鼓風(fēng)中氧氣減少0. 05%，當(dāng)進一步采取措施將固氣比提高到80Kg/m3_85 Kg/m3時，載氣量只占到高爐風(fēng)量的0. 18%，噴吹氮氣對高爐爐況、煤粉燃燒的影響微乎其微。由于噴吹相同煤量時使用氮氣量比空氣量減少40%，噴槍中煤粉流速的降低有利于煤粉的燃燒，通過試驗表明使用氮氣噴吹固氣比為60Kg/m3_65 Kg/m3時與使用空氣噴吹固氣比40Kg/m3時比較，煤粉在高爐中的燃燒情況基本相同，布袋灰含碳量基本相等?？傊?，現(xiàn)有噴煤總管道混合煤粉不均，噴吹管道中心煤粉濃度較高，四周煤粉濃度較低；噴槍中噴吹煤粉存在比較嚴(yán)重的脈動現(xiàn)象，尤其在噴吹總管路大于200米的噴煤實踐中表現(xiàn)尤為突出。如果能通過設(shè)備改進進一步優(yōu)化工藝，使噴吹煤粉的固氣比提高到75 Kg/m3時， 噴煤管道中仍不出現(xiàn)脈動現(xiàn)象、噴槍堵塞仍能控制在正常范圍內(nèi)時，將極大的提高了噴吹煤粉的濃相程度，煤粉流速的降低使得煤粉的燃燒率得以提高。
發(fā)明內(nèi)容[0009]本實用新型的目的是提供一種高爐噴煤二次混合器，在噴煤總管道中端通過噴煤二次混合器，實現(xiàn)煤粉二次混合，克服原噴射混合器混合不均勻的缺點，使噴煤總管路終端固氣比達到70Kg/m3_75Kg/m3，實現(xiàn)了均勻、濃相噴吹煤粉。技術(shù)方案本實用新型包括噴煤總管道、煤氣雙層管道連接件、輸氣管、輸氣管氣量控制閥門、混合器芯、變徑管；所述煤氣雙層管道連接件為雙層管結(jié)構(gòu)，其內(nèi)管為煤粉通道，外管為氣通道，外管與輸氣管相通；煤氣雙層管道連接件一端通過法蘭與噴煤總管道入口端連接，另一端通過法蘭連接混合器芯，其中與混合器芯連接的法蘭，中間部位開有一個混合槽，混合槽有一孔與氣源相通；所述混合器芯為柱形中空鑄體，鑄體兩側(cè)帶有密封槽，安裝0型密封圈與兩側(cè)法蘭連接；鑄體徑向?qū)ΨQ開有兩混合氣通孔，與兩混合氣通孔垂直方向設(shè)置有混合氣孔調(diào)節(jié)螺栓；變徑管位于混合器芯與噴煤總管道出口之間；輸氣管從噴煤總管路補氣閥處氮氣管道上引入，輸氣管上設(shè)置有輸氣管氣量控制閥門。有益效果采用二次混合器后，能有效消除噴吹總管道中煤、氣混合不勻現(xiàn)象，消除煤粉噴吹中的脈動現(xiàn)象，減少噴槍堵塞次數(shù)，實現(xiàn)濃相均勻噴吹。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中煤氣雙層管道連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型中混合器芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖加以詳細說明。如圖所示 煤氣雙層管道連接件3為雙層管結(jié)構(gòu)，其內(nèi)管9為煤粉通道，外管10為氣通道，外管9與輸氣管相通；煤氣雙層管道連接件3 —端通過法蘭8與噴煤總管道1入口端的法蘭 2連接，另一端通過法蘭11連接混合器芯5，法蘭11的中間部位開有一個混合槽，混合槽有一孔與氣源相通；混合器芯5為柱形中空鑄體，鑄體兩側(cè)帶有密封槽12、13、14，安裝0型密封圈與兩側(cè)法蘭連接；鑄體徑向?qū)ΨQ開有兩混合氣通孔15，與兩混合氣通孔15垂直方向設(shè)置有混合氣孔調(diào)節(jié)螺栓16 ；變徑管6位于混合器芯5與噴煤總管道1的出口之間，噴煤總管道1的出口通過法蘭7與變徑管6連接；從噴煤總管路補氣閥處氮氣管道上引一趟輸氣管，沿噴煤總管道布置DN20無縫鋼管至煤氣雙層管道連接件3處(一般距噴吹罐130—160米)與二次混合器連接。輸氣管道安裝輸氣管氣量控制閥門4，控制二次混合氣量，二次氣量并入噴吹罐處噴吹總氣量一同計量，其調(diào)節(jié)在安裝時一次調(diào)節(jié)到位。[0025]本噴吹系統(tǒng)采用氮氣作為煤粉噴吹載體，使用流化混合器進行煤粉混合，噴吹管道為DN80mm，原噴吹補氣量為550m3/h，送料氣量為200m3/h，高爐小時噴煤量為30t/h，其固氣比為40kg/ m3。高爐風(fēng)口處觀察噴槍出口煤粉脈動現(xiàn)象嚴(yán)重，高爐噴槍堵塞為30支/8 小時一35支/8小時。利用檢修機會在該系統(tǒng)噴煤總管道150米處安裝高爐噴煤二次混合器，調(diào)節(jié)二次混合器補氣量為80 m3/h，之后在正常噴吹中逐步將噴吹補氣量調(diào)節(jié)為270 m3/h，由于噴吹補氣量減少，噴吹罐使用罐壓由0. 8MPA降為0. 7MPA，送料氣量同步降低為170 m3/h，其固氣比總管初始段為68kg/ m3，總管終段為57kg/ m3。使用高爐噴煤二次混合器后高爐風(fēng)口處觀察噴槍出口煤粉脈動現(xiàn)象消除，高爐噴槍堵塞減少為12支/8小時一17支/8小時，與安裝二次混合器前除塵灰成分對比，除塵灰中含碳量降低2%，效果明顯。
權(quán)利要求1. 一種高爐噴煤二次混合器，包括噴煤總管道、煤氣雙層管道連接件、輸氣管、輸氣管氣量控制閥門、混合器芯、變徑管，其特征在于所述煤氣雙層管道連接件為雙層管結(jié)構(gòu)，其內(nèi)管為煤粉通道，外管為氣通道，外管與輸氣管相通；煤氣雙層管道連接件一端通過法蘭與噴煤總管道入口端連接，另一端通過法蘭連接混合器芯，其中與混合器芯連接的法蘭，中間部位開有一個混合槽，混合槽有一孔與氣源相通；所述混合器芯為柱形中空鑄體，鑄體兩側(cè)帶有密封槽，安裝0型密封圈與兩側(cè)法蘭連接；鑄體徑向?qū)ΨQ開有兩混合氣通孔，與兩混合氣通孔垂直方向設(shè)置有混合氣孔調(diào)節(jié)螺栓；變徑管位于混合器芯與噴煤總管道出口之間；輸氣管從噴煤總管路補氣閥處氮氣管道上引入，輸氣管上設(shè)置有輸氣管氣量控制閥門。
專利摘要本實用新型公開了一種高爐噴煤二次混合器，包括噴煤總管道、煤氣雙層管道連接件、輸氣管、輸氣管氣量控制閥門、混合器芯、變徑管等。通過從噴煤總管路補氣閥處氮氣管道上引一趟輸氣管，沿噴煤總管道布置至煤氣雙層管道連接件處與二次混合器連接，能有效消除噴吹總管道中煤、氣混合不勻現(xiàn)象，消除煤粉噴吹中的脈動現(xiàn)象，減少噴槍堵塞次數(shù)，實現(xiàn)濃相均勻噴吹。
文檔編號C21B7/00GK202265583SQ201120374720
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者張聯(lián)兵 申請人:首鋼長治鋼鐵有限公司