专利名称：剑鞘式水循环炼钢转炉用汽化冷却烟道的炉口固定段烟道的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炼钢转炉用汽化冷却烟道，具体涉及一种剑鞘式水循环炼钢转炉用汽化冷却烟道的炉口固定段烟道。属氧气顶吹转炉炼钢设备技术领域。
背景技术：
氧气顶吹转炉炼钢法是最近50多年所产生和发展起来的一种炼钢技术。其不需外供热量，系利用铁水中自身的碳，与工业纯氧化合，产生热量，供炼钢的需要。氧气通过氧枪，从转炉炉口上方，深入到转炉内铁水的上面适当的位置，进行吹炼。在吹炼过程中，铁的氧化物与铁水中的碳化物产生大量的一氧化碳，同时放出大量的热量。喷出的气体称为炉气，主要成份为一氧化碳(86～90％)和二氧化碳(约10％)。炉气在炉内的温度在1400℃～1600℃。
由于在炼钢过程中产生大量的转炉煤气(一氧化碳)，一般均采用汽化冷却烟道和除尘设备制取蒸汽和回收煤气，其工艺流程如图1，转炉烟气借风机吸力进入汽化冷却烟道，回收部分烟气余热，从汽化冷却烟道出来的烟气从上部进入溢流文氏管除尘冷却，经弯头脱水器脱水后进入下部的调径文氏管进行精除尘，经除尘后的气体由弯头脱水器进行脱水，净煤气通过风机加压后通过三通切换阀，进入储气柜储存。在整个系统中，主要装置由转炉、汽化冷却烟道和除尘设备组成。汽化冷却烟道是转炉上方冷却高温烟气至800℃～1000℃，产生蒸汽，达到余热回收的目的。同时是回收煤气的可靠通道。除尘设备的主要作用为通过喷水的方法进一步冷却煤气至70℃～80℃，同时净化煤气、储存煤气。在炉口处，烟气温度大约为1400℃～1600℃，经烟道冷却后出口温度大约为800℃～1000℃，烟气进入溢流文氏管，在1/50秒内温度迅速降至70℃～80℃，同时除去烟尘中的粗大颗粒。冷却后的烟气经弯头脱水器脱水后进入调径文氏管，调径文氏管能根据烟道炉口处测得的微压差调整喉口截面，从而控制烟气流量保持在一定范围内。同时烟气在调径文氏管内再次降温和精除尘。当煤气质量符合回收要求时，煤气通过水封逆止阀和V型水封进入煤气柜储存。
汽化冷却烟道的作用原理是高温烟气通过汽化冷却烟道，因受热面温度较低，高温烟气将自身的热能，传给受热面冷却。受热面管中的水，因吸收了烟气热能而部分蒸发，产生蒸汽。由于水在受热面管中不断循环，冷却了受热面，而使金属不过热。采用汽化冷却烟道，不但可以达到冷却烟气的目的，同时又可以生产蒸汽回收热量，供工厂的生产和生活使用。
汽化冷却烟道由活动烟罩、炉口固定段、中间段烟道和烟道末段组成，其结构如图2所示。活动烟罩在转炉的炉口上方，通常为管子隔板式结构。活动烟罩需要上下自由升降，以保证烟罩内外气压大致相等，既避免烟气的外逸恶化炉前操作环境，也不吸入过多空气而降低回收煤气的质量，因此在吹炼的各阶段活动烟罩能调节到需要的间隙。吹炼结束出钢、出渣、加废钢、兑铁水时，烟罩能升起，不妨碍转炉倾动。当需要更换炉衬时，活动烟罩又能平移开炉体上方。活动烟罩一般自成循环回路。活动烟罩上部为炉口固定段烟道，活动烟道与炉口固定段之间通常采用水封连接，以达到密封的目的。
炉口固定段，工况相对恶劣。此段一般为管子隔板形式。氧枪口、加料口均布置在此段上。炉口固定段的下联箱一般为受热面，周期性的火焰冲刷下联箱，使下联箱的工况更加恶劣。
中间烟道段，一般为斜直段等，包括烟气上升段的所有烟道。目前大部为管子隔板式结构。
烟道末段，为烟气下降段。主要是为了与后部除尘设备连接方便。
上述汽化冷却烟道的炉口固定段烟道主要存在以下不足炉口固定段氧枪口和加料口水冷方式一般有两种板式和管式，分别见图3、4。板式结构为钢板卷成内外套，中间用隔水板分隔成循环回路，冷却水在夹套内循环，缺点是隔水板与外套的间隙无法焊接，容易串水，导致水路的短路。管式结构为下联箱进水，分配到受热管，再汇集到上联箱出水，缺点也是分配不均。因此以上两种水冷方式的汽化冷却烟道的炉口固定段烟道使用寿命较短、仅为半年左右。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种使用寿命长的剑鞘式水循环炼钢转炉用汽化冷却烟道的炉口固定段烟道。
本实用新型的目的是这样实现的一种剑鞘式水循环炼钢转炉用汽化冷却烟道的炉口固定段烟道，炉口固定段烟道上开设有氧枪口和加料口，其特征在于所述加料口和氧枪口的受热管由内管和外管两部分组成，外管空套于内管外，冷却水从内管进水，循环至外管出水。这样每根受热管都是一个单独的回路，水冷却充分，使氧枪口和加料口的使用寿命由原来的半年左右提高到一年半左右。
图1为采用汽化冷却烟道和除尘设备制取蒸汽和回收煤气工艺流程图。
图2为汽化冷却烟道正面结构示意图。
图3为以往的氧枪口和加料口板式水冷方式结构示意图。
图4为以往的氧枪口和加料口管式水冷方式结构示意图。
图5为本实用新型的氧枪口和加料口剑鞘式水冷方式结构示意图。
图中炼钢转炉1、汽化冷却烟道2、溢流文氏管3、弯头脱水器4、调径文氏管5、弯头脱水器6、风机7、旁通阀8、三通阀9、烟囱10、水封逆止阀11、V型水封12、煤气柜13、活动烟罩14、炉口固定段烟道15、密封伸缩连接装置16、中间段烟道17、末段烟道18、加料口19、氧枪口20、受热管21、内管22、外管23。
具体实施方式
参见图5，本实用新型剑鞘式水循环炼钢转炉用汽化冷却烟道的炉口固定段烟道，炉口固定段烟道上开设有氧枪口和加料口，所述加料口和氧枪口的受热管21由内管22和外管23两部分组成，外管23空套于内管22外，冷却水从内管22进水，循环至外管出水23，每根受热管21形成一个单独的回路。
权利要求1.一种剑鞘式水循环炼钢转炉用汽化冷却烟道的炉口固定段烟道，炉口固定段烟道上开设有氧枪口和加料口，其特征在于所述加料口和氧枪口的受热管(21)由内管(22)和外管(23)两部分组成，外管(23)空套于内管(22)外，冷却水从内管(22)进水，循环至外管出水(23)，每根受热管(21)形成一个单独的回路。
专利摘要本实用新型涉及一种剑鞘式水循环炼钢转炉用汽化冷却烟道的炉口固定段烟道，用于回收转炉炼钢产生的余热。炉口固定段烟道上开设有氧枪口和加料口，其特征在于所述加料口和氧枪口的受热管(21)由内管(22)和外管(23)两部分组成，外管(23)空套于内管(22)外，冷却水从内管(22)进水，循环至外管出水(23)，每根受热管(21)形成一个单独的回路。这样每根受热管都是一个单独的回路，水冷却充分，使氧枪口和加料口的使用寿命由原来的半年左右提高到一年半左右。
文档编号C21C5/28GK2910948SQ20062007368
公开日2007年6月13日 申请日期2006年6月12日 优先权日2006年6月12日
发明者赵建新, 钱飞舟, 邓伟 申请人:江阴海陆冶金设备制造有限公司