专利名称：高炉喷煤二次混合器的制作方法
技术领域：
本发明属于冶炼类，尤其涉及一种高炉喷吹煤粉时应用的混合器。
背景技术：
高炉喷吹煤粉技术是利用价格低廉的非炼焦煤部分代替价格昂贵的冶金焦碳。该技术有利于高炉的强化冶炼和炉况顺行，可大幅度提高高炉的技术经济指标，还可缓和对焦碳的需求，减少兴建焦炉的基建投资，降低炼焦生产对环境造成的污染等，所以经济效益和社会效益都很显著。因此努力提高煤比成为各炼铁厂降低生铁成本的重要途径。目前，高炉喷吹煤粉装置包括喷煤罐、混合器、分配器、喷枪。喷煤罐使用的混合器主要有喷射混合器、流化混合器、流化床混合器。多管路下出料喷吹多采用喷射混合器，但这种结构煤粉混合浓度低，而且浓度不均勻，不易实现煤量自动控制。流化混合器、流化床混合器多用于单管路加分配器喷吹方式中，这两种混合器在实际使用中存在不宜检修、喷吹使用气量较大、喷吹固气比限制在一定浓度以下等缺陷。流化混合器是流化床混合器和喷射混合器的进化，其工作过程集结了流化床混合器和喷射混合器两者的优点，相对来说节约了载气量，有利于提高固气比、降低煤粉流速， 但在高罐压、大煤量喷吹过程中该混合器表现出以下缺陷混合煤粉不均，喷吹管道中心煤粉浓度较高，四周煤粉浓度较低，影响喷吹煤量的提高；尤其在喷吹总管路大于200米的喷煤实践中表现尤为突出。载气方面空气喷吹理论上对煤粉燃烧有利，但在实际运行中由于空气中水分不能很好脱离，造成喷吹系统煤、气混合不均勻、喷枪堵塞严重，严重时混合器下部滴水、从喷枪放出的煤粉为潮湿的煤团，完全体现不出空气喷吹的优点。当使用氮气作为喷吹煤粉的载气时，固气比可提高到60Kg/m3_65 Kg/m3，载气量一般只能占到高炉风量的0. 25%，相当于高炉鼓风中氧气减少0. 05%，当进一步采取措施将固气比提高到80Kg/m3_85 Kg/m3时，载气量只占到高炉风量的0. 18%，喷吹氮气对高炉炉况、煤粉燃烧的影响微乎其微。由于喷吹相同煤量时使用氮气量比空气量减少40%，喷枪中煤粉流速的降低有利于煤粉的燃烧，通过试验表明使用氮气喷吹固气比为60Kg/m3_65 Kg/m3时与使用空气喷吹固气比40Kg/m3时比较，煤粉在高炉中的燃烧情况基本相同，布袋灰含碳量基本相等。总之，现有喷煤总管道混合煤粉不均，喷吹管道中心煤粉浓度较高，四周煤粉浓度较低；喷枪中喷吹煤粉存在比较严重的脉动现象，尤其在喷吹总管路大于200米的喷煤实践中表现尤为突出。如果能通过设备改进进一步优化工艺，使喷吹煤粉的固气比提高到75 Kg/m3时， 喷煤管道中仍不出现脉动现象、喷枪堵塞仍能控制在正常范围内时，将极大的提高了喷吹煤粉的浓相程度，煤粉流速的降低使得煤粉的燃烧率得以提高
发明内容
本发明的目的是提供一种高炉喷煤二次混合器，在喷煤总管道中端通过喷煤二次混合器，实现煤粉二次混合，克服原喷射混合器混合不均勻的缺点，使喷煤总管路终端固气比达到70Kg/m3_75Kg/m3，实现了均勻、浓相喷吹煤粉。技术方案本发明包括喷煤总管道、煤气双层管道连接件、输气管、输气管气量控制阀门、混合器芯、变径管；
所述煤气双层管道连接件为双层管结构，其内管为煤粉通道，外管为气通道，外管与输气管相通；煤气双层管道连接件一端通过法兰与喷煤总管道入口端连接，另一端通过法兰连接混合器芯，其中与混合器芯连接的法兰，中间部位开有一个混合槽，混合槽有一孔与气源相通；
所述混合器芯为柱形中空铸体，铸体两侧带有密封槽，安装0型密封圈与两侧法兰连接；铸体径向对称开有两混合气通孔，与两混合气通孔垂直方向设置有混合气孔调节螺栓；
变径管位于混合器芯与喷煤总管道出口之间；
输气管从喷煤总管路补气阀处氮气管道上引入，输气管上设置有输气管气量控制阀门。有益效果采用二次混合器后，能有效消除喷吹总管道中煤、气混合不勻现象，消除煤粉喷吹中的脉动现象，减少喷枪堵塞次数，实现浓相均勻喷吹。
图1为本发明结构示意图2为本发明中煤气双层管道连接件的结构示意图； 图3为本发明中混合器芯的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图加以详细说明。如图所示
煤气双层管道连接件3为双层管结构，其内管9为煤粉通道，外管10为气通道，外管9 与输气管相通；煤气双层管道连接件3 —端通过法兰8与喷煤总管道1入口端的法兰2连接，另一端通过法兰11连接混合器芯5，法兰11的中间部位开有一个混合槽，混合槽有一孔与气源相通；
混合器芯5为柱形中空铸体，铸体两侧带有密封槽12、13、14，安装0型密封圈与两侧法兰连接；铸体径向对称开有两混合气通孔15，与两混合气通孔15垂直方向设置有混合气孔调节螺栓16 ；
变径管6位于混合器芯5与喷煤总管道1的出口之间，喷煤总管道1的出口通过法兰 7与变径管6连接；
从喷煤总管路补气阀处氮气管道上引一趟输气管，沿喷煤总管道布置DN20无缝钢管至煤气双层管道连接件3处(一般距喷吹罐130—160米)与二次混合器连接。输气管道安装输气管气量控制阀门4，控制二次混合气量，二次气量并入喷吹罐处喷吹总气量一同计量，其调节在安装时一次调节到位。
本喷吹系统采用氮气作为煤粉喷吹载体，使用流化混合器进行煤粉混合，喷吹管道为DN80mm，原喷吹补气量为550m3/h，送料气量为200m3/h，高炉小时喷煤量为30t/h，其固气比为40kg/ m3。高炉风口处观察喷枪出口煤粉脉动现象严重，高炉喷枪堵塞为30支/8 小时一35支/8小时。利用检修机会在该系统喷煤总管道150米处安装高炉喷煤二次混合器，调节二次混合器补气量为80 m3/h，之后在正常喷吹中逐步将喷吹补气量调节为270 m3/h，由于喷吹补气量减少，喷吹罐使用罐压由0. 8MPA降为0. 7MPA，送料气量同步降低为170 m3/h，其固气比总管初始段为68kg/ m3，总管终段为57kg/ m3。使用高炉喷煤二次混合器后高炉风口处观察喷枪出口煤粉脉动现象消除，高炉喷枪堵塞减少为12支/8小时一17支/8小时，与安装二次混合器前除尘灰成分对比，除尘灰中含碳量降低2%，效果明显。
权利要求
1. 一种高炉喷煤二次混合器，包括喷煤总管道、煤气双层管道连接件、输气管、输气管气量控制阀门、混合器芯、变径管，其特征在于所述煤气双层管道连接件为双层管结构，其内管为煤粉通道，外管为气通道，外管与输气管相通；煤气双层管道连接件一端通过法兰与喷煤总管道入口端连接，另一端通过法兰连接混合器芯，其中与混合器芯连接的法兰，中间部位开有一个混合槽，混合槽有一孔与气源相通；所述混合器芯为柱形中空铸体，铸体两侧带有密封槽，安装0型密封圈与两侧法兰连接；铸体径向对称开有两混合气通孔，与两混合气通孔垂直方向设置有混合气孔调节螺栓；变径管位于混合器芯与喷煤总管道出口之间；输气管从喷煤总管路补气阀处氮气管道上引入，输气管上设置有输气管气量控制阀门。
全文摘要
本发明公开了一种高炉喷煤二次混合器，包括喷煤总管道、煤气双层管道连接件、输气管、输气管气量控制阀门、混合器芯、变径管等。通过从喷煤总管路补气阀处氮气管道上引一趟输气管，沿喷煤总管道布置至煤气双层管道连接件处与二次混合器连接，能有效消除喷吹总管道中煤、气混合不匀现象，消除煤粉喷吹中的脉动现象，减少喷枪堵塞次数，实现浓相均匀喷吹。
文档编号C21B7/00GK102312026SQ20111029828
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者张联兵 申请人:首钢长治钢铁有限公司