专利名称：气力调节浓相给煤器的制作方法
技术领域：
本实用新型是使压缩空气与煤粉混合并将煤粉输送到高炉的设备，适用于高炉喷煤系统，铁水预处理、钢包精炼的喷煤系统，水泥以及其它粉体系统。
近年来煤粉喷吹由以往全部接在喷吹罐下部的给煤器进行喷吹煤粉，开发出在喷吹罐内设置流化床的上出料的喷吹煤粉方式。由于上出料是利用罐压、流化气量和补气量三者之间的函数关系来调节喷煤量，因此这种上出料能够容易实现自动控制，煤量调节比较准确，也有利于进行喷吹煤粉量的控制和计量。但是要达到大量喷吹煤粉，尤其是要实现煤粉浓相输送则需要大幅度的提高喷吹罐压力，带来的问题是要对气源系统进行更新改造，再加上制作流化喷吹罐等，无疑会需要相当的改造经费。
我国目前高炉喷煤系统的煤粉输送大多数还是下出料输送，适用于下出料的给煤器(混合器)有很多钟，但都存在不足之处。如(1)螺旋给煤器螺旋给煤器使用于常压喷吹罐，这在国内只有个别高炉的喷煤系统还在使用。由于这种给煤器构造特点，只能用于常压喷吹，而难以提高喷煤量，该类型给煤器将逐步淘汰。
(2)引射式给煤器从我国开始高炉喷吹煤粉以来，不管是多管路喷吹，还是总管加分配器的喷吹也好，高炉喷煤使用最多的给煤器是引射式给煤器。这种给煤器的原理是喷吹罐中的煤粉受罐内压力的作用到达给煤器，由给煤器内的引射气流所造成的负压带出煤粉，煤粉依靠压力和持续不断的引射气流的动能而被喷吹到高炉。如要对喷煤进行调节则要改变引射气管的通径或引射气管出口的前后位置。虽然有的高炉喷煤使用这种给煤器喷煤量已达到每吨铁200Kg煤粉，但由于其结构特点所决定只是靠提高输送速度来提高喷煤量，仍然是稀相输送。同时要作到保证在正常的喷吹条件下进行煤粉喷吹量的自动调节控制很不容易实现。
(3)机械调节式给煤器为了满足高炉喷煤大量喷吹要求，基于引射式给煤器结构而开发出来的机械调节式给煤器也开始应用在国内高炉的喷煤中。这种给煤器克服了引射式给煤器的弊端，即在给煤器内增加煤粉流化装置，并将引射管出口位置后移改引射为喷吹，这就大大地提高了煤粉的输送速度。对煤粉喷吹量的调节则是通过电动直行程机构来调节出煤口的开启度的大小来实现。但该给煤器存在的问题是当出煤口的开度大于60％后调节煤量失准，同时存在出料口的机械磨损比较严重。
在高炉喷煤技术中，要想大幅度地增加喷煤量，尤其是使原有的喷吹系统提高输送能力，降低载气消耗，而且在大量喷吹煤粉时不增加输送管道的磨损就要实施煤粉浓相输送，这就需要对高炉的喷煤系统进行相应的改造，高炉的喷煤系统能否实现浓相输送，在很大程度上要取决于给煤器结构是否合理。
本实用新型的目的在于提供一种气力调节浓相给煤器，该给煤器不仅结构简单，能对所输送的煤粉浓度和输送速度进行可靠的大范围的调节，并且可以比较容易地在不改变罐压、喷吹气和流化气总量的条件下，进行煤粉输送量的调节，提高喷煤系统的喷煤能力，实现煤粉的浓相输送。
基于上述目的，本实用新型气力调节浓相给煤器由给煤器主体、喷吹气管、喷吹气室、补气导流管、补气气室、喷吹导流板组成，给煤器主体从进煤口到出煤口为牛角变径形状，其中进煤口弯管和水平室相交点A要处于给煤器进煤口中心线附近；所述喷吹气管为鸭嘴形，其中从气管的进口到扁鸭嘴各处的截面积相等，且扁鸭嘴出口水平中心线要低于给煤器主体水平室的水平中心线；扁鸭嘴的外围是喷吹气室；喷吹气管的扁鸭嘴出口处设计有喷吹导流板，所述喷吹导流板上有若干个直径为3-6mm的导流孔，所述导流孔在鸭嘴出口宽度上的分布应是导流孔的间距由中心向两端逐渐减少，所有导流孔的中心线的方向应朝着给煤器主体出口中心线；在给煤器的出煤口处设计有补气气室，在补气气室的上面设计有补气导流管，补气导流管的外径上开有螺旋导流槽，螺旋导流槽的螺旋升角为45°-75°，螺旋导流槽的数量为3-12条，螺旋导流槽截面积的总和占补气管进口截面积的50％-70％，补气导流管出口处的锥角α＝25°-35°。
上述设计是作了如下考虑。
①给煤器主体从进煤口到出煤口为牛角变径形状，变径幅度要依照每个喷煤系统喷煤罐出煤口和输煤管路的直径而定。
②喷吹气室中的鸭嘴形喷吹气管应从气管的进口到扁鸭嘴出口各处的截面积相等，这可以防止喷吹气洁净度不好时气体扩散后水分逸出而堵塞导流孔。为了防止气封作用并且增加煤粉的下料量，扁鸭嘴出口水平中心线要低于给煤器主体水平室的水平中心线。
③喷吹导流板上的导流孔的直径为3-6mm，导流孔的数量要掌握在所有导流孔的截面积之和是喷吹气管进口截面积的60％左右，所有导流孔的中心线的方向应朝向给煤器主体出口中心线，其作用是把喷煤罐中到达给煤器的煤粉尽量全部送入输煤管路，并防止煤粉在给煤器中的堆积。
④为使即将进入输煤管路中煤粉在整个管截面中分布趋向均匀，补气气流以旋转气流进入输煤管路中，而在补气导流管的外径上开有螺旋导流槽，螺旋导流槽的螺旋升角为45°-75°，螺旋导流槽的数量为3-12条，螺旋导流槽的截面积总和也应是补气管进口截面积50％-70％。
⑤补气导流管出口处的锥角为25°-35°，减少对煤粉输送的气封作用，降低载气消耗。
⑥本实用新型气力调节浓相给煤器的调节方式是在一定的喷吹罐罐压下，可以同时改变喷吹气量Q1、补气量Q2，也可以保持喷吹气量Q1+补气量Q2的总气量不变，改变Q1、Q2气量分配比例，还可以单独改变Q1或Q2的气量。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点它能够在保证正常的喷吹生产中进行从稀相到浓相的煤粉输送，并能对输送的煤粉浓度和输送速度进行可靠的大范围的调节。该给煤器的特点是结构简单，并且可以比较容易地在不改变罐压、喷吹气和流化气总量的条件下，实现煤粉输送量的调节。即不用改变煤粉的输送速度就可以改变煤粉输送浓度，这对总管加分配器输送煤粉时，保证煤粉分配器的分配精度相当有益。由于本实用新型给煤器调节喷煤量避开了机械调节，所以不存在磨损的问题，从而延长了给煤器的使用寿命。
以下结合附图对本实用新型给煤器作进一步说明。
图1为本实用新型给煤器的正视剖面结构示意图。
图2为本实用新型给煤器的俯视剖面结构示意图。
图3为本实用新型给煤器喷吹导流板上导流孔位置分布图。
图1、图2、图3中1为喷吹气管，2为喷吹气室，3为给煤器主体，4为喷吹导流板，5为补气气室，6为补气导流管，7为补气进气管，8为导流孔，A为给煤器主体进煤口弯管和水平室相交点，α为补气导流管出口处的锥角。
实施例。
1.采用本实用新型给煤器进行高炉喷煤冷态试验，试验条件见表1，喷吹气量和补气量的变化对输送速度和输送比的影响见表2表1
表2
2.工业应用效果喷煤系统状况喷煤罐为并列罐布置，3个喷煤罐对2座高炉喷吹，煤粉输送是总管加分配器输送，试验条件见表3。
表3
该喷煤系统在没有应用本实用新型给煤器之前，喷煤罐罐压在0.40-0.45Mpa时对350m3高炉的喷煤量每小时3.0吨左右。当喷煤罐罐压在0.45-0.50Mpa时的喷煤量为每小时3.5吨左右，而应用了本实用新型给煤器之后，当喷煤罐罐压为5.2-5.6Mpa时对350m3高炉的喷煤量已超过每小时6吨，如按吨铁喷煤量计算则已达到每吨铁150Kg以上。
权利要求1.气力调节浓相给煤器，其特征在于它由给煤器主体、喷吹气管、喷吹气室、补气导流管、补气气室、喷吹导流板组成，给煤器主体从进煤口到出煤口为牛角变径形状，其中进煤口弯管和水平室相交点A要处于给煤器进煤口中心线附近；所述喷吹气管为鸭嘴形，其中从气管的进口到扁鸭嘴各处的截面积相等，且扁鸭嘴出口水平中心线要低于给煤器主体水平室的水平中心线；扁鸭嘴的外围是喷吹气室；喷吹气管的扁鸭嘴出口处设计有喷吹导流板，所述喷吹导流板上有若干个直径为3-6mm的导流孔，所述导流孔在鸭嘴出口宽度上的分布应是导流孔的间距由中心向两端逐渐减少，所有导流孔的中心线的方向应朝着给煤器主体出口中心线；在给煤器的出煤口处设计有补气气室，在补气气室内设计有补气导流管，补气导流管的外径上开有螺旋导流槽，螺旋导流槽的螺旋升角为45°-75°，螺旋导流槽的数量为3-12条，螺旋导流槽截面积的总和占补气管进口截面积的50％-70％，补气导流管出口处的锥角α＝25°-35 °。
专利摘要气力调节浓相给煤器,适用于高炉喷煤系统,特点是它由给煤器主体、喷吹气管、喷吹气室、补气导流管、补气气室、喷吹导流板组成,给煤器主体从进煤口到出煤口为牛角变径形状,所述喷吹气管为鸭嘴形,喷吹气管的扁鸭嘴出口处设计有喷吹导流板,在给煤器的出煤口处设计有补气气室,在补气气室的上面设计有补气导流管,该给煤器不仅结构简单,能对所输送的煤粉浓度和输送速度进行可靠的大范围的调节。
文档编号F23K3/00GK2358347SQ9920106
公开日2000年1月12日 申请日期1999年1月27日 优先权日1999年1月27日
发明者王东升, 李志强, 张士敏, 张六喜, 吴卫东 申请人:冶金工业部钢铁研究总院, 南京钢铁集团有限公司