一种多层网状喷吹装置的制作方法

本实用新型属于冶金烧结设备技术领域，具体涉及一种喷吹辅助烧结法用双层网状喷吹装置。

背景技术：

烧结工艺是炼铁流程中的一个关键环节，其原理是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，烧结成块，从而送往高炉进行下一步工序。

为了降低高炉炼铁的焦比和冶炼成本，高炉对烧结矿的要求往往是高强度和高还原性。烧结工序中，一般要求烧结矿具有较高的强度、高成品率、较低的返矿率，以及较低的燃料消耗。高强度和高还原性的烧结矿在高炉冶炼过程中消耗较少的焦炭，从而降低二氧化碳的排放。从长远角度考虑，二氧化碳减排要求将成为制约钢铁工业发展的瓶颈之一。据相关资料介绍，烧结与高炉工序二氧化碳排放量约占工业排放总量的60％。因此，无论从企业降低成本考虑还是从环境保护角度考虑，减少烧结固体燃料消耗比例与降低高炉炉料的燃料比成为炼铁技术的迫切之需。

在此大环境下，日本JFE公司开发的“烧结料面气体燃料喷吹技术”应运而生，其原理是通过喷吹装置在点火炉后一段距离的烧结台车上方喷吹稀释到可燃浓度下限以下的气体燃料，使其在烧结料层内燃烧供热，从而降低烧结矿生产中的固体碳用量以及CO₂排放量，同时，由于气体燃料的燃烧加宽了烧结料层在生产时的高温带宽度，所以使得1200～1400℃的烧结矿温度时间得到延长，从而使得烧结矿的强度以及5～10mm孔隙率得到有效加强。目前看来该技术具有较好的节能减排提质效果。

现有技术下的喷吹装置结构：喷吹装置由喷吹总管、喷吹支管、喷吹管排、燃气喷吹孔、喷吹罩与侧部密封件组成。其中喷吹总管一端与厂区燃气管道相连，另一端通过喷吹支管与喷吹管排相连，喷吹管排位于喷吹罩内，并位于烧结机台车上方。燃气在生产时，从厂区燃气管道进入喷吹总管后再进入喷吹支管，最后进入喷吹管排并通过设置在管排上的燃气喷吹孔喷出，在喷吹罩内与空气混合稀释，形成设计要求浓度的混合性气体，进入烧结料层内部辅助烧结，侧部密封件可有效保证罩内燃气与混合性气体不会外溢至罩外。

现有技术下的燃气喷吹装置为单层直排状结构，故在生产中存在以下缺陷：

1.喷吹覆盖面易存在死角：由于管排是单层直排状结构，在台车上方布置管排时，总会存在因管排长度所限或者管排喷吹孔布置密度有限而无法喷吹到燃气的死角区域，这样易造 成烧结机料面的受气区域燃气浓度分布不均，从而对喷吹辅助烧结的效果造成负面影响；

2.易受周边环境风流影响：现有技术下，由于管排是单层结构，一旦某个喷吹区域受到了周边环境风流的影响，则没有任何调节措施可以挽回影响，这样对喷吹辅助烧结的效果也会不利。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，我们在现有喷吹装置结构基础上对其加以了优化改进，力图研发出一种可消除喷吹覆盖面死角、能承受一定周边环境风流影响的喷吹罩装置，以求弥补现有技术的漏洞，达到使整条生产线稳产、顺产的目的。在本申请中，密封罩与喷吹罩具有相同的意义。

根据本实用新型提供的实施方案，提供一种多层网状喷吹装置。

一种多层网状喷吹装置，包括烧结机台车、喷吹罩(或称作密封罩)、喷吹装置。喷吹罩位于烧结机台车的上部，并与烧结机台车组成一个密封体。喷吹装置包括喷吹总管、喷吹支管、喷吹管排。喷吹总管设置在喷吹罩的外侧。喷吹管排设置在烧结机台车的上方，并且喷吹管排位于喷吹罩内。喷吹支管一端连接喷吹总管，每根喷吹支管的另一端伸入喷吹罩内并连接n个喷吹管排。每个喷吹管排上设有多根喷吹管。喷吹管上设有喷吹孔。

其中：n为2-5，优选为3或4。

本实用新型通过在喷吹支管上设置多层喷吹管排，在喷吹罩内形成立体结构，排布合理，可有效消除喷吹覆盖面死角，并能承受一定周边环境风流的影响，保证烧结机料面的受气区域燃气浓度分布均匀，从而确保烧结过程顺利进行。

在本实用新型中，每根喷吹支管上相邻的喷吹管排之间有距离L，距离L为100-1000mm，优选为200—800mm，更优选为300—600mm。

在本实用新型中，喷吹管与喷吹管排形成夹角α。夹角α为10-80度、优选20-70度、更优选30-60度。同一个喷吹管排上的喷吹管与喷吹管排的夹角α相同。

在本实用新型中，每根喷吹支管上相邻喷吹管排上的喷吹管与喷吹管排的夹角α不相同。本设计可以达到交错喷吹燃气的作用，避免了喷吹死角区域的问题。

在本实用新型中，每根喷吹支管上相邻喷吹管排上的喷吹管之间有夹角β。夹角β为10-120度、优选20-100度、更优选30-90度。夹角β是每根喷吹支管上相邻喷吹管排上的喷吹管之间形成的夹角。每根喷吹支管上相邻喷吹管排上的喷吹管有交叉，是的喷吹管喷吹出来的燃气覆盖整个区域。

在本实用新型中，该装置包括1-10根喷吹支管，优选为2-8根喷吹支管，更优选为3-6根喷吹支管。与喷吹支管连接的同一层喷吹管排上的喷吹管的方向一致。与喷吹支管连接的不同层喷吹管排上的喷吹管之间有夹角β。夹角β为10-120度、优选20-100度、更优选30-90度。

作为优选，每根喷吹支管连接2个喷吹管排，2个喷吹管排之间的距离为150-600mm，优选为200—500mm，更优选为300—400mm。

在本实用新型中，距离喷吹罩顶部近的喷吹管排为第一层喷吹管排，距离烧结机台车近的喷吹管排为第二层喷吹管排，第一层喷吹管排上的喷吹管与第二层喷吹管排上的喷吹管之间的夹角为10-120度、优选20-100度、更优选30-90度。

作为优选，喷吹管为2节或2节以上的喷吹套管。喷吹套管采用伸缩式套管的结构。

优选的是喷吹套管的每一节上设有喷吹孔。

在本实用新型中，喷吹孔设置在喷吹管面向烧结机台车的一面。

本实用新型的喷吹装置，所有的喷吹管在多个不同的高度喷吹，喷吹的方向也不相同，整个喷吹管在喷吹罩内形成一张网状。使用该装置时，喷吹管喷出的燃气全面覆盖在喷吹罩内，使得喷吹罩内没有燃气死角，烧结机料面的受气区域燃气浓度分布均匀，可以有效的改善喷吹辅助烧结的效果。同时，由于喷吹管多层多角度喷吹燃气，可以有效的减弱周边环境风流的影响，使得燃气更加均匀，提高烧结矿的质量。

本实用新型的技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

1、喷吹覆盖面不易有死角：多层网状式结构布置可在一定程度上缓解覆盖面死角的问题，即使有部分区域由于管排设计或喷吹孔密度设计的原因没有燃气覆盖，双层结构也能将负面影响降至最低，对于提高燃气喷吹辅助烧结效果有很大帮助。

2、不易受周边环境风流影响：由于是双层网状式结构布置，即使因为周边环境风流的原因造成了某个喷吹区域燃气不均，也会因为双层交错网状喷吹的效果而将负面影响降至最低。综上所述，本技术相比现有技术，容错率更高、提质效果更好、且成本没有增加，可以预见其在未来市场有巨大发展潜力。

附图说明

图1为本实用新型一种多层网状喷吹装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种多层网状喷吹装置的俯视图；

图3为本实用新型一种多层网状喷吹装置的喷吹管排和喷吹管的示意图；

图4为本实用新型一种多层网状喷吹装置的喷吹管排和喷吹管的俯视图；

图5为本实用新型一种多层网状喷吹装置的喷吹管排和喷吹管另一种结构的俯视图；

图6为本实用新型喷吹管为3节燃气喷吹套管的结构示意图。

附图标记：1：烧结机台车；2：喷吹罩；3：喷吹装置；301：喷吹总管；302：喷吹支管；303：喷吹管排；30301：第一层喷吹管排；30302：第二层喷吹管排；304：喷吹管；305：喷吹孔；306：喷吹套管；α：喷吹管与喷吹管排形成的夹角；β：喷吹管之间的夹角；L：相邻的喷吹管排之间的距离。

具体实施方式

根据本实用新型提供的实施方案，提供一种多层网状喷吹装置。

一种多层网状喷吹装置，包括烧结机台车1、喷吹罩2、喷吹装置3。喷吹罩2位于烧结机台车1的上部，并与烧结机台车1组成一个密封体。喷吹装置3包括喷吹总管301、喷吹支管302、喷吹管排303。喷吹总管301设置在喷吹罩2的外侧。喷吹管排303设置在烧结机台车1的上方，并且喷吹管排303位于喷吹罩2内。喷吹支管302一端连接喷吹总管301，每根喷吹支管302的另一端伸入喷吹罩2内并连接n个喷吹管排303。每个喷吹管排303上设有多根喷吹管304。喷吹管304上设有喷吹孔305。

其中：n为2-5，优选为3或4。

在本实用新型中，每根喷吹支管302上相邻的喷吹管排303之间有距离L。距离L为100-1000mm，优选为200—800mm，更优选为300—600mm。

在本实用新型中，喷吹管304与喷吹管排303形成夹角α。夹角α为10-80度、优选20-70度、更优选30-60度。同一个喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α相同。

在本实用新型中，每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α不相同。

在本实用新型中，每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β。夹角β为10-120度、优选20-100度、更优选30-90度。

在本实用新型中，该装置包括1-10根喷吹支管302，优选为2-8根喷吹支管302。与喷吹支管302连接的同一层喷吹管排303上的喷吹管304的方向一致。与喷吹支管302连接的不同层喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β。夹角β为10-120度、优选20-100度、更优选30-90度。

在本实用新型中，每根喷吹支管302连接2个喷吹管排303。2个喷吹管排303之间的距离为150-600mm，优选为200—500mm，更优选为300—400mm。

在本实用新型中，距离喷吹罩2顶部近的喷吹管排303为第一层喷吹管排30301，距离 烧结机台车1近的喷吹管排303为第二层喷吹管排30302，第一层喷吹管排30301上的喷吹管304与第二层喷吹管排30302上的喷吹管304之间的夹角为10-120度、优选20-100度、更优选30-90度。

在本实用新型中，喷吹管304为2节或2节以上的喷吹套管306。喷吹套管306采用伸缩式套管的结构。

优选的是喷吹套管306的每一节上设有喷吹孔305。

在本实用新型中，喷吹孔305设置在喷吹管304面向烧结机台车1的一面。

实施例1

如图1-4、图6所示，一种多层网状喷吹装置，包括烧结机台车1、喷吹罩2、喷吹装置3，喷吹罩2位于烧结机台车1的上部，并与烧结机台车1组成一个密封体，喷吹装置3包括喷吹总管301、喷吹支管302、喷吹管排303，喷吹总管301设置在喷吹罩2的外侧，喷吹管排303设置在烧结机台车1的上方，并且喷吹管排303位于喷吹罩2内，喷吹支管302一端连接喷吹总管301，每根喷吹支管302的另一端伸入喷吹罩2内并连接n个喷吹管排303，每个喷吹管排303上设有多根喷吹管304，喷吹管304上设有喷吹孔305；

其中：n为4。

每根喷吹支管302上相邻的喷吹管排303之间有距离L，距离L为600mm。

喷吹管304与喷吹管排303形成夹角α，夹角α为30-60度；同一个喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α相同。每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α不相同。从烧结机台车料面方向向上，每根喷吹支管上依次排布的4个喷吹管排中，第1个、第3个喷吹管排的夹角α为30度，第2个、第4个喷吹管排的夹角为60度。

每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β，夹角β为90度。

多层网状喷吹装置包括8根喷吹支管302，与喷吹支管302连接的同一层喷吹管排303上的喷吹管304的方向一致；与喷吹支管302连接的不同层喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β，夹角β为90度。

喷吹管304为2节或2节以上的喷吹套管306，喷吹套管306采用伸缩式套管的结构。喷吹套管306的每一节上设有喷吹孔305。

喷吹孔305设置在喷吹管304面向烧结机台车1的一面。

实施例2

如图1-5所示，一种多层网状喷吹装置，包括烧结机台车1、喷吹罩2、喷吹装置3，喷吹罩2位于烧结机台车1的上部，并与烧结机台车1组成一个密封体，喷吹装置3包括喷吹总管301、喷吹支管302、喷吹管排303，喷吹总管301设置在喷吹罩2的外侧，喷吹管排303设置在烧结机台车1的上方，并且喷吹管排303位于喷吹罩2内，喷吹支管302一端连接喷吹总管301，每根喷吹支管302的另一端伸入喷吹罩2内并连接n个喷吹管排303，每个喷吹管排303上设有多根喷吹管304，喷吹管304上设有喷吹孔305；

其中：n为3。

每根喷吹支管302上相邻的喷吹管排303之间有距离L，距离L为600mm。

喷吹管304与喷吹管排303形成夹角α，夹角α为30-60度；同一个喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α相同。每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α不相同。从烧结机台车料面方向向上，每根喷吹支管上依次排布的3个喷吹管排中，第1个、第3个喷吹管排的夹角α为30度，第2个喷吹管排的夹角为60度。

每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β，夹角β为30度。

多层网状喷吹装置包括8根喷吹支管302，与喷吹支管302连接的同一层喷吹管排303上的喷吹管304的方向一致；与喷吹支管302连接的不同层喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β，夹角β为30度。

喷吹管304为2节或2节以上的喷吹套管306，喷吹套管306采用伸缩式套管的结构。喷吹套管306的每一节上设有喷吹孔305。

喷吹孔305设置在喷吹管304面向烧结机台车1的一面。

实施例3

如图1-4所示，一种多层网状喷吹装置，包括烧结机台车1、喷吹罩2、喷吹装置3，喷吹罩2位于烧结机台车1的上部，并与烧结机台车1组成一个密封体，喷吹装置3包括喷吹总管301、喷吹支管302、喷吹管排303，喷吹总管301设置在喷吹罩2的外侧，喷吹管排303设置在烧结机台车1的上方，并且喷吹管排303位于喷吹罩2内，喷吹支管302一端连接喷吹总管301，每根喷吹支管302的另一端伸入喷吹罩2内并连接n个喷吹管排303，每个喷吹管排303上设有多根喷吹管304，喷吹管304上设有喷吹孔305；

其中：n为2。

喷吹管304与喷吹管排303形成夹角α，夹角α为20-70度；同一个喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α相同。每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304与喷吹管排303的夹角α不相同。从烧结机台车料面方向向上，每根喷吹支管上依次排布的2个喷吹管排中，第1个喷吹管排的夹角α为25度，第2个喷吹管排的夹角为70度。

每根喷吹支管302上相邻喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β，夹角β为85度。

多层网状喷吹装置包括3根喷吹支管302，与喷吹支管302连接的同一层喷吹管排303上的喷吹管304的方向一致；与喷吹支管302连接的不同层喷吹管排303上的喷吹管304之间有夹角β，夹角β为85度。

每根喷吹支管302连接2个喷吹管排303，2个喷吹管排303之间的距离L为400mm。

距离喷吹支管302近的喷吹管排303为第一层喷吹管排30301，距离烧结机台车1近的喷吹管排303为第二层喷吹管排30302，第一层喷吹管排30301上的喷吹管304与第二层喷吹管排30302上的喷吹管304之间的夹角为85度。

喷吹孔305设置在喷吹管304面向烧结机台车1的一面。