专利名称：一种高炉窥视孔喷煤的装置的制作方法
技术领域：
本发明属于高炉炼铁技术领域，涉及高炉喷煤技术，尤其是涉及一种高炉窥视孔喷煤的装置。
背景技术：
从窥视孔插入喷枪，伸到直吹管的入口处，整个直吹管通道就成为煤粉预热、干馏、燃烧的空间，这大大的提高高炉喷吹煤粉的燃烧率。中国专利ZL90212210.X正是以此为目的。它是把喷枪沿着窥视孔通道的上缘直接穿越弯头的热风通道空间，伸到直吹管入口进行喷煤。但该专利存在明显不足，这就是经弯头变向来的热风，以接近于垂直喷枪轴线的方向，对喷枪进行拦腰冲击，这必然使喷枪在受热失去强度后，在热风冲击力的作用下很快的发生弯曲变形。这样的结果，是无法保证喷枪按照发明意图平行于热风气流的方向喷煤，将严重造成直吹管内壁的磨损。
发明内容
本发明的目的为克服该专利的上述缺陷，提出一种新的高炉窥视孔喷煤的装置。本发明的目的是这样实现的一种高炉窥视孔喷煤的装置，至少由弯头、隔热管、 支撑叶片、喷煤枪、窥视孔盖及其组件组成；在弯头热风通道的出口段内，一根隔热管穿过弯头热风通道的空间，插入窥视孔通道受热端壁周围的耐火材料内，使隔热管内部通道与弯头热风通道在空间上实现完全隔离，并与窥视孔通道连通成一平滑的整体通道；在隔热管外，有数片支撑叶片均布于弯头热风通道壁面和隔热管的外壁所构成的环形通道内，支撑叶片分别与它们保持接触，将隔热管支撑于热风通道中；通过弯头变向来的热风，只能绕过隔热管外壁，全部经由支撑叶片所在环形通道流出弯头；喷煤枪从窥视孔通道插入隔热管内，其枪头大致与隔热管或者弯头热风通道的出口端面平齐；喷煤枪是被固定在窥视孔盖及其组件上。上述的隔热管和支撑叶片，是耐高温、抗氧化的非金属陶瓷材质，比如SiC陶瓷。上述的支撑叶片是直线形状，或者是螺旋线形状。当支撑叶片是螺旋形状时，从弯头变向来的热风流经支撑叶片冲出弯头后，将在直吹管横截面上形成全断面的旋流热风。上述的支撑叶片是独立设置的，并至少设置2片以上，优选范围为3 6片。为方便制造、安装和提高整体性能，支撑叶片也可以与隔热管结成一体进行整体制造。上述的喷煤枪，是从窥视孔的任意位置插入，以沿中心线插入为优选。上述的喷煤枪，是常规的单管喷煤枪，或者是带窥视功能的套管喷煤枪，或者是带窥视功能的套管氧煤枪。上述带窥视功能的套管喷煤枪，是从套管间的环缝内进行喷煤，其中心管是窥视孔的窥视通道。它露于大气环境的中心管末端，安装了窥视镜。上述带窥视功能的套管氧煤枪，也是从套管间的环缝内进行喷煤，其中心管也是窥视孔的窥视通道，但它同时也是氧气通道。它露于大气环境的中心管末端，也安装了窥视镜。上述带窥视功能的套管喷煤枪和带窥视功能的套管氧煤枪，为本发明另案申请的另一项发明。本发明在采用常规的单管喷煤枪时，在窥视孔盖板上安装的是一个潜望式双目窥视镜。本发明的有益效果是(1)本发明是在现有弯头出口段安装一根隔热管来连通窥视孔通道，热风从隔热管外经过，隔热管内部无热风气流。因此，从窥视孔通道所插入的喷煤枪，不会承受热风气流的冲击，也就不会出现前述专利ZL90212210. X所存在的技术问题。这保证了在生产状态下，喷煤枪可以沿着直吹管的中心线方向喷煤，使直吹管整个通道空间成为煤粉预热、干馏、燃烧的空间。这将有助于大大的提高喷吹煤粉的燃烧率，促进高炉喷煤比的大幅度提尚ο(2)由于本发明采用了隔热管来保护喷煤枪，将使喷煤枪的使用寿命大为延长，并从根本上解决了现有技术中喷煤枪使用寿命短的问题。同时，由于隔热管为非金属陶瓷材质，具有很长的使用寿命，因此，本发明将大幅度的减少由于频繁更换喷煤枪所耽误的喷煤时间，这可以提高喷煤量。同时，这也显著的降低了喷煤枪的更换、维修和备件成本。(3)本发明在现有弯头出口段采用螺旋线形状的支撑叶片时，将使从弯头变向来的热风流经支撑叶片冲出弯头后，在直吹管横截面上形成全断面的旋流热风，喷煤枪喷吹的煤粉将被此旋流热风携带，这比现有专利ZL90212210. X更大幅度的提高了煤粉和热风间的混合效率，将进一步有助于煤粉在直吹管通道行程内实现燃烧。(4)本发明在现有弯头的出口段设置隔热管，使弯头出口处横截面中心将形成负压区域，煤粉喷入此区域将被热风迅速的挤压至直吹管的中心。尤其是在采用旋流支撑叶片时，煤粉将沿着直吹管的中心线做旋转运动，使其具有更好的方向性，这将减少煤粉对直吹管内壁耐材的磨损。(5)本发明在采用带窥视功能的套管氧煤枪时，作为窥视通道的中心管是氧气喷吹管，它位于弯头出口的中心位置，这使得所喷吹的煤粉，被夹在热风和氧气之间。这极大的提高了氧气参与煤粉燃烧的作用，是至今其他技术措施始终追求但从未能够达成的目的，这将是实现低富氧大喷煤技术的最佳技术之一。除此之外，该中心管被套管内喷出的煤粉环绕，是温度最低区域，氧气与煤粉混合时尚不足燃烧温度，因此，这使该中心管的寿命大大延长，这将解决长期以来在炼铁技术领域始终无法突破的氧煤枪使用寿命的关键性技术问题。
图1为本发明实施例1的结构视图。图2为图1的A-A截面视图。图3为本发明实施例2的结构视图。如图中，1为直吹管，2为法兰，3为法兰，4为支撑叶片，5为隔热管，6为弯头；7为喷煤枪，8为窥视孔盖，9、11为组件，10为双目窥视镜，12为喷煤枪，13为喷煤入口管道，14 为氧气入口管道，15为窥视镜，16为中心管。
具体实施例方式实施例1，即窥视孔插入的喷煤枪7是常规的单管喷煤枪。实施例2，即窥视孔插入的喷煤枪12是带窥视功能的套管氧煤枪。如图1中，一种高炉窥视孔喷煤的装置，至少由弯头6、隔热管5、支撑叶片4、喷煤枪7、窥视孔盖8及其组件9、11组成。弯头6是通过法兰2、3与现有的直吹管1相连。在弯头6热风通道的出口段内，一根隔热管5穿过弯头6热风通道的空间，插入窥视孔通道受热端壁周围的耐火材料内，使隔热管5的内部通道与弯头6热风通道在空间上实现完全隔离，并与窥视孔通道连通成一平滑的整体通道。在隔热管5外，有数片支撑叶片4均布于弯头6热风通道壁面和隔热管5的外壁所构成的环形通道内，支撑叶片4分别与它们保持接触，将隔热管5支撑于热风通道中。通过弯头6变向来的热风，只能绕过隔热管5外壁，全部经由支撑叶片4所在环形通道流出弯头6。喷煤枪7从窥视孔通道插入隔热管5内，其枪头大致与隔热管5或者弯头6热风通道的出口端面平齐。喷煤枪7是被固定在窥视孔盖8 及其组件9、11上。如图1、2、3中，上述的隔热管5和支撑叶片4，是耐高温、抗氧化的非金属陶瓷材质，比如SiC材质。采用隔热管5来保护喷煤枪，将使喷煤枪7、12的使用寿命大为延长，并从根本上解决了现有技术中喷煤枪7使用寿命短的问题。同时，由于隔热管5为非金属陶瓷材质，具有很长的使用寿命，因此，本发明将大幅度的减少由于频繁更换喷煤枪所耽误的喷煤时间。如图1、2、3中，上述的支撑叶片4是直线形状，或者是螺旋线形状。当支撑叶片4 是螺旋形状时，从弯头6变向来的热风流经支撑叶片4冲出弯头6后，将在直吹管1横截面上形成全断面的旋流热风。此时，从喷煤枪12喷吹的煤粉将被此旋流热风携带，大幅度的提高煤粉和热风间的混合效率。如图1、2、3中，上述的支撑叶片4是独立设置的，并至少设置2片以上，优选范围为3 6片。为方便制造、安装和提高整体性能，支撑叶片4也可以与隔热管5结成一体进行整体制造。如图1、3中，上述的喷煤枪7、12，是从窥视孔的任意位置插入，以沿中心线插入为优选。此时，将使弯头1出口处横截面中心将形成负压区域，煤粉喷入此区域将被热风迅速的挤压至直吹管的中心。尤其是在采用旋流支撑叶片4时，煤粉将沿着直吹管1的中心线做旋转运动，使其具有更好的方向性，将减少煤粉对直吹管1内壁耐材的磨损。如图1中，本发明采用的喷煤枪7，是现有常规的单管喷煤枪。如图3中，本发明采用的喷煤枪12，是带窥视功能的套管氧煤枪。该喷煤枪12是从套管间的环缝内进行喷煤，其中心管16是窥视孔的窥视通道，同时也是氧气通道。露于大气环境的中心管16末端安装了窥视镜15。在该中心管16上，连接有氧气入口管道14。 在该喷煤枪12的套管上，连接有喷煤入口管道13。由于作为窥视通道的中心管16是氧气喷吹管，它位于弯头6出口的中心位置，这使得所喷吹的煤粉，被夹在热风和氧气之间。这极大的提高了氧气参与煤粉燃烧的作用，是至今其他技术措施始终追求但从未能够达成的目的。除此之外，该中心管16被套管内喷出的煤粉环绕，是温度最低区域，氧气与煤粉混合时尚不足燃烧温度，因此，这使该中心管的寿命大大延长，这将解决长期以来在炼铁技术领域始终无法突破的氧煤枪使用寿命短的关键性技术问题。如图3中，去掉在中心管16上连接的氧气入口管道14，即为带窥视功能的套管喷煤枪。如图1中，本发明在采用常规的单管喷煤枪时，在窥视孔盖8板上安装的是一个潜望式双目窥视镜10。说明书附图1为摘要附图。附图中件1、2为现有技术内容，非本发明的技术内容。
权利要求
1.一种高炉窥视孔喷煤的装置，其特征在于它至少由弯头、隔热管、支撑叶片、喷煤枪、窥视孔盖及其组件组成；在弯头热风通道的出口段内，一根隔热管穿过弯头热风通道的空间，插入窥视孔通道受热端壁周围的耐火材料内，使隔热管内部通道与弯头热风通道在空间上实现隔离，并与窥视孔通道连通成一平滑的整体通道；在隔热管外，有数片支撑叶片均布于弯头热风通道壁面和隔热管的外壁所构成的环形通道内，支撑叶片分别与它们保持接触，将隔热管支撑于热风通道中；喷煤枪从窥视孔通道插入隔热管内，其枪头大致与隔热管或者弯头热风通道的出口端面平齐；喷煤枪是被固定在窥视孔盖及其组件上。
2.上述权利要求1所述的高炉窥视孔喷煤的装置，其特征在于所述的隔热管和支撑叶片，是耐高温、抗氧化的非金属陶瓷材质，比如SiC陶瓷。
3.上述权利要求1所述的高炉窥视孔喷煤的装置，其特征在于所述的支撑叶片是直线形状，或者是螺旋线形状。
4.上述权利要求1所述的高炉窥视孔喷煤的装置，其特征在于所述的支撑叶片是独立设置的，并至少设置2片以上，优选范围为3 6片。
5.上述权利要求1所述的高炉窥视孔喷煤的装置，其特征在于所述的隔热管和支撑叶片是结成一体进行整体制造。
6.上述权利要求1所述的高炉窥视孔喷煤的装置，其特征在于所述的喷煤枪是常规的单管喷煤枪，或者是带窥视功能的套管喷煤枪，或者是带窥视功能的套管氧煤枪。
全文摘要
本发明提出的高炉窥视孔喷煤的装置，是将一根带支撑叶片的隔热管穿过弯头热风通道的空间，插入窥视孔通道受热端壁周围的耐火材料内，与窥视孔通道连通成一平滑的整体通道，喷煤枪是从窥视孔通道插入隔热管并伸至弯头的出口，使喷煤枪可以沿着直吹管的中心线进行喷煤。这使直吹管整个通道空间成为煤粉预热、干馏、燃烧的空间，将大大提高喷吹煤粉的燃烧率，促进高炉喷煤比的大幅度提高。本发明采用隔热管来保护喷煤枪，将使喷煤枪的使用寿命大为延长，显著的降低了喷煤枪的更换、维修和备件成本。本发明可大幅度的提高煤粉和热风间的混合效率、减少煤粉对直吹管内壁耐材和风口的磨损、实现低富氧大喷煤，同时也是突破氧煤枪使用寿命的关键性技术。
文档编号C21B7/00GK102485914SQ20101057127
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者张昭贵 申请人:张昭贵