专利名称：一种竖炉煤气流优化分布的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及熔融还原冶炼设备，特别涉及一种竖炉煤气流优化分布的控制装置。
背景技术：
熔融还原炼铁技术是由西门子奥钢联开发的一种环境友好的非高炉炼铁技术，其最为突出的优点就是降低对冶金焦的依赖。经过二十多年的发展，该技术已经成功在南非、韩国以及印度实现了工业化的生产，其媲美于传统高炉流程的低环境污染物排放特点，为全球越来越多的炼铁工作者所关注。熔融还原工艺由两部分组成上部是预还原竖炉，含铁炉料和焦炭从竖炉顶部加 入，在竖炉中被还原气体还原至一定金属化率，并从螺旋排料器通过下降管排到下部熔融气化炉；下部是融熔气化炉，主要完成燃煤造气和熔融海绵铁，并在其中进行海绵铁的终还原，熔剂的分解、熔化，生铁脱S，渗C，造渣以及渣铁分离等反应。传统高炉要想达到高效、低耗和长寿，合理控制煤气流分布是关键性因素之一。煤气流的分布关系到炉内温度分布、炉况顺行、煤气利用率。这一点对于预还原竖炉而言同样适用。目前，熔融还原工艺预还原竖炉的主要问题表现为竖炉压差高、圆周工作不均、DRI下料管容易反窜煤气和炉料容易粘结。合理的煤气流分布将有助于获得低的竖炉料柱压差、高的煤气单耗和高的煤气利用率。因而可以获得高的DRI金属化率。同时，竖炉合理的煤气流分布可以减少竖炉局部煤气流过于发展以至于形成高温区，降低竖炉发生粘结的风险。然而，至今对煤气流在竖炉内的分布情况还不能完全明了，对竖炉的布料模式对煤气流分布的影响规律也不清晰。调节手段也较为缺乏，很少有合适的调节方法，并且可达到较好的效果。为了从一定程度上提高竖炉煤气利用率，西门子奥钢联公司发明了一种调节竖炉内部煤气流的装置一中心气流分布管。即在还原竖炉内部安装两条耐高温，耐磨型的管道。使竖炉内炉料在下降过程中，在所安装的管道下方形成一个三角形通道，煤气可以更多到达炉子中心位置，从而改善横截面上粉尘和煤气流分布，获得高煤气利用率和高金属化率；大大提高炉子操作的稳定性，提高炉子适应性，进而减少管道等非正常状态的发生几率，提高产量。其设计初衷是60%煤气从竖炉中心的中心气流分布管下方进入竖炉，剩余40%的煤气由竖炉外圈围管进入。投产后，十字测温中心温度一直偏高，中心和外围温差大。这是中心气流过度发展的表征，容易导致围管环管气流速度低，粉尘沉淀堵塞围管和中心气流分布管进气口，压差大幅升高，熔炼率不能提升，气流分布不均，金属化率降低。
发明内容本实用新型的目的在于设计一种竖炉煤气流优化分布的控制装置，不但可以调节优化还原竖炉内部煤气流的分布情况，提高煤气利用率，提高竖炉产品海绵铁的金属化率，而且可以降低燃料使用量，降低冶炼成本。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种竖炉煤气流优化分布的控制装置，包括安装于还原竖炉内的围管及两根对穿围管的中心气流分布管，中心气流分布管下形成一气体通道；其特征在于，所述的中心气流分布管下的气体通道由密封板封堵，所述的两条中心气流分布管下方还各平行设置一根套管，所述的套管穿过密封板；该两根套管及连通围管的进气管共接于一进气总管，其中，两根套管两端分别设置一控制阀。进一步，所述的套管上的控制阀为可调节开度的球阀。又，所述的套管直径为100 450cm。本实用新型在中心气流分布管下方安装单独的套管供气，其余原有的进口面积使用密封板一高温耐热不锈钢板封堵，并在套管上控制阀，将套管进气和围管进气完全分离开，这样可根据竖炉炉况需要，调节套管控制阀开度，精确控制4个中心气流分布管的进气量，使煤气流分布优化，避免围管粉尘堵塞，提高金属化率，保证生产顺行。本实用新型的有益效果I.使竖炉内部横截面煤气流分布以及粉尘分布更加合理，提高煤气利用率；2.有效控制气流分步，避免金属化率过高，可减少析碳反应的发生。3.降低竖炉内部炉料的压差，提高操作的稳定性。4.使竖炉内含铁炉料得到充分还原，提高竖炉产品海绵铁的金属化率。5.使竖炉内部含铁炉料得到均匀的还原，避免造成煤气流偏行，局部煤气流过度发展，造成局部炉料金属化率过高，在高温下发生粘结情况。6.降低下降管发生堵塞情况的几率，延长竖炉清空周期，提高生产作业率，降低铁水成本。
图I为本实用新型实施例的结构示意图。图2为现有中心气流分布管的安装结构示意图。图3为本实用新型中心气流分布管的安装结构示意图。
具体实施方式
参见图I 图3，本实用新型的一种竖炉煤气流优化分布的控制装置，包括安装于还原竖炉内的围管10及两根对穿围管10的中心气流分布管20、20’，中心气流分布管20、20’下形成一气体通道30 ;所述的中心气流分布管下的气体通道30由密封板4封堵，所述的两条中心气流分布管20、20’下方还各平行设置一根套管I、I’，套管I (以套管I为例，下同)穿过密封板4 ;该两根套管1、1’及连通围管10的进气管101共接于一进气总管100，其中，两根套管1、1’两端分别设置一控制阀2、2’、3、3’。所述的套管1、1’上的控制阀2、2’为可调节开度的球阀。所述的套管直径为100 450cmo本实用新型在中心气流分布管下方安装单独供气的套管，其余原有的进口面积使用高温耐热不锈钢板堵住，并在套管上控制阀，将套管进气和围管进气完全分离开，样可根据竖炉炉况需要，调节套管控制阀开度，精确控制4个中心气流分布管的进气量，使煤气流分布优化，避免围管粉尘堵塞，提高金属化率，保证生产顺行。以在熔炼率为120tHM/h水平下(小时平均数据)为例改进前，煤气利用率30. 4%,海绵铁金属化率58%，炉料温度CROSS中心与外围温度差为612°C ;改进后，煤气利用率34.8%，海绵铁金属化率66%，炉料温度CROSS中心与外围温度差为356°C。综上所述，本实用新型控制由中心气流分布管进入竖炉内部的煤气量，使煤气流发展更加均衡，有效改善竖炉内部炉料的冶炼环境，同时可以达到提高生产作业率，降低铁水成本的作用。
权利要求1.一种竖炉煤气流优化分布的控制装置，包括安装于还原竖炉内的围管及两根对穿围管的中心气流分布管，中心气流分布管下形成一气体通道；其特征在于，所述的中心气流分布管下的气体通道由密封板封堵，所述的两条中心气流分布管下方还各平行设置一根套管，所述的套管穿过密封板；该两根套管及连通围管的进气管共接于一进气总管，其中，两根套管两端分别设置一控制阀。
2.如权利要求I所述竖炉煤气流优化分布的控制装置，其特征在于，所述的套管上的控制阀为可调节开度的球阀。
3.如权利要求I所述竖炉煤气流优化分布的控制装置，其特征在于，所述的套管直径为 100 450cm。
专利摘要一种竖炉煤气流优化分布的控制装置，包括安装于还原竖炉内的围管及两根对穿围管的中心气流分布管，中心气流分布管下形成一气体通道；其特征在于，所述的中心气流分布管下的气体通道由密封板封堵，所述的两条中心气流分布管下方还各平行设置一根套管，所述的套管穿过密封板；该两根套管及连通围管的进气管共接于一进气总管，其中，两根套管两端分别设置一控制阀。本实用新型不但可以调节优化还原竖炉内部煤气流的分布情况，提高煤气利用率，提高竖炉产品海绵铁的金属化率，而且可以降低燃料使用量，降低冶炼成本。
文档编号C21B13/02GK202595178SQ20122012187
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者郭丽, 赵晓岩, 林金嘉, 石洪志, 朱锦明, 宋文刚, 李晓清, 钱良丰, 张青 申请人:宝山钢铁股份有限公司