一种高炉喷吹装置的制作方法

本发明属于高炉喷吹技术领域，具体而言，本发明涉及一种高炉喷吹装置，特别涉及一种高炉喷煤用煤粉喷枪装置。

背景技术：

冶金企业多数高炉都采用喷吹煤粉工艺，以节约焦碳，降低焦比，从而降低生铁成本。但是由于喷枪装置受高温、高压和煤粉的冲刷，喷枪装置易变形、使用寿命短，喷吹能力低，喷吹效果差，造成风口小套磨损，导致高炉休风，严重影响着高炉的正常生产。

现有技术中用于喷吹煤粉的方法有很多，如申请日为2016年3月11日、申请号为201610138485.x、名称为“一种高炉用煤粉流化喷吹装置”的中国专利文件，该专利文件的高炉用煤粉流化喷吹装置包括喷吹室和流化室，流化室设置于喷吹室的下方，流化室通过流化板与喷吹室相连通，煤粉输送管从喷吹室一侧进入喷吹室后竖直向下弯曲设置，煤粉补气管从喷吹室另一侧进入喷吹室后伸入煤粉输送管中，流化气进气管伸入流化室内，流化气进气管的出口端设有流化气分配装置，流化气分配装置位于流化室的中心区域。该专利文件的高炉用煤粉流化喷吹装置结构设计合理，能够使流化气在流化室，特别是在流化室最重要的中心区域能够均匀分布，保证了煤粉输送的均匀性和稳定性，提高了高炉炉况的稳定程度，促进高炉的节能减排。但是该专利文件的高炉用煤粉流化喷吹装置仍然存在使用寿命短；喷吹能力低、喷吹效果差的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高炉喷吹装置，以至少解决现有技术中的喷枪装置存在的使用寿命短的技术问题，同时能够解决现有技术中喷枪装置存在的喷吹能力低、喷吹效果差的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种高炉喷吹装置，其技术方案如下：

一种高炉喷吹装置，所述高炉喷吹装置包括：

风口小套，用于提供热风；

直吹管，所述直吹管的前端与所述风口小套的后端连接；

喷枪，所述喷枪的一部分倾斜的插入所述直吹管和所述风口小套内；

弹子阀，所述弹子阀套设于所述喷枪上，且所述弹子阀位于所述喷枪上的位置是位于所述喷枪未插入所述直吹管和所述风口小套内的另一部分处；在所述弹子阀的后端内表面上设有卡槽；和

喷枪固定装置，所述喷枪固定装置套设在所述喷枪的外围并与所述弹子阀的后端相连；在所述喷枪固定装置的前端设置了卡柱；所述卡柱与所述弹子阀的后端设置的所述卡槽相配合，使所述弹子阀与所述喷枪固定装置之间连接紧密。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，所述喷枪固定装置还包括：压紧螺帽，所述压紧螺帽位于所述喷枪固定装置的后端，在所述压紧螺帽内设置有内螺纹；固定卡套，所述固定卡套位于所述喷枪固定装置的前端，所述固定卡套与所述压紧螺帽连接；在所述固定卡套的后端设有外螺纹，所述固定卡套通过所述外螺纹与所述压紧螺帽的所述内螺纹螺接在一起；和盘根，所述盘根设置在所述压紧螺帽和所述固定卡套之间，用于密封。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，所述盘根为聚四氟乙烯材质编织而成；所述喷枪为sus310～sus314不锈钢材质制作而成。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，所述弹子阀的后端为向内凹入的球形结构，所述固定卡套的前端为球面结构，所述固定卡套的球面结构与所述弹子阀的球形结构对接。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，在所述固定卡套的前端外圆周面上设有多个卡柱，在所述弹子阀的后端内表面上设有多个卡槽，多个所述卡槽分别与多个所述卡柱相配合，使所述弹子阀与所述固定卡套之间连接更紧密；优选地，所述卡柱为三个，在所述固定卡套的前端外圆周面上按120°均匀分布；所述卡槽也为三个，在所述弹子阀的后端内表面上按照120°均匀分布；再优选地，所述卡柱为楔形结构。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，在所述固定卡套上还设有定位螺栓，用于对所述喷枪插入所述风口小套的长度进行定位。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，所述弹子阀的阀体为钢板焊接一体制成，所述钢板的厚度为8～12mm。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，所述喷枪的中心线与所述直吹管的中心线之间的夹角为12°。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，所述喷枪插入所述风口小套的中心线与所述喷枪的中心线之间的夹角为5°～7°；所述喷枪插入所述风口小套的距离d为所述风口小套长度的1/3～1/2。

在如上所述的高炉喷吹装置，优选地，所述高炉喷吹装置还包括：喷枪套管，所述喷枪套管套设于所述喷枪上，所述喷枪套管位于所述喷枪上的位置是位于所述喷枪未插入所述直吹管和所述风口小套内的另一部分处；所述喷枪套管紧邻所述直吹管且位于所述弹子阀和所述直吹管之间。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

1、本发明提供的喷枪不易烧损，风口小套不易磨损，延长了喷枪、风口小套使用寿命，并且使得喷吹煤粉的效果好，喷吹煤粉能力加大。

2、本发明的高炉喷吹装置具有结构简单、拆装方便、使用寿命长、喷吹能力大和喷吹效果好的特点。

3、本发明提供的高炉喷吹装置是一种长寿、经济、喷吹煤粉能力大、喷吹煤粉效果好的喷枪装置；能够提高煤比和降低焦比，使得本发明具有降低高炉冶炼成本和提高喷枪、风口小套的使用寿命的特点，并且喷吹煤粉的能力大，以保证高炉的正常生产。

附图说明

图1为本发明优选实施例的高炉喷吹装置的结构示意图；

图2为本发明优选实施例的喷枪固定装置的主视图；

图3为本发明优选实施例的喷枪固定装置的俯视图；

图4为本发明优选实施例的喷枪插入风口小套的示意图。

图中：1-喷枪；2-喷枪固定装置；21-压紧螺帽；211-内螺纹；22-盘根；23-固定卡套；231-外螺纹；232-定位螺栓；233-卡柱；234-球面结构；3-弹子阀；4-直吹管；5-风口小套；6-喷枪套管。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明优选实施例的高炉喷吹装置包括风口小套5，用于提供热风；直吹管4，直吹管4的前端与风口小套5后端固定连接；喷枪1，喷枪1的一部分倾斜的插入直吹管4和风口小套5内；弹子阀3，弹子阀3套设于喷枪1上，且弹子阀3位于喷枪1上的位置是位于喷枪1未插入直吹管4和风口小套5内的另一部分处；在弹子阀3的后端内表面上设有卡槽；和喷枪固定装置2，喷枪固定装置2套设在喷枪1的外围并与弹子阀3的后端相连；在喷枪固定装置2的前端设置了卡柱233；卡柱233与弹子阀3的后端设置的卡槽相配合，使弹子阀3与喷枪固定装置2之间连接更紧密。在本发明的具体实施例中，为了延长喷枪1的使用寿命，高炉喷吹装置还包括喷枪套管6，喷枪套管6套设于喷枪1上，喷枪套管6位于喷枪1上的位置是位于喷枪1未插入直吹管4和风口小套5内的另一部分处；喷枪套管6紧邻直吹管4且位于弹子阀3和直吹管4之间。

总而言之，在本发明的具体实施例中，喷枪1上从前至后依次安装有喷枪套管6、弹子阀3、喷枪固定装置2；直吹管4的前端与风口小套5的后端固定连接，喷枪1穿过弹子阀3、喷枪套管6呈一倾斜角度的插入直吹管4和风口小套5内，喷枪1插入直吹管4前端的一部分，喷枪1插入风口小套5后端的一部分。本发明提供的高炉喷吹装置是一种长寿、经济、喷吹煤粉能力大、喷吹煤粉效果好的喷枪1装置；本发明提供的高炉喷吹装置能够提高煤比和降低焦比，使得本发明具有降低高炉冶炼成本和提高喷枪1、风口小套5的使用寿命的特点，并且喷吹煤粉的能力大，以保证高炉的正常生产。

在本发明的具体实施例中，为了便于喷枪1能顺利穿过弹子阀3而插入至直吹管4和风口小套5内部，喷枪1优选为一直型杆状。

如图2、图3所示，本发明的喷枪固定装置2还包括：压紧螺帽21，压紧螺帽21位于喷枪固定装置2的后端，在压紧螺帽21内设置有内螺纹211；固定卡套23，固定卡套23位于喷枪固定装置2的前端，固定卡套23与压紧螺帽21连接；在固定卡套23的后端设有外螺纹231，固定卡套23通过外螺纹231与压紧螺帽21的内螺纹211螺接在一起；和盘根22，盘根22设置在压紧螺帽21和固定卡套23之间，用于密封。压紧螺帽21的内螺纹211，使之与固定卡套23的外螺纹231进行配合，起到压紧、固定作用。优选为，盘根22为聚四氟乙烯材质编织而成。聚四氟乙烯编织而成的盘根22设置在压紧螺帽21和固定卡套23之间，起到密封作用，并且由于压紧螺帽21与固定卡套23的这种配合方式，选用此种盘根22更加经济。

为了使喷枪固定装置2与弹子阀3连接牢靠，如图2、图3所示，本发明的弹子阀3的后端为向内凹入的球形结构，固定卡套23的前端为球面结构234，固定卡套23的球面结构234与弹子阀3的球形结构对接，这样可以使固定卡套23与弹子阀3之间的密封效果更好。本实施例为了更清楚描述高炉喷吹装置结构，将固定卡套23的前端结构定义为球面结构234，将弹子阀3的后端结构定义为球形结构，上述定义不同的名词是为了能更清楚的描述二者，球面结构234和球形结构相配合能实现固定卡套23和弹子阀3的紧密连接。为了能够使固定卡套23与弹子阀3连接更紧密，如图2、图3所示，本发明在固定卡套23的前端外圆周面上设有卡柱233，在弹子阀3的后端内表面上设有卡槽(未图示)，卡槽与卡柱233配合，可以使弹子阀3与固定卡套23之间连接更紧密。具体为卡柱233固定设于固定卡套23的前端外圆周面上，与弹子阀3的后端内表面球形结构上设置的卡槽对应插接，使弹子阀3与固定卡套23之间连接更紧密。优选为，在固定卡套23的前端外圆周面上设有多个卡柱233，在弹子阀3的后端内表面上设有多个卡槽，多个卡槽分别与多个卡柱233一一对应相配合，使弹子阀3与固定卡套23之间连接更紧密。再优选地，卡柱233为三个，在固定卡套23的前端外圆周面上按120°均匀分布，卡槽也为三个，在弹子阀3的后端内表面上按照120°均匀分布。进一步优选为，卡柱233为楔形结构。

为了能够使喷枪1具有耐高温的特性，本发明的喷枪1为sus310～sus314不锈钢材质制作而成。优选为喷枪1为sus314不锈钢材质制作而成。这样可以使喷枪1具有耐高温的特性，并且不易变形，使用寿命长，减少对高炉正常生产的影响。

为了便于对喷枪1插入风口小套5的位置进行定位，如图2、图3和图4所示，在固定卡套23上设有定位螺栓232，用于对喷枪1插入风口小套5的长度进行定位，达到安装准确的目的。

为了便于弹子阀3的制作，本发明的弹子阀3的阀体为钢板焊接一体制成，钢板的厚度为8～12mm。优选为钢板的厚度为10mm。本发明的弹子阀3为钢板焊接一体制成，其具有制作简单、不易变形和密封效果好的特点。

为了能够延长本发明的高炉喷吹装置的使用寿命，如图1、图4所示，本发明的喷枪1的中心线和直吹管4中心线之间的夹角为12°。喷枪1插入风口小套5的前端部分70mm～100mm处的中心线与喷枪1中心线之间的夹角为5°～7°。优选为喷枪1插入风口小套5的部分前端70mm处中心线与喷枪1中心线之间的夹角为5°。喷枪1插入风口小套5的距离d为风口小套5长度的1/3～1/2，在本发明中，喷枪1插入风口小套5的距离d为200mm。风口小套5中心线与喷枪1中心线之间的夹角为4°。通过这样的设置，喷枪1不易烧损，风口小套5不易磨损，延长了喷枪1、风口小套5使用寿命，并且使得喷吹煤粉的效果好，喷吹煤粉能力加大，提高了煤比，降低了焦比，进而降低高炉冶炼成本，同时保证了高炉的正常生产。

分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

本发明在装置结构和技术参数上都做了较大改进：本发明通过固定卡套和卡柱的结构上的改进，使喷枪固定更牢固，克服了现有技术中的技术缺陷。同时本发明主要是通过调整喷枪与直吹管中心线的夹角，喷枪前端与风口小套中心线的夹角，以及喷枪插入风口小套的长度等技术参数，来不断实现本装置的上述技术效果。从而使本发明的高炉喷吹装置具有结构简单、拆装方便、使用寿命长、喷吹能力大和喷吹效果好的特点。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。