一种高炉炉顶雾化喷水降温装置的制作方法

本技术涉及高炉冶炼，具体涉及一种高炉炉顶雾化喷水降温装置。

背景技术：

1、在高炉冶金工艺中，当高炉不能上料、崩滑料、料线较深、气流不稳以及下料较慢或高炉停炉降料面时，炉顶温度会快速升高，这时必须打水控制炉顶温度，使得炉顶温度不大于350℃，以保证炉顶设备和煤气系统的安全。而炉顶雾化喷水降温技术的应用，就是为了避免高炉在打水时造成大量水进入高温区，水分解生成氧气和氢气，与煤气混合形成爆炸气体而发生爆炸。现有的高炉炉顶雾化喷水降温装置在使用过程中还存在以下问题：一是炉顶高温的根本原因是气流在横截面的某个或某几个区域过分集中，导致大量高热的煤气直接冲向炉顶，造成炉顶温度突升，而现有的降温装置不能根据炉顶温升的实际情况进行有效喷水，导致降温效果不理想、水资源浪费的问题；二是降温装置的结构不合理，雾化效果不好，导致高炉内大量水聚集进入高炉高温区，进而分解出氧气和氢气，易引起煤气爆炸事故，使得高炉运行时存在较大的安全隐患。因此，研制开发一种结构合理，降温效果好，安全可靠的高炉炉顶雾化喷水降温装置是客观需要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种结构合理，降温效果好，安全可靠的高炉炉顶雾化喷水降温装置。

2、本实用新型的目的是这样实现的，包括炉壳和环管，环管位于炉壳炉喉的外侧，环管上均布有若干喷管，喷管的端部伸入到炉壳的内部，且喷管的端部为扁平状的鸭嘴型结构，喷管倾斜朝下布置，环管上连接有进水管和氮气管，且氮气管内的送气压力大于进水管内的送水压力，进水管上设置有水泵、电磁流量计和电磁阀，炉壳内的顶部设置有温度传感器。

3、进一步的，环管上设置有若干备用管，备用管的结构与喷管的结构相同，炉壳外侧的备用管上设置有备用阀。

4、进一步的，喷管的管心线与炉壳之间的夹角α为40～60°。

5、进一步的，喷管伸入炉壳内的长度为1～1.4米。

6、进一步的，喷管的数量为4～8根。

7、进一步的，炉壳外侧的喷管上设置有连接法兰。

8、进一步的，在靠近喷水端的喷管内设置有搅动机构，搅动机构包括芯轴和设置在芯轴上的扇叶，芯轴的两端通过轴承转动连接有支撑杆，支撑杆的端部与喷管的内壁固定连接。

9、本实用新型的有益效果如下：一是本实用新型结构设计合理，将喷管的端部设计为扁平状的鸭嘴型结构，可大幅减小喷管端部的横截面积，喷管内的水流在喷出时，其流速由于流通横截面积的减小而瞬间增大，进而增加喷出时的雾化效果，相对于使用喷头的结构来说，具有不易堵塞、不易损坏以及使用成本低等优点，且喷管为倾斜向下的方式布置，多个圆周均布的喷管喷出喷雾后，喷雾能够覆盖较大的范围，进而提高降温效率；二是运行时通过温度传感器对高炉炉顶的温度进行实时监测，温度较高时，通过电磁阀增大水流流量，快速降温，反之当温度较低时，通过电磁阀减小水流流量，满足降温需求即可，本实用新型能够根据炉顶温升的实际情况进行有效喷水，降温效果较为理想，一方面可以防止喷水过多，造成水资源的浪费，另一方面也可避免过多的水进入高炉高温区，防止爆炸事故的产生，提高高炉运行时的安全性；三是本实用新型在使用时，先通入压力较大的氮气，再缓慢通入压力小的水，水和氮气充分混合雾化，提高水的雾化效果，进而提高降温效果。本实用新型结构合理，降温效果好，安全可靠，具有显著的经济价值和社会价值。

技术特征：

1.一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，包括炉壳（1）和环管（2），其特征在于:所述环管（2）位于炉壳（1）炉喉（3）的外侧，环管（2）上均布有若干喷管（4），所述喷管（4）的端部伸入到炉壳（1）的内部，且喷管（4）的端部为扁平状的鸭嘴型结构，所述喷管（4）倾斜朝下布置，所述环管（2）上连接有进水管（5）和氮气管（6），且氮气管（6）内的送气压力大于进水管（5）内的送水压力，所述进水管（5）上设置有水泵（7）、电磁流量计（8）和电磁阀（9），所述炉壳（1）内的顶部设置有温度传感器（10）。

2.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，其特征在于:所述环管（2）上设置有若干备用管（11），备用管（11）的结构与喷管（4）的结构相同，所述炉壳（1）外侧的备用管（11）上设置有备用阀（12）。

3.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，其特征在于:所述喷管（4）的管心线与炉壳（1）之间的夹角α为40～60°。

4.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，其特征在于:所述喷管（4）伸入炉壳（1）内的长度为1～1.4米。

5.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，其特征在于:所述喷管（4）的数量为4～8根。

6.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，其特征在于:所述炉壳（1）外侧的喷管（4）上设置有连接法兰（13）。

7.根据权利要求1所述的一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，其特征在于:在靠近喷水端的喷管（4）内设置有搅动机构，所述搅动机构包括芯轴（14）和设置在芯轴（14）上的扇叶（15），芯轴（14）的两端通过轴承转动连接有支撑杆（16），支撑杆（16）的端部与喷管（4）的内壁固定连接。

技术总结
本技术公开了一种高炉炉顶雾化喷水降温装置，包括炉壳和环管，环管位于炉壳炉喉的外侧，环管上均布有若干喷管，喷管的端部伸入到炉壳的内部，且喷管的端部为扁平状的鸭嘴型结构，喷管倾斜朝下布置，环管上连接有进水管和氮气管，且氮气管内的送气压力大于进水管内的送水压力，进水管上设置有水泵、电磁流量计和电磁阀，炉壳内的顶部设置有温度传感器。本技术结构合理，降温效果好，安全可靠，具有显著的经济价值和社会价值。

技术研发人员：郑林兵,刘刚
受保护的技术使用者：云南曲靖钢铁集团呈钢钢铁有限公司
技术研发日：20230417
技术公布日：2024/1/15