一种钢渣裂解炉的水冷炉盖的制作方法

本实用新型涉及钢渣综合利用技术领域，尤其一种钢渣裂解炉的水冷炉盖。

背景技术：

裂解炉法炽热钢渣热焖裂解工艺是温度高达1000℃以上的炽热钢渣低碳、环保、高效利用的最新技术，其工艺原理是将炽热钢渣倾倒入钢渣裂解炉中，在钢渣裂解炉中炽热钢渣自上而下先后经历蒸汽浴冷、喷雾冷却、热焖裂解、余热回收等过程。

在蒸汽浴冷带，新倾倒入裂解炉中的温度高达1000℃以上的炽热钢渣被来自喷雾冷却带的低温饱和蒸汽浴冷，钢渣温度由1000℃以上急速降低到800℃以下，钢渣在内外温差应力的作用下得到初步破碎；在喷雾冷却带，喷头自上而下地向温度在800℃以下的中温钢渣表面雾化喷水，使钢渣温度进一步降低，与此同时钢渣中的f-CaO和f-MgO发生剧烈的水化反应生成Ca(OH)₂和Mg(OH)₂产生体积膨胀，膨胀应力使钢渣得到进一步破碎；在热焖裂解带，钢渣被喷头喷下的雾化水继续冷却至80℃以下，其中的f-CaO和f-MgO继续水化膨胀而使钢渣得到完全裂解。

在炽热钢渣自上而下经历蒸汽浴冷带、喷雾冷却带和热焖裂解带的过程中，雾化喷入的水被加热汽化，蒸汽自下而上经过热焖裂解带、喷雾冷却带和蒸汽浴冷带，最后由炉顶排出，并被导入低温低压饱和蒸汽热能回收系统，从而实现炽热钢渣显热的回收利用。

由上可见，对钢渣裂解炉炉盖的基本要求是能够可靠地承载炉盖自身的重量，并且不受炽热钢渣从渣罐倾倒入钢渣裂解炉时产生的振动和冲击的影响；炉盖本身具有较强的耐热性能，以使其在受到炽热钢渣长期高温热幅射的情况下仍能保持完好；炉盖要能将炽热钢渣的幅射热转换利用；炉盖还应具有良好的密封性能，以不使空气进入热能回收系统，也不使蒸汽向外泄漏。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种钢渣裂解炉的水冷炉盖，来解决温度在1000℃以上的液态炽热钢渣在倾倒入钢渣裂解炉过程中会对炉盖结构造成损坏，以及内炉内压力增大可能会带来的炉盖密封不严的问题。

本实用新型的技术方案是：一种钢渣裂解炉的水冷炉盖，具有炉体，炉体的顶部装有炉盖，炉盖中心设有进料管，进料管上端装有法兰，法兰上装有插板阀，特别是：所述炉盖为中空的箱体结构，箱体内装有井字型承重梁，炉盖中心的进料管穿过箱体内部井字型承重梁中心的口字并与箱体焊接一体，在进料管的插板阀下方与箱体之间还焊装有一环形钢板环绕进料管一周与进料管形成一环形水道，所述环型钢板上设有进水管外接水循环系统，在环形钢板与进料管之间的箱体上开有若干进水孔，箱体内部的井字型承重梁的腹板上均匀开设有若干通水孔，箱体的侧面设有若干出水管外接水循环系统。

本实用新型中所述箱体包括顶板、底板和侧板，所述顶板、底板及侧板均是采用耐热钢材质并焊接成一个整体结构，箱体侧面的出水管装在侧板上，出水管的根数为2-8根。

本实用新型中所述井字型承重梁是由工字钢或槽钢焊接而成，井字型承重梁的上、下翼板分别与箱体的顶板和底板焊接一体，井字型承重梁的腹板上均匀开设有4-16个通水孔，通水孔的直径为10-60mm。

本实用新型中所述炉体上部侧壁上设有蒸汽出口，蒸汽出口上装有蒸汽引出管并装有阀门。

本实用新型的工作过程是：当钢渣裂解炉需要装料时，打开进料管上的插板阀，关闭蒸汽出口上的阀门，将来自炼钢厂装有炽热钢渣的渣罐，由天车吊起后将炽热钢渣倾倒入加料斗中，在重力作用下炽热钢渣经过加料斗、出料管及炉盖上的进料管进入钢渣裂解炉内，待渣罐中的炽热钢渣全部倒入钢渣裂解炉后关闭插板阀，完成炽热钢渣加入钢渣裂解炉的装料操作，同时也使裂解炉顶部处于密封状态，在钢渣裂解炉内部产生的低温饱和蒸汽只能通过炉体上部侧壁上的蒸汽出口引入热能回收系统。在上述过程中，来自水循环系统的水经环形钢板上的进水管进入环形水道，然后经环形水道下方的进水孔进入箱体内，再经井字型承重梁腹板上的通水管充满整个箱体，最后经箱体侧板上的出水管流入水循环系统中，整个水冷炉盖被流动的水所冷却，避免了炉盖、进料管的受热变形损坏。

在上述过程中，由于所述加料斗的出料管与炉盖上的进料管采用插接结构，并留有一定间隙，以确保炽热钢渣在加入加料斗时产生的振动不会损坏钢渣裂解炉顶部的进料管及其上部的阀门；在进料管外部环绕进料管一周焊装一环形钢板形成环形水道，并将炉盖设计为箱体结构并通入循环冷却水，以保护进料管及整个炉盖，避免受到炽热钢渣的热能冲击造成损坏；并且将蒸汽出口设在炉壁上部一侧，以确保炉顶的密封，避免蒸汽向外泄露造成热能浪费；炉盖内设有井字型承重梁，起到承载炉盖自重的作用，并将负荷均匀地分配到工作衬，同时炉盖自身的重量确保其不会被钢渣裂解炉内的蒸汽压力顶开，保证了炉顶的密封状态。

本实用新型结构简单，设计巧妙，通过将炉盖设计为中空的箱体结构，并引入循环冷却水，使炽热钢渣对炉盖的热辐射被循环水流吸收，从而使水冷炉盖可在较低温度下长期安全运行，同时利用炉盖自身的重量保证了炉顶的密封状态。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图；

图2是图1的A-A剖视图。

图中，1—炉体，2—炉盖，3—进料管，4—法兰，5—井字型承重梁，6—环形钢板，7—环形水道，8—进水管，9—进水孔，10—通水孔，11—出水管，12—顶板，13—底板，14—侧板，15—蒸汽出口。

具体实施方式

实施例1

参见图1，图2，本实用新型的技术方案是：一种钢渣裂解炉的水冷炉盖，具有炉体1，炉体1的顶部装有炉盖2，炉盖2中心设有进料管3，进料管3上端装有法兰4，法兰上装有插板阀，特别是：所述炉盖2为中空的箱体结构，箱体内装有井字型承重梁5，炉盖2中心的进料管3穿过箱体内部井字型承重梁5中心的口字并与箱体焊接一体，在进料管3的插板阀4下方与箱体之间还焊装有一环形钢板6环绕进料管3一周与进料管形成一环形水道7，所述环形钢板6上设有进水管8外接水循环系统，在环形钢板6与进料管3之间的箱体上开有若干进水孔9，箱体内部的井字型承重梁5的腹板上均匀开设有若干通水孔10，箱体的侧面设有若干出水管11外接水循环系统。

本实施例中所述箱体5包括顶板12、底板13和侧板14，所述顶板12、底板13及侧板14均是采用耐热钢材质并焊接成一个整体结构，箱体侧面的出水管11装在侧板14上，出水管11的根数为2-8根，本实施例中具体为8根。

本实施例中所述井字型承重梁5是由工字钢或槽钢焊接而成，井字型承重梁的上、下翼板分别与箱体的顶板和底板焊接一体，井字型承重梁的腹板上均匀开设有4-16个通水孔10，通水孔10的直径为10-60mm，本实施例中通水孔的个数为8个，通水孔的直径为60mm。

本实施例中所述炉体1上部侧壁上设有蒸汽出口15，蒸汽出口上装有蒸汽引出管并装有阀门（图中未示出）。