含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，包括熱風(fēng)豎管筒狀墻體，熱風(fēng)豎管筒狀墻體設(shè)有熱風(fēng)豎管，所述熱風(fēng)豎管的頂部與熱風(fēng)豎管拱頂連通，熱風(fēng)豎管上端的側(cè)面與熱風(fēng)入口連通，熱風(fēng)豎管下端的側(cè)面與熱風(fēng)出口連通，在熱風(fēng)豎管上設(shè)有與熱風(fēng)出口相對(duì)設(shè)置的熱風(fēng)尾部平衡裝置，熱風(fēng)豎管的下端設(shè)有與熱風(fēng)豎管連通的上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可在有效的氣流運(yùn)動(dòng)距離內(nèi)，實(shí)現(xiàn)充分混合，避免混合不均，溫度梯度較大，熱損失，下行熱風(fēng)對(duì)閥門(mén)熱輻射及冷凝水無(wú)法排出影響熱風(fēng)管道內(nèi)耐材使用壽命的問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排要求創(chuàng)造了技術(shù)條件。
【專利說(shuō)明】
含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]熱風(fēng)豎管屬于熱風(fēng)管道的一部分，為砌筑耐材的腔體，用于連接存在高差的熱風(fēng)主管和熱風(fēng)總管。目前在主流熱風(fēng)爐的設(shè)計(jì)中，熱風(fēng)豎管也用作于摻入冷風(fēng)，調(diào)節(jié)進(jìn)入高爐熱風(fēng)溫度的壓力容器，并與熱風(fēng)總管、主管和混風(fēng)管組成一體，形成管系，承擔(dān)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力作用。
[0003]熱風(fēng)豎管作為聯(lián)通主管與總管的連通器、混風(fēng)腔體，與熱風(fēng)豎管相連的熱風(fēng)主管內(nèi)的熱風(fēng)來(lái)自熱風(fēng)爐，通常風(fēng)溫為1250?1300°C，需要摻入180?250°C的冷風(fēng)，使混合后豎管而進(jìn)入熱風(fēng)總管的熱風(fēng)溫度調(diào)節(jié)到1200?1250°C，以滿足高爐冶煉工藝要求，通常摻入冷風(fēng)的量約為入爐熱風(fēng)量的5?10%。
[0004]摻風(fēng)混合裝置為熱風(fēng)爐常用的核心裝置，用于往高溫氣體的管道內(nèi)摻入冷風(fēng)，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)入爐風(fēng)溫和滿足高爐冶煉生產(chǎn)風(fēng)量要求的目的。無(wú)論是外燃式熱風(fēng)爐，還是內(nèi)燃式熱風(fēng)爐和頂燃式熱風(fēng)爐，摻混風(fēng)裝置都是必不可少的工藝組成部分，其作用原理均基于對(duì)流擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)高溫氣體和低溫氣體的均勻混合。因此，摻風(fēng)混合裝置的好壞直接關(guān)系到冶金高爐煉鐵熱風(fēng)爐混風(fēng)效果，熱效率，設(shè)備運(yùn)行成本，熱風(fēng)管道運(yùn)行的穩(wěn)定性、連續(xù)性和安全性以及節(jié)能要求。
[0005]熱風(fēng)豎管內(nèi)發(fā)生坍塌的主要是因?yàn)槭芾錈釓?qiáng)烈交替作用，使耐火磚在作用處產(chǎn)生薄弱進(jìn)而發(fā)生坍塌，一旦發(fā)生坍塌則需要將熱風(fēng)混風(fēng)室停用進(jìn)行澆筑修補(bǔ)，不僅對(duì)生產(chǎn)的順行產(chǎn)生影響，也一定程度的增加了修補(bǔ)澆筑的成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，滿足短距離高效均勻混合的要求，實(shí)現(xiàn)維護(hù)熱風(fēng)爐安全穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)能環(huán)保要求。
[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，包括熱風(fēng)豎管筒狀墻體，熱風(fēng)豎管筒狀墻體設(shè)有熱風(fēng)豎管，所述熱風(fēng)豎管的頂部與熱風(fēng)豎管拱頂連通，熱風(fēng)豎管上端的側(cè)面與熱風(fēng)入口連通，熱風(fēng)豎管下端的側(cè)面與熱風(fēng)出口連通，在熱風(fēng)豎管上設(shè)有與熱風(fēng)出口相對(duì)設(shè)置的熱風(fēng)尾部平衡裝置，熱風(fēng)豎管的下端設(shè)有與熱風(fēng)豎管連通的上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置。
[0008]作為優(yōu)選，所述熱風(fēng)尾部平衡裝置為空腔結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)尾部平衡裝置通過(guò)通孔與熱風(fēng)豎管連通。
[0009]作為優(yōu)選，所述通孔為錐臺(tái)孔，通孔朝向熱風(fēng)豎管的一端直徑小。
[0010]作為優(yōu)選，所述上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置包含外墻體、內(nèi)墻體和內(nèi)通道，所述外墻體和內(nèi)墻體均位于外部落地鋼結(jié)構(gòu)上，外墻體和內(nèi)墻體之間形成外環(huán)道，外環(huán)道的頂部為上噴口，所述內(nèi)墻體內(nèi)設(shè)有內(nèi)通道，內(nèi)通道與外環(huán)道之間通過(guò)內(nèi)噴口連通，所述內(nèi)通道與冷凝水積水管連通，在冷凝水積水管的側(cè)面設(shè)有摻風(fēng)管。
[0011 ]作為優(yōu)選，所述摻風(fēng)管上設(shè)有不水冷閥門(mén)。
[0012]作為優(yōu)選，所述摻風(fēng)管上還設(shè)有流量控制蝶閥和氣閉蝶閥。
[0013]在垂直的熱風(fēng)豎管與水平熱風(fēng)尾部平衡裝置交界面砌筑耐材，并開(kāi)截面圓錐孔。
[0014]在本實(shí)用新型中，底部上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置用于熱風(fēng)摻風(fēng)，設(shè)置在混風(fēng)豎管底部爐板上部，由外部落地支撐結(jié)構(gòu)支撐。外環(huán)道垂直斷面呈不規(guī)則8邊形，周向相通，內(nèi)通道成筒狀。內(nèi)噴口與內(nèi)通道相連通，內(nèi)噴口垂直斷面呈長(zhǎng)度大于高度的方形結(jié)構(gòu)，與熱風(fēng)豎管軸向方向呈60?90°夾角，與徑向方向呈O?30°夾角，多層布置，每層通道數(shù)為5?10個(gè);上噴口與外環(huán)道相連通，上噴口垂直斷面呈高度大于長(zhǎng)度的柱形結(jié)構(gòu)，與熱風(fēng)豎管軸向方向呈90°，均勻分布在徑向方向上，通道數(shù)為8?15個(gè)。摻風(fēng)管與不水冷閥門(mén)相連通，冷凝水積水管與摻風(fēng)管及內(nèi)通道相連通，冷凝水積水管垂直斷面為梯形柱體。冷凝水疏水與冷凝水積水管相連通，冷凝水疏水引至混風(fēng)管外部落地支撐鋼結(jié)構(gòu)外排出。
[0015]有益效果:本實(shí)用新型的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可在有效的氣流運(yùn)動(dòng)距離內(nèi)，實(shí)現(xiàn)充分混合，避免混合不均，溫度梯度較大，熱損失，下行熱風(fēng)對(duì)閥門(mén)熱輻射及冷凝水無(wú)法排出影響熱風(fēng)管道內(nèi)耐材使用壽命的問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排要求創(chuàng)造了技術(shù)條件。
[0017]2、冷風(fēng)垂直向上噴射，通過(guò)分股射流在有效空間和距離內(nèi)，實(shí)現(xiàn)短距離內(nèi)與經(jīng)熱風(fēng)入口下行的熱風(fēng)充分有效混合，達(dá)到混合效率高、溫度均勻的目的。
[0018]3、冷風(fēng)垂直向上噴射，阻止了經(jīng)熱風(fēng)入口的下行氣流進(jìn)入上噴對(duì)沖混合砌體內(nèi)部通道，使內(nèi)部形成自封閉的冷卻環(huán)境，減少熱風(fēng)對(duì)閥門(mén)的熱損傷，達(dá)到摻風(fēng)管道上閥門(mén)不水冷就可以滿足工藝設(shè)計(jì)及生產(chǎn)使用要求的目的。
[0019]4、與內(nèi)通道相通的冷凝水積水管和冷凝水疏水管，可收集上行冷風(fēng)與下行熱風(fēng)交界處析出的冷凝水，通過(guò)有效排除冷凝水，可減少冷凝水對(duì)耐材砌體的損傷；同時(shí)在積水管內(nèi)沉積并形成一定程度的水封，密閉了內(nèi)部熱氣流。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0021]圖2為圖1中的上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為圖1的A向視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0024]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置7的熱風(fēng)豎管，包括熱風(fēng)豎管筒狀墻體2，熱風(fēng)豎管筒狀墻體2設(shè)有熱風(fēng)豎管，所述熱風(fēng)豎管的頂部與熱風(fēng)豎管拱頂I連通，熱風(fēng)豎管上端的側(cè)面與熱風(fēng)入口 3連通，熱風(fēng)豎管下端的側(cè)面與熱風(fēng)出口 6連通，在熱風(fēng)豎管上設(shè)有與熱風(fēng)出口 6相對(duì)設(shè)置的熱風(fēng)尾部平衡裝置5，熱風(fēng)豎管的下端設(shè)有與熱風(fēng)豎管連通的上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置7。
[0025]在本實(shí)用新型中，所述熱風(fēng)尾部平衡裝置5為空腔結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)尾部平衡裝置5通過(guò)通孔與熱風(fēng)豎管連通，所述通孔為錐臺(tái)孔，通孔朝向熱風(fēng)豎管的一端直徑小。
[0026]在本實(shí)用新型中，所述上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置7包含外墻體7-1、內(nèi)墻體和內(nèi)通道，所述外墻體7-1和內(nèi)墻體均位于外部落地鋼結(jié)構(gòu)8上，外墻體7-1和內(nèi)墻體之間形成外環(huán)道7-3，外環(huán)道7-3的頂部為上噴口 7-2，所述內(nèi)墻體內(nèi)設(shè)有內(nèi)通道，內(nèi)通道與外環(huán)道7-3之間通過(guò)內(nèi)噴口 7-5連通，所述內(nèi)通道與冷凝水積水管7-8連通，在冷凝水積水管7-8的側(cè)面設(shè)有摻風(fēng)管7-6，所述摻風(fēng)管7-6上設(shè)有不水冷閥門(mén)7-7、流量控制蝶閥7-10和氣閉蝶閥7-11。
[0027]在垂直的熱風(fēng)豎管與水平熱風(fēng)尾部平衡裝置5交界面砌筑耐材，并開(kāi)截面圓錐孔，截面形狀見(jiàn)圖，平面上孔位置布置見(jiàn)圖3所示。熱風(fēng)豎管內(nèi)的熱氣通過(guò)截面圓錐孔的小孔進(jìn)入熱風(fēng)尾部平衡裝置5，形成高溫氣封，減少了熱風(fēng)能量耗散，并降低了對(duì)熱風(fēng)尾部平衡裝置5的作用力。熱風(fēng)尾部平衡裝置5外部設(shè)置波紋管，消耗外部支桿的水平作用力。
[0028]本實(shí)用新型中，來(lái)自熱風(fēng)爐的熱氣流從熱風(fēng)入口3進(jìn)入，在重力作用下向下運(yùn)行，與摻冷裝置噴出的上升冷氣流在熱風(fēng)豎管內(nèi)對(duì)流混合，實(shí)現(xiàn)短路徑和高強(qiáng)度混風(fēng)，混合后的熱風(fēng)從低位的熱風(fēng)出口6流出，通過(guò)相應(yīng)熱風(fēng)管道進(jìn)入高爐。
[0029]冷風(fēng)由摻風(fēng)管7-6進(jìn)入砌體構(gòu)成的環(huán)道，氣流在內(nèi)通道7-4、內(nèi)噴口 7_5、外環(huán)道7_3及上噴口 7-2實(shí)現(xiàn)上行傳輸和對(duì)流擴(kuò)散混合運(yùn)動(dòng);冷凝水經(jīng)冷凝水積水管7-8和冷凝水疏水7-9實(shí)現(xiàn)下行排出。
[0030]該上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置7可實(shí)現(xiàn):在短距離對(duì)流擴(kuò)散傳輸路徑的前提下，保證混風(fēng)強(qiáng)度，提高混合效率和溫度均勻性;有效排出混風(fēng)界面處析出的冷凝水，增強(qiáng)自密閉效果，抑制下行熱風(fēng)氣流對(duì)不水冷閥門(mén)7-7的熱輻射，減少設(shè)備投入和維護(hù)成本，以滿足高爐冶煉系統(tǒng)的生產(chǎn)穩(wěn)定性、連續(xù)性和節(jié)能要求。
[0031]該上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置7設(shè)置于熱風(fēng)豎管底部，與混風(fēng)管上部拱頂、筒狀墻體、尾部壓力平衡裝置及外部落地支撐鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成一體。該上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置7通過(guò)爐底板支撐在外部管道鋼結(jié)構(gòu)上，荷載通過(guò)管殼傳遞到底部基礎(chǔ)，以利于熱風(fēng)豎管的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0032]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，其特征在于:包括熱風(fēng)豎管筒狀墻體，熱風(fēng)豎管筒狀墻體設(shè)有熱風(fēng)豎管，所述熱風(fēng)豎管的頂部與熱風(fēng)豎管拱頂連通，熱風(fēng)豎管上端的側(cè)面與熱風(fēng)入口連通，熱風(fēng)豎管下端的側(cè)面與熱風(fēng)出口連通，在熱風(fēng)豎管上設(shè)有與熱風(fēng)出口相對(duì)設(shè)置的熱風(fēng)尾部平衡裝置，熱風(fēng)豎管的下端設(shè)有與熱風(fēng)豎管連通的上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，其特征在于:所述熱風(fēng)尾部平衡裝置為空腔結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)尾部平衡裝置通過(guò)通孔與熱風(fēng)豎管連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，其特征在于:所述通孔為錐臺(tái)孔，通孔朝向熱風(fēng)豎管的一端直徑小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，其特征在于:所述上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置包含外墻體、內(nèi)墻體和內(nèi)通道，所述外墻體和內(nèi)墻體均位于外部落地鋼結(jié)構(gòu)上，外墻體和內(nèi)墻體之間形成外環(huán)道，外環(huán)道的頂部為上噴口，所述內(nèi)墻體內(nèi)設(shè)有內(nèi)通道，內(nèi)通道與外環(huán)道之間通過(guò)內(nèi)噴口連通，所述內(nèi)通道與冷凝水積水管連通，在冷凝水積水管的側(cè)面設(shè)有摻風(fēng)管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，其特征在于:所述摻風(fēng)管上設(shè)有不水冷閥門(mén)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含有上噴式對(duì)沖混風(fēng)裝置的熱風(fēng)豎管，其特征在于:所述摻風(fēng)管上還設(shè)有流量控制蝶閥和氣閉蝶閥。
【文檔編號(hào)】C21B9/10GK205473860SQ201620185512
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】王敏花, 汪朋, 劉瓊
【申請(qǐng)人】江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司