專利名稱：具有中心配氣裝置的豎爐和控制配氣量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，涉及COREX工藝使用的豎爐，尤其是具有中心配氣裝置的豎爐及其控制豎爐中心煤氣分配數(shù)量的方法。
背景技術(shù)：
寶鋼一期C0REX3000所使用的豎爐，是基于ZL98807174. 6而設(shè)計的。該豎爐是在傳統(tǒng)的豎爐基礎(chǔ)上，改變了爐底結(jié)構(gòu)和增加了數(shù)個螺旋排料裝置，其還原性煤氣的入口，是采用嵌入豎爐爐體的煤氣集管加一圈向下噴口的結(jié)構(gòu)形式。進入豎爐的煤氣，也全部是通過向下噴口從豎爐的外圓周邊進入爐內(nèi)的。正因為如此，隨豎爐直徑的增加，豎爐中心所分配的還原性煤氣就逐步減少。尤其是遇煤氣含塵增加、爐料透氣性惡化時，豎爐中心所分配的還原性煤氣，不能滿足中心部分爐料進行正常還原反應(yīng)所必須的煤氣數(shù)量要求，這就必然造成豎爐內(nèi)中心部分爐料的金屬化率顯著降低。這一技術(shù)缺陷，隨寶鋼一期C0REX3000 的投產(chǎn)與運行，被其高能耗、高焦比、高成本等令人失望的業(yè)績，予以了事實證明。為解決這個問題，在寶鋼第二期C0REX3000的建設(shè)中，設(shè)計者在豎爐內(nèi)位于嵌入的煤氣集管標高范圍內(nèi)，增加了水平放置的兩根帶水冷的耐熱鋼管，旨在通過該鋼管對爐料下降的阻擋，在管下面形成局部空隙空間和爐料低堆積密度的區(qū)域。并試圖通過該局部空隙空間和爐料低堆積密度的區(qū)域，將從煤氣集管和下噴口進入爐內(nèi)的還原性煤氣進行重新分布，以期實現(xiàn)向豎爐中心分配更多的還原性煤氣，以克服上述一期的技術(shù)缺陷。但隨第二期C0REX3000的投入運行，證明了該技術(shù)方案并沒有顯著的提高金屬化率，未到成實現(xiàn)工藝要求的92%金屬化率的目的。但同時，因為增加的兩根帶水冷的耐熱鋼管所附帶的諸多問題遭到病垢。比如所增加的兩根水平配氣管，影響到爐料的下行；造成豎爐內(nèi)煤氣流重分布的嚴重混亂；其自身因承受高溫、物料磨損、氣流沖刷等而壽命很短，從而降低了豎爐的使用壽命，增加了維護檢修成本等等。本發(fā)明的目的是為了克服豎爐上述技術(shù)缺陷，提出一種具有中心配氣裝置的豎爐，確保大直徑豎爐的中心部分可按需分配還原性煤氣。本發(fā)明還同時公開了一種控制豎爐中心煤氣分配數(shù)量的方法。

發(fā)明內(nèi)容
一種具有中心配氣裝置的豎爐，至少有帶耐材的殼體，有嵌入爐身中部的煤氣集管和一圈與之連通的向下噴口，有放射狀布置于爐體下部、用于安裝螺旋排料裝置的安裝管和用于安裝螺旋松料裝置的安裝孔，其特征在于在爐內(nèi)，爐底的中心區(qū)域垂直豎立著一個帶錐頂?shù)墓軤钆錃庋b置；在配氣裝置的側(cè)壁和錐頂上，分布了數(shù)排小孔，將配氣裝置內(nèi)外的空間連通，使得進入配氣裝置內(nèi)部空間的還原性煤氣，可從小孔向豎爐的中心區(qū)域進行分配；在配氣裝置內(nèi)部空間所覆蓋的部分爐底上，其中心開有穿透爐底和殼體的底孔；在豎爐外，至少有一根煤氣管道，或者通過一個三通直接與該底孔連通，或者直接從豎爐中下部穿過殼體插入配氣裝置的側(cè)壁，使得還原性煤氣可通過該煤氣管道從爐外進入配氣裝置的內(nèi)部。上述錐頂?shù)捻斆鏄烁撸梢愿鶕?jù)工藝的需要設(shè)置，或者在向下噴口 3的出口標高之下，或者在煤氣集管2的頂部標高之上。上述的配氣裝置7或者全部是由耐火材料砌筑或者澆注成型，或者是由部分耐熱鋼和部分耐火材料混合組成。上述煤氣管道或者是與煤氣集管相連，或者是與一根煤氣圍管相連，或者是一根獨立的煤氣管道。上述的配氣裝置的橫截面是圓形，或者是正多邊形。一種控制豎爐中心煤氣分配數(shù)量的方法，其特征在于是在連通配氣裝置的煤氣管道上，安裝一個煤氣調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥的開度，來控制進入配氣裝置內(nèi)部空間的還原性煤氣的數(shù)量，從而控制還原性煤氣在豎爐的中心區(qū)域進行重新分配的數(shù)量。本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明所增加的中心配氣裝置，實際上是將現(xiàn)有豎爐內(nèi)的導料錐增加高度，并砌筑成空心的，因此，其實施方法簡單、現(xiàn)場改造容易。(2)本發(fā)明所增加的中心配氣裝置，比寶鋼二期COREX豎爐所增加的兩根耐熱鋼管，其所占面積大幅度減小，并且位于豎爐中心部分，因此它對豎爐內(nèi)的物料下料更為有利，同時通過它所分配給豎爐中心區(qū)域的煤氣，也更為均勻。(3)本發(fā)明所增加的中心配氣裝置，由于可完全采用耐材砌筑，這比寶鋼二期 COREX豎爐所增加的兩根耐熱鋼管，具有更耐高溫和更耐磨損的良好性能，因此它具有更長的使用壽命。(4)本發(fā)明所增加的中心配氣裝置有專門的煤氣管道供氣，并且在煤氣管道上采用了調(diào)節(jié)閥作為控制流量的措施，使進入中心配氣裝置的煤氣流量得以控制，這確保了豎爐中心的物料進行正常還原反應(yīng)所必須的還原性煤氣數(shù)量，因此，本發(fā)明可完全克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，確保豎爐中心部分物料的金屬化率。


圖1為本發(fā)明實施例1的剖面視圖。圖2為本發(fā)明實施例2的局部視圖，為圖3的F-F剖面視圖。圖3為圖2的A-A截面視圖。圖4為本發(fā)明實施例3的局部視圖，為圖5的I-I剖面視圖。圖5為圖4的B-B截面視圖。如圖中，1為殼體，2為煤氣集管，3為向下噴口，4為安裝管，5為安裝孔，6為錐頂； 7為配氣裝置，8為小孔，9為底孔，10為輸氣煤氣管道、11為調(diào)節(jié)閥、12為三通、13為爐底， 14為煤氣圍管。
具體實施例方式如圖1為實施例1。如圖1所示，一種具有中心配氣裝置的豎爐，至少有帶耐材的殼體1，有嵌入爐身中部的煤氣集管2和一圈與之連通的向下噴口 3，有放射狀布置于爐體下部、用于安裝螺旋排料裝置的安裝管4和用于安裝螺旋松料裝置的安裝孔5。在爐內(nèi)，爐底13的中心區(qū)域垂直豎立著一個帶錐頂6的管狀配氣裝置7 ；在配氣裝置7的側(cè)壁和錐頂 6上，分布了數(shù)排小孔8，將配氣裝置7內(nèi)外的空間連通，使得進入配氣裝置7內(nèi)部空間的還原性煤氣，可從該小孔8向豎爐的中心區(qū)域進行分配。在配氣裝置7內(nèi)部空間所覆蓋的部分爐底13上，其中心開有穿透爐底13和殼體1的底孔9。在豎爐外，有一根煤氣管道10是通過一個三通12直接與該底孔9連通，使得還原性煤氣可通過該煤氣管道10從爐外進入配氣裝置7的內(nèi)部。如圖2、3分別為實施例2，它是利用現(xiàn)有豎爐螺旋松料裝置的安裝孔5作為煤氣管道10的入口。如圖4、5分別為實施例3，它是在現(xiàn)有豎爐螺旋排料裝置的安裝管4之間，新增加煤氣管道10。如圖1、2、4所示，配氣裝置7的錐頂6，其頂面標高可以根據(jù)工藝的需要設(shè)置，或者在向下噴口 3的出口標高之下，如圖2、4所示；或者在煤氣集管2的頂部標高之上，如圖 1所示。如圖2、3和4、5所示，有六根煤氣管道10是直接從豎爐中下部穿過殼體1插入配氣裝置7的側(cè)壁，還原性煤氣可通過該煤氣管道10從爐外進入配氣裝置7的內(nèi)部。如圖1、2、4中，配氣裝置7全部是由耐火材料砌筑或者澆注成型的。當然，它或者也是由部分耐熱鋼和部分耐火材料混合組成。在如圖1中，向配氣裝置供氣的煤氣管道10是單獨的。在如圖2中，該煤氣管道 10是通過其他的連接管與煤氣集管2相連。在如圖4中，該煤氣管道10是與一根煤氣圍管 14相連的。如圖1、2、4中所示，配氣裝置7的橫截面是圓形；或者是正多邊形，比如正六邊形。如圖1、2、4中所示，控制豎爐中心煤氣分配數(shù)量的方法，是在連通配氣裝置7的煤氣管道10上，安裝一個煤氣調(diào)11節(jié)閥，通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥11的開度，來控制進入配氣裝置7 內(nèi)部空間的還原性煤氣的數(shù)量，從而控制還原性煤氣在豎爐的中心區(qū)域進行重新分配的數(shù)量。本發(fā)明所述的螺旋排料裝置和螺旋松料裝置為現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)容。說明書附圖1為摘要附圖。
權(quán)利要求
1.一種具有中心配氣裝置的豎爐，有帶耐材的殼體，有嵌入爐身中部的煤氣集管和一圈與之連通的向下噴口，有放射狀布置于殼體下部、用于安裝螺旋排料裝置的安裝管和用于安裝螺旋松料裝置的安裝孔，其特征在于在爐內(nèi)，爐底的中心區(qū)域垂直豎立著一個帶錐頂?shù)墓軤钆錃庋b置；在配氣裝置的側(cè)壁和錐頂上，分布了數(shù)排小孔，將配氣裝置內(nèi)外的空間連通，使得進入配氣裝置內(nèi)部空間的還原性煤氣，可從小孔向豎爐的中心區(qū)域進行分配；在配氣裝置內(nèi)部空間所覆蓋的部分爐底上，其中心開有穿透爐底和殼體的底孔；在豎爐外，至少有一根煤氣管道，或者通過一個三通直接與底孔連通，或者直接從豎爐中下部穿過殼體插入配氣裝置側(cè)壁，使得還原性煤氣可通過該煤氣管道進入配氣裝置的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中心配氣裝置的豎爐，其特征在于所述的錐頂，其頂面的標高，可以根據(jù)工藝的需要設(shè)置，或者在向下噴口的出口標高之下，或者在煤氣集管的頂部標高之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中心配氣裝置的豎爐，其特征在于所述的配氣裝置或者全部是由耐火材料砌筑或者澆注成型，或者是由部分耐熱鋼和部分耐火材料混合組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中心配氣裝置的豎爐，其特征在于所述煤氣管道或者是與煤氣集管相連，或者是與一根煤氣圍管相連，或者是一根獨立的煤氣管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有中心配氣裝置的豎爐，其特征在于所述的配氣裝置的橫截面是圓形，或者是正多邊形。
6.一種控制配氣量的方法，其特征在于是在連接配氣裝置的煤氣管道上，安裝一個煤氣調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)整調(diào)節(jié)閥的開度，來控制進入配氣裝置內(nèi)部空間的還原性煤氣的數(shù)量， 從而控制在豎爐的中心區(qū)域進行還原性煤氣分配的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明提出的具有中心配氣裝置的豎爐，是將現(xiàn)有豎爐內(nèi)的導料錐加高鏤空打眼，并在爐外加裝向其內(nèi)部輸送還原性煤氣的管道和調(diào)節(jié)閥，因此實施方法簡單、現(xiàn)場改造容易。配氣裝置具有面積小、下料順利、中心煤氣分布均勻、壽命長的特點。本發(fā)明可調(diào)整豎爐中心的煤氣數(shù)量，確保豎爐中心部分物料的金屬化率。
文檔編號C21B13/02GK102417945SQ201110346668
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者張昭貴 申請人:張昭貴