專利名稱：濃相多路流態(tài)化噴吹罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及粉、粒狀物料氣相傳輸用的專用設(shè)備，特別是適用與 大型工業(yè)爐窯或熔融還原高爐配套的一種濃相多路流態(tài)化噴吹罐。
背景技術(shù)：
Corex熔融還原爐煉鐵工藝，是現(xiàn)代一種全新的煉鐵工藝?？梢灾苯佑?非煉焦煤、天然塊礦和球團(tuán)礦作原燃料，大規(guī)模直接生產(chǎn)高爐鐵水。因省 卻了傳統(tǒng)的煉焦和燒結(jié)而大大減少了對(duì)環(huán)境的污染，而且節(jié)約了世界各國(guó) 越來越短缺的焦煤資源，是我國(guó)和世界各國(guó)煉鐵工藝的發(fā)展方向，目前世 界上只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家采用Corex熔融還原煉鐵工藝。中國(guó)第一座Corex 熔融還原爐已經(jīng)建成。
熔融還原煉鐵工藝技術(shù)開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，該工藝集成了若干個(gè)關(guān) 鍵單元技術(shù)，其中包括濃相粉煤輸送技術(shù)。熔融還原法所用的燃煤是粒度 20-30 mm的塊煤。所伴隨產(chǎn)生大量粉煤，正是Corex熔融還原煉鐵工藝中 必須的另一種能源補(bǔ)充形式。
根據(jù)高爐煉鐵工藝的經(jīng)驗(yàn)，噴吹粉煤不僅有利于改善熔融氣化爐冶煉 過程，提高其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而且是解決粉煤出路的最佳途徑，從而避免 粉煤外運(yùn)，減少運(yùn)輸費(fèi)用。噴吹粉煤可以減少塊煤消耗，降低生鐵成本。 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)冶煉過程的質(zhì)量控制。應(yīng)用、摸索、積累和研究開發(fā)Corex 工藝向著直接噴吹粉煤，包括煤粉、粒煤，技術(shù)是熔融還原創(chuàng)新流程的主 要方向之一。問題的關(guān)鍵在于目前為止真正實(shí)現(xiàn)濃相輸送的設(shè)備和工藝國(guó) 內(nèi)還不多見，適合于Corex熔融還原爐需要的高濃度噴送設(shè)備和配套工藝 急需進(jìn)一步的改進(jìn)和設(shè)計(jì)。
關(guān)于噴吹粉煤的粒度選擇向Corex熔融還原爐噴吹粉煤的粒度選擇 有兩種方案之一，高爐煤粉即目前通常高爐噴吹煤粉的粒度范圍；之二，粒煤噴吹其粒度100%小于5mm。根據(jù)高爐噴吹粒煤的經(jīng)驗(yàn)，粒煤噴吹通 常需要較高的含氧率，以利于粒煤的燃燒。由于熔融氣化爐所鼓入的氣體 為氧氣，為粒煤完全汽化提供了良好的條件，不擔(dān)心粒煤氣化受影響。噴 吹粒煤可以降低煤粉制備的能源消耗，從而降低噴煤成本。向Corex熔融 還原爐噴吹粒煤應(yīng)當(dāng)是一個(gè)更好的選擇，同時(shí)增加了單位時(shí)間粉煤輸送量, 達(dá)每小時(shí)幾十噸；對(duì)輸送系統(tǒng)的能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性具有更高的要求
噴吹罐是粉煤濃相輸送的關(guān)鍵設(shè)備之一，如何對(duì)現(xiàn)有噴吹罐進(jìn)行改進(jìn)， 以滿足熔融還原爐對(duì)粉煤輸送的要求是一個(gè)急需解決的課題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為實(shí)現(xiàn)多路連續(xù)輸送高濃相煤粉，包括粒煤，的一種專 用流態(tài)化噴吹罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是建立在本發(fā)明人所設(shè)計(jì)的實(shí)用新型《多路傳 輸新型倉式泵》(專利號(hào)ZL00257609.0)的基礎(chǔ)上并吸收了本發(fā)明人所設(shè)計(jì) 的實(shí)用新型《新型流態(tài)化裝置》(專利號(hào)Z1 00257611.2)相關(guān)技術(shù)，結(jié)合熔 融還原爐對(duì)粉煤輸送的特殊要求加以改進(jìn)而成的。因此設(shè)計(jì)的基本構(gòu)思與 原設(shè)計(jì)相似，但又有改進(jìn)之處。
本發(fā)明與原發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)是適用于流態(tài)化形成更高濃相，降低故障 率和實(shí)現(xiàn)上出料粉煤濃相交替轉(zhuǎn)換與不間斷輸送。
稀相輸送和濃相輸送，由于其系統(tǒng)穩(wěn)定性高，故在噴煤工藝中得到了 廣泛應(yīng)用。稀相輸送耗氣量大，能耗高，設(shè)備(管道)磨損大，故逐漸被 淘汰。粉煤濃相輸送其技術(shù)關(guān)鍵是粉煤的良好流態(tài)化和上出料過程中在管 道中流態(tài)化的保持和流速的均衡。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)中保留了錐底桶形罐體，頂端設(shè)有與儲(chǔ)煤倉相連的進(jìn) 料口，底部設(shè)有流化氣室和流化床，流化氣室連通高壓氣源，流化床上方 設(shè)置有吸入管，吸入管與輸煤總管相連，向熔融還原爐或大型工業(yè)爐窯的 配套的煤粉分配器濃相輸送流態(tài)化粉煤。關(guān)鍵的改進(jìn)設(shè)計(jì)在于與設(shè)在流化床上方的吸入管所配套的補(bǔ)氣裝置設(shè)置在罐體外面的吸入管輸出端口處。
在吸入管上加設(shè)補(bǔ)氣裝置是本發(fā)明人的獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)現(xiàn)濃相輸送具 有關(guān)鍵的作用。進(jìn)一步的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)在一定時(shí)間之后補(bǔ)氣裝置不可避免的 要面臨維修和更換的現(xiàn)實(shí)。原設(shè)計(jì)將補(bǔ)氣裝置設(shè)置在吸入管前端、罐體的 內(nèi)部是十分不方便的，尤其是需要連續(xù)輸送和快速切換的場(chǎng)合。
按照以上的改進(jìn)方案將補(bǔ)氣裝置移出罐體設(shè)置在吸入管的末端，使得 對(duì)補(bǔ)氣的控制力度和方便、靈活性有明顯的提高，維修和更換元件的速度
大大加快對(duì)于適應(yīng)Corex熔融還原爐的工藝要求是一次關(guān)鍵的改進(jìn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施范例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的目的是如何實(shí)現(xiàn)的。


圖1濃相多路流態(tài)化噴吹罐結(jié)構(gòu)和外聯(lián)系統(tǒng)示意圖 圖2本實(shí)用新型專用補(bǔ)氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1是罐體，2是位于罐體1下部的流化床，2A是流化床下面的氣 室，3是吸入管，4是與吸入管連通的輸煤總管，5代表輸煤總管和熔融還 原爐之間的煤粉分配器，6是罐體的進(jìn)料口， 7代表補(bǔ)氣裝置，7A代表套管 式環(huán)形補(bǔ)氣裝置的法蘭盤，7B代表內(nèi)套管，7C代表外套管，7D代表補(bǔ)氣口， 7E代表氣動(dòng)球閥，7G代表調(diào)節(jié)閥，7F代表流量計(jì)，8代表Corex熔融還原 爐，9是粉煤落料的松動(dòng)裝置，9A， 9B代表上、下銫-137料位計(jì)，10為加 壓進(jìn)氣口。
具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖可以清楚的看到，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中包括錐底桶形罐體l，頂 端設(shè)有與儲(chǔ)煤倉相連的進(jìn)料口 6，底部設(shè)有流化氣室2A和流化床2,流化 氣室2A連通高壓氣源，流化床2上方設(shè)置有吸入管3，吸入管3與輸煤總 管4相連，向熔融還原爐或大型工業(yè)爐窯的配套的煤粉分配器5濃相輸送 流態(tài)化粉煤。關(guān)鍵的改進(jìn)在于與設(shè)在流化床2上方的吸入管3所配套的補(bǔ)氣裝置設(shè)置7在罐體1外面的吸入管3輸出端口處。
位于流化床上方的吸入管3設(shè)置1—3條，內(nèi)徑均相同。 進(jìn)一步的改進(jìn)還在于與吸入管3所配套的補(bǔ)氣裝置7具有一個(gè)兩端固 定在法蘭盤7A上的中空套管式結(jié)構(gòu)。內(nèi)套管7B管壁采用微孔結(jié)構(gòu)并借助 法蘭盤7A實(shí)現(xiàn)與吸入管3和煤粉輸送總管4連通，補(bǔ)氣裝置7的外套管7C 中間部位設(shè)置有與壓縮氣總管連接的補(bǔ)氣球閥7E連通的補(bǔ)氣口 (7D)。
以上所說的流化床2為非金屬材料如石英砂、陶瓷渣等制成的整體透 氣床面。最佳方案是每個(gè)床面上方設(shè)有兩條直徑相同的吸入管3，每條吸入 管分別設(shè)置有上述結(jié)構(gòu)的補(bǔ)氣裝置7在罐體外進(jìn)行補(bǔ)氣。并通過與各吸入 管路補(bǔ)氣球閥7E串聯(lián)配套設(shè)置的氣體流量計(jì)7F、薄膜調(diào)節(jié)閥7G對(duì)進(jìn)入該 球閥的補(bǔ)氣量進(jìn)行調(diào)控，使兩條吸入管的補(bǔ)氣量相同。
為了適應(yīng)對(duì)于不同濃相和粒度的物料，在制作流化床2所使用的是非 金屬材料如石英砂、或陶瓷渣顆粒料，顆粒的幾何尺寸與噴吹罐所輸送的 高爐煤粉、或粒煤的粒度相匹配，以取得高質(zhì)量的濃相輸送，又能最大可 能的節(jié)約能源。
進(jìn)一步的改進(jìn)還在于罐體1的錐體部位設(shè)置了粉煤落料松動(dòng)裝置6，該 裝置是由均勻分布在罐體1錐體部位的充氣口和充氣出口上設(shè)置的微孔板 組成，借助管道和閥門與壓縮氣總管連通。
在于罐體(1)設(shè)有兩個(gè)加壓充氣口 (10)。
在于罐體(1)中部設(shè)置有銫一137上、下料位傳感器(9A， 9B)。 兩根吸入管向兩個(gè)煤粉分配器輸送相同數(shù)量粉煤的措施 首先，設(shè)置直徑相同的吸入管。兩條吸入管補(bǔ)氣量相同通過兩套補(bǔ) 氣裝置一和借助相同的氣體流量計(jì)、薄膜調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)球閥使兩條吸入管 的補(bǔ)氣量相同，以上措施保證了兩條輸煤總管輸往兩個(gè)煤粉分配器的粉煤 數(shù)量是相同的。為高質(zhì)量、不間斷輸送奠定了基礎(chǔ)。
權(quán)利要求1、一種濃相多路流態(tài)化噴吹罐，錐底桶形罐體(1)，頂端設(shè)有與儲(chǔ)煤倉相連的進(jìn)料口(6)，底部設(shè)有流化氣室(2A)和流化床(2)，流化氣室(2A)連通高壓氣源，流化床(2)上方設(shè)置有吸入管(3)，吸入管(3)與輸煤總管(4)相連，向熔融還原爐或大型工業(yè)爐窯的配套的煤粉分配器(5)濃相輸送流態(tài)化粉煤，其特征在于與設(shè)在流化床(2)上方的吸入管(3)所配套的補(bǔ)氣裝置設(shè)置(7)在罐體(1)外面的吸入管(3)輸出端口處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的濃相多路流態(tài)化噴吹罐，其特征在于吸入管 (3)設(shè)置1一3條，其內(nèi)徑均相同。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所說的濃相多路流態(tài)化噴吹罐，其特征在于與吸入 管(3)所配套的補(bǔ)氣裝置(7)具有一個(gè)兩端固定在法蘭盤(7A)上的中 空套管式結(jié)構(gòu)，內(nèi)套管(7B)管壁采用微孔結(jié)構(gòu)并借助法蘭盤(7A)實(shí)現(xiàn) 與吸入管(3)和煤粉輸送總管(4)連通，補(bǔ)氣裝置(7)的外套管(7C) 中間部位設(shè)置有與壓縮氣總管連接的補(bǔ)氣球閥(7E)連通的補(bǔ)氣口 (7D)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的濃相多路流態(tài)化噴吹罐，其特征在于流化床 (2)為非金屬材料如石英砂、陶瓷渣等制成的整體透氣床面，每個(gè)床面上方設(shè)有兩條直徑相同的吸入管(3)，每條吸入管分別設(shè)置有上述結(jié)構(gòu)的補(bǔ) 氣裝置(7)在罐體外進(jìn)行補(bǔ)氣，并通過與各吸入管路補(bǔ)氣球閥(7E)串聯(lián) 配套設(shè)置的氣體流量計(jì)(7F)、薄膜調(diào)節(jié)閥(7G)對(duì)進(jìn)入該球閥的補(bǔ)氣量進(jìn) 行調(diào)控，使兩條吸入管的補(bǔ)氣量相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的濃相多路流態(tài)化噴吹罐，其特征在于制作流 化床(2)所使用的是非金屬材料如石英砂、或陶瓷渣顆粒料，顆粒的幾何 尺寸與噴吹罐所輸送的高爐煤粉、或粒煤的粒度相匹配。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的濃相多路流態(tài)化噴吹罐，其特征在于罐體(l) 的錐體部位設(shè)置了粉煤落料松動(dòng)裝置(9)，該裝置是由均勻分布在罐體(1) 錐體部位的充氣口和充氣出口上設(shè)置的微孔板組成，借助管道和閥門與壓縮氣總管連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的濃相多路流態(tài)化噴吹罐，其特征在于罐體(l) 設(shè)有兩個(gè)加壓充氣口 (10)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的濃相多路流態(tài)化噴吹罐，其特征在于罐體(l) 中部設(shè)置有銫一137上、下銫-137料位傳感器(9A， 9B)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種濃相多路流態(tài)化噴吹罐的改進(jìn)設(shè)計(jì)。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)中包括錐底桶形罐體，頂端設(shè)有與儲(chǔ)煤倉相連的進(jìn)料口，底部設(shè)有流化氣室和流化床，流化氣室連通高壓氣源，流化床上方設(shè)置有吸入管，吸入管與輸煤總管相連，向熔融還原爐或大型工業(yè)爐窯的配套的煤粉分配器濃相輸送流態(tài)化粉煤。關(guān)鍵的改進(jìn)在于與設(shè)在流化床上方的吸入管所配套的補(bǔ)氣裝置設(shè)置在罐體外面的吸入管輸出端口處。進(jìn)一步的改進(jìn)是該補(bǔ)氣裝置具有一個(gè)兩端由法蘭盤定位的套管式結(jié)構(gòu)和環(huán)形補(bǔ)氣方式。
文檔編號(hào)F27D99/00GK201161834SQ20082007642
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者敏 王, 王向明 申請(qǐng)人:王向明;王 敏