[发明专利]一种高炉送风装置和喷吹煤粉及其燃烧的方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，涉及高炉喷煤技术和高炉送风技术，尤其是涉及高炉送风装置和高炉喷吹煤粉及其燃烧的方法。背景技术

众所周知，高炉喷吹煤粉的现有方法是：在每个风口的直吹管上，将1支或者2支喷枪以其中心线大致与直吹管中心线呈10～13°的夹角斜插入直吹管，伸至风口通道内100～300mm的距离向热风中喷煤。这大大缩短了煤粉在热风中进行预热和燃烧的时间，极不利于提高煤粉在炉内的燃烧率。同时，喷枪斜插在风口内的热风通道中，显著地阻挡了热风气流，并造成很强的涡流，这使煤粉不能按照理想的方式沿热风流股中心线通过风口，部分煤粉被涡流卷入后将直接磨损风口。

从窥视孔插入喷枪，伸到直吹管的入口处，整个直吹管通道就成为煤粉预热、干馏、燃烧的空间，这大大提高了高炉喷吹煤粉的燃烧率。中国专利90212210.X和专利申请201010571275.2、201020639966.7正是以此为目的。

在90212210.X专利中，它是把喷枪沿着窥视孔通道的上缘直接穿越弯头的热风通道空间，伸到直吹管入口进行喷煤。但该专利存在明显不足，这就是：经弯头变向来的热风，以接近于垂直喷枪轴线的方向，对喷枪进行拦腰冲击，这必然使喷枪在受热失去强度后，在热风冲击力的作用下很快地发生弯曲变形。这样的结果，是无法保证喷枪按照发明意图平行于热风气流的方向喷煤，将严重造成直吹管内壁的磨损。

在201010571275.2和201020639966.7专利申请中，虽然通过增加隔热管的方式已经克服了90212210.X专利申请的上述问题，但它们并没有明确提出煤粉在直吹管通道内的行为解决方案。在现有技术条件下，常规的直吹管难以承受201010571275.2和201020639966.7专利申请所带来的因煤粉燃烧造成的高温问题。发明内容

本发明的目的是在201010571275.2和201020639966.7专利申请的基础上，提出一种新的高炉送风装置和喷吹煤粉及其燃烧的方法，在窥视孔插枪喷煤的条件下，形成高炉送风和喷吹煤粉及其燃烧的完整的技术解决方案。

一种高炉送风装置，是由直吹管和弯头组成，直吹管与风口接触的凸球面端头为水冷却结构，其特征在于：一组特制的管道砖镶嵌于热风通道内，将弯头的窥视孔通道延长至直吹管出口收缩段的入口处，把弯头和直吹管内镶嵌了管道砖部分的热风通道分隔成内外两层，即中心通道和环形通道；在该两层通道所处范围内，中心通道的空间和环形通道的空间，或者是通过部分管道砖之间预留的间隙实现连通，或者是被管道砖完全隔离。

具体实现方式是这样的：在弯头和直吹管的热风通道内，从弯头的窥视孔通道到弯头的出口，再从直吹管的入口直到直吹管的出口收缩段入口处，其热风通道被依次镶嵌于其中的A、B、C型管道砖分隔成内外两层，即中心通道和环形通道。A、B、C型管道砖是双层的。它们的内管共同构成中心通道，这相当于将弯头的窥视孔通道延长至直吹管的出口收缩段入口处。它们的内管与外管之间，共同构成了环形通道。中心通道和环形通道的出口紧接于直吹管的出口收缩段入口处。其中：A型管道砖的一端是内管比外管长，内管穿过弯头热风通道变向部位的空间，插入窥视孔通道的耐材内，使A型管道砖的内管与窥视孔通道连通成一体，这样，A型管道砖内的中心通道即实现与弯头的热风通道在空间上完全隔离。而外管镶嵌于弯头热风通道壁的耐材内，因此，A型管道砖的环形通道与弯头的热风通道是连成为一体，使A型管道砖的中心通道和环形通道之间不能互窜热风。n块B型管道砖紧接A型管道砖的另一端砌筑；B型管道砖和A型管道砖之间，和B型管道砖相互之间，其内管和外管均是紧密无缝接触，使得B型管道砖的中心通道与环形通道之间，也保持了隔离热风的状态。m块C型管道砖紧接B型管道砖砌筑；C型管道砖和B型管道砖之间，和C型管道砖相互之间，其外管紧密无缝接触、内管部分接触或者完全不接触；这些未接触的间隙，使C型管道砖的中心通道与环形通道间实现连通。因此，从弯头热风通道来的热风，必须首先经过A、B型管道砖所在范围的部分环形通道后，才能从该间隙向中心通道泄漏少部分热风，而大部分热风仍继续沿着C型管道砖所在范围的环形通道，到达直吹管出口收缩段。从中心通道和环形通道出来的热风，在直吹管出口收缩段汇合后一并进入风口。由此可见，在直吹管出口收缩段内，从中心通道出来的热风同从环形通道出来的热风是呈共轴流动关系，即：环形通道出来的热风完全包围着中心通道出来的热风，并且两者的运动方向相同。