[发明专利]一种促进竖炉内煤气流合理分布的装置

说明书

技术领域

本发明涉及非高炉炼铁技术领域所使用的设备，特别是一种促进竖炉内煤气流合理分布的装置。

背景技术

熔融还原是指非高炉炼铁方法中那些冶炼生产液态铁水的工艺过程。其技术思想是希望发展一种既不需铁矿石造块又不必使用昂贵冶金焦炭，既能生产高质量铁水又不环境污染的理想冶炼工艺。

预还原竖炉位于熔化气化炉上方，竖炉中加入的物料为球团矿、块矿和熔剂(石灰石和白云石)，此外为避免含铁物料的黏结和保持床层足够的透气性需加入一定数量的焦炭。800℃～850℃左右的还原煤气通过围管鼓入竖炉，从竖炉顶部排出时煤气温度为250℃～300℃左右。含铁物料在竖炉中被还原成金属化率为70％～90％的海绵铁。

与传统高炉一样，要实现低耗、高效和长寿，必须合理控制竖炉内部的煤气流分布。煤气流分布直接影响到煤气利用率、温度分布以及炉况顺行。

随着冶金技术的不断发展，竖炉也朝着大型化的方向大步迈进。在竖炉大型化的进程中，出现了较多的问题。比如，炉内压差高，圆周工作不均匀，煤气流分布不合理，金属化率不均匀等。竖炉煤气流分布不合理，会造成炉内局部区域温度较高，金属化率较高，在炉料重力和煤气压力作用下形成粘结物，从而威胁炉况的稳定顺行。

为了提高竖炉的煤气利用率，工业上选择将部分还原煤气引到竖炉中心，均匀煤气流在炉内的分布。实际生产中，宝钢COREX3000竖炉引进西门子奥钢联公司发明的Areal Gas Distribution(AGD)技术，即在竖炉围管位置装两根AGD管，利用炉料下降过程中在AGD管道下方自发形成的无炉料煤气通道将煤气引入到竖炉中心，然而实际操作中发现通往中心的煤气量难以控制，中心气流过度发展，容易导致围管环管气流速度低，鼓风动能不足，围管易被细小粉尘堵塞，造成炉内气流分布不均，金属化率降低，影响生产效率。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明设计出了一种促进竖炉内煤气流合理分布的装置，利用此装置可将炉外煤气直接引入竖炉中心，并和已有围管中通过供气导气槽即“slot管”进入炉内的煤气相配合，实现竖炉中心、边缘区域煤气进气量的精确控制，以此改善竖炉内的煤气流分布，目的在于获得更高的煤气利用率和金属化率，降低燃料消耗和冶炼成本。

为实现上述目的，本发明具体方案如下：

一种促进竖炉内煤气流合理分布的装置，该种装置设有围管和slot管，其特征在于装置还包括有2至3根通往竖炉中心的内部供气管道和与之相通的锥形配气装置，其中，彼此相邻的内部供气管道之间沿圆周方向的夹角为180°或者120°，每一内部供气管道的外部端口均与煤气发生装置相连通，每一内部供气管道都单独设有内部供气流量调节阀门；每一内部供气管道的内部端口均与处于竖炉内部中心位置的锥形配气装置相连通，煤气通过内部供气管道进入锥形配气装置中，并从锥形配气装置底部出来进入竖炉中；内部供气管道的外部又将传统的围管分隔成2至3个各自独立的围管供气区域，每个围管供气区域分别设有一根与外部煤气发生装置相连通的围管供气管道，并在该围管供气管道上也单独设有围管供气流量调节阀门。

进一步，内部供气管道均由耐火材料堆砌或者浇筑而成，且内部供气管道横截面形状为中空的菱形，中空部分为圆形管道，内部供气管道上下均焊有耐热高强钢制作的筋板，每一筋板都一直延伸到锥形配气装置内部，在锥形配气装置中心处汇聚并焊接固定到一起。

进一步，上述锥形配气装置为内空椎体，侧面设有接口与内部供气管道连通，下部敞口，物料在锥体下部形成锥形空区，煤气经内部供气管道进入锥形配气装置内，并经其空区下部的敞口进入炉内。

进一步，上述锥形配气装置由耐火材料浇筑而成，内部有筋板进行加固。

进一步，锥形配气装置的锥度、大小以及放置的高度可以根据实际生产工艺进行调节，满足生产需求即可。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置煤气内部供气管道以及配气装置，实现将煤气通往竖炉中心，内部供气管道与炉外煤气发生装置相连通，并分别装有各自的内部供气流量调节装置，可调节通往竖炉中心的煤气量。

(2)本发明所述的2至3根内部供气管道的外部又将传统的围管分隔成二至三个独立的围管供气区域，每个围管供气区域分别设有一根与外部煤气相连通的围管供气管道，并在该围管供气管道上单独设有围管供气流量调节阀门，使用时可根据实际生产调节各处阀门的开度，使得煤气流分布更加合理。