專利名稱：強(qiáng)制循環(huán)式煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，具體涉及一種強(qiáng)制循環(huán)式煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道。屬氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法是最近50多年所產(chǎn)生和發(fā)展起來的一種煉鋼技術(shù)。其不需外供熱量，系利用鐵水中自身的碳，與工業(yè)純氧化合，產(chǎn)生熱量，供煉鋼的需要。氧氣通過氧槍，從轉(zhuǎn)爐爐口上方，深入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵水的上面適當(dāng)?shù)奈恢茫M(jìn)行吹煉。在吹煉過程中，鐵的氧化物與鐵水中的碳化物產(chǎn)生大量的一氧化碳，同時(shí)放出大量的熱量。噴出的氣體稱為爐氣，主要成份為一氧化碳(86～90％)和二氧化碳(約10％)。爐氣在爐內(nèi)的溫度在1400℃～1600℃。
由于在煉鋼過程中產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)爐煤氣(一氧化碳)，一般均采用汽化冷卻煙道和除塵設(shè)備制取蒸汽和回收煤氣，其工藝流程如圖1，轉(zhuǎn)爐煙氣借風(fēng)機(jī)吸力進(jìn)入汽化冷卻煙道，回收部分煙氣余熱，從汽化冷卻煙道出來的煙氣從上部進(jìn)入溢流文氏管除塵冷卻，經(jīng)彎頭脫水器脫水后進(jìn)入下部的調(diào)徑文氏管進(jìn)行精除塵，經(jīng)除塵后的氣體由彎頭脫水器進(jìn)行脫水，凈煤氣通過風(fēng)機(jī)加壓后通過三通切換閥，進(jìn)入儲(chǔ)氣柜儲(chǔ)存。在整個(gè)系統(tǒng)中，主要裝置由轉(zhuǎn)爐、汽化冷卻煙道和除塵設(shè)備組成。汽化冷卻煙道是轉(zhuǎn)爐上方冷卻高溫?zé)煔庵?00℃～1000℃，產(chǎn)生蒸汽，達(dá)到余熱回收的目的。同時(shí)是回收煤氣的可靠通道。除塵設(shè)備的主要作用為通過噴水的方法進(jìn)一步冷卻煤氣至70℃～80℃，同時(shí)凈化煤氣、儲(chǔ)存煤氣。在爐口處，煙氣溫度大約為1400℃～1600℃，經(jīng)煙道冷卻后出口溫度大約為800℃～1000℃，煙氣進(jìn)入溢流文氏管，在1/50秒內(nèi)溫度迅速降至70℃～80℃，同時(shí)除去煙塵中的粗大顆粒。冷卻后的煙氣經(jīng)彎頭脫水器脫水后進(jìn)入調(diào)徑文氏管，調(diào)徑文氏管能根據(jù)煙道爐口處測得的微壓差調(diào)整喉口截面，從而控制煙氣流量保持在一定范圍內(nèi)。同時(shí)煙氣在調(diào)徑文氏管內(nèi)再次降溫和精除塵。當(dāng)煤氣質(zhì)量符合回收要求時(shí)，煤氣通過水封逆止閥和V型水封進(jìn)入煤氣柜儲(chǔ)存。
汽化冷卻煙道的作用原理是高溫?zé)煔馔ㄟ^汽化冷卻煙道，因受熱面溫度較低，高溫?zé)煔鈱⒆陨淼臒崮?，傳給受熱面冷卻。受熱面管中的水，因吸收了煙氣熱能而部分蒸發(fā)，產(chǎn)生蒸汽。由于水在受熱面管中不斷循環(huán)，冷卻了受熱面，而使金屬不過熱。采用汽化冷卻煙道，不但可以達(dá)到冷卻煙氣的目的，同時(shí)又可以生產(chǎn)蒸汽回收熱量，供工廠的生產(chǎn)和生活使用。
汽化冷卻煙道由活動(dòng)煙罩、爐口固定段、中間段煙道和煙道末段組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示?；顒?dòng)煙罩在轉(zhuǎn)爐的爐口上方，通常為管子隔板式結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)煙罩需要上下自由升降，以保證煙罩內(nèi)外氣壓大致相等，既避免煙氣的外逸惡化爐前操作環(huán)境，也不吸入過多空氣而降低回收煤氣的質(zhì)量，因此在吹煉的各階段活動(dòng)煙罩能調(diào)節(jié)到需要的間隙。吹煉結(jié)束出鋼、出渣、加廢鋼、兌鐵水時(shí)，煙罩能升起，不妨礙轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)。當(dāng)需要更換爐襯時(shí)，活動(dòng)煙罩又能平移開爐體上方?；顒?dòng)煙罩一般自成循環(huán)回路?；顒?dòng)煙罩上部為爐口固定段煙道，活動(dòng)煙道與爐口固定段之間通常采用水封連接，以達(dá)到密封的目的。
爐口固定段，工況相對(duì)惡劣。此段一般為管子隔板形式。氧槍口、加料口均布置在此段上。爐口固定段的下聯(lián)箱一般為受熱面，周期性的火焰沖刷下聯(lián)箱，使下聯(lián)箱的工況更加惡劣。
中間煙道段，一般為斜直段等，包括煙氣上升段的所有煙道。目前大部為管子隔板式結(jié)構(gòu)。
煙道末段，為煙氣下降段。主要是為了與后部除塵設(shè)備連接方便。
在加熱工況穩(wěn)定情況下，流動(dòng)工況也逐漸達(dá)到穩(wěn)定。此時(shí)，上升管內(nèi)的工質(zhì)處于汽水混合物的雙相狀態(tài)，而下降管內(nèi)側(cè)是單相的水，或者上升管內(nèi)是含汽率大的雙相流體而下降管內(nèi)是含汽率較小的雙相流體。出自上升管的雙相流體經(jīng)過汽水分離后，飽和汽去到上鍋筒的汽空間，而飽和水則通過上鍋筒的水空間再回入下降管，從而形成水的循環(huán)流動(dòng)，如圖3。
上述汽化冷卻煙道的活動(dòng)煙罩和爐口固定段煙道主要存在以下不足活動(dòng)煙罩處在最接近爐口，工況惡劣，受熱面短。受熱管采用自然水循環(huán)力反應(yīng)慢，在吹煉初期水動(dòng)力較差，管子常得不到可靠冷卻。因此活動(dòng)煙罩的使用壽命均在半年左右。
80t以上轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)，瞬間熱負(fù)荷很大，特別在開始吹煉時(shí)，瞬間產(chǎn)生大量高溫?zé)煔?，受熱管采用傳統(tǒng)的自然循環(huán)，管內(nèi)的水流動(dòng)冷卻達(dá)不到蒸發(fā)的要求，使煙道常產(chǎn)生疲勞破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種使管內(nèi)水流動(dòng)始終保持充足的強(qiáng)制循環(huán)式煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種強(qiáng)制循環(huán)式煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，包括活動(dòng)煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道，活動(dòng)煙罩置于轉(zhuǎn)爐上方，活動(dòng)煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道依次順序連接，其特征在于活動(dòng)煙罩和爐口固定段煙道的氣泡和下聯(lián)箱之間循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵。
本實(shí)用新型改自然循環(huán)為強(qiáng)制循環(huán)，使管內(nèi)水流動(dòng)始終保持充足，滿足了冷卻蒸發(fā)的要求。


圖1為采用汽化冷卻煙道和除塵設(shè)備制取蒸汽和回收煤氣工藝流程圖。
圖2為汽化冷卻煙道正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的活動(dòng)煙罩和爐口固定段煙道循環(huán)水回路示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的爐口固定段煙道循環(huán)水回路示意圖。
圖中煉鋼轉(zhuǎn)爐1、汽化冷卻煙道2、溢流文氏管3、彎頭脫水器4、調(diào)徑文氏管5、彎頭脫水器6、風(fēng)機(jī)7、旁通閥8、三通閥9、煙囪10、水封逆止閥11、V型水封12、煤氣柜13、活動(dòng)煙罩14、爐口固定段煙道15、密封伸縮連接裝置16、中間段煙道17、末段煙道18、加料口19、氧槍口20、上升管21、下降管22、汽包23、下聯(lián)箱24、循環(huán)泵25、上聯(lián)箱26。
具體實(shí)施方式
參見圖4，本實(shí)用新型強(qiáng)制循環(huán)式煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，由活動(dòng)煙罩14、爐口固定段煙道15、中間段煙道17和末段煙道18，活動(dòng)煙罩14置于轉(zhuǎn)爐上方，活動(dòng)煙罩14、爐口固定段煙道15、中間段煙道17和末段煙道18依次順序連接。活動(dòng)煙罩14和爐口固定段煙道15的氣泡23和下聯(lián)箱24之間的循環(huán)回路中增置一循環(huán)泵25。
權(quán)利要求1.一種強(qiáng)制循環(huán)式煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，包括活動(dòng)煙罩(14)、爐口固定段煙道(15)、中間段煙道(17)和末段煙道(18)，活動(dòng)煙罩(14)置于轉(zhuǎn)爐上方，活動(dòng)煙罩(14)、爐口固定段煙道(15)、中間段煙道(17)和末段煙道(18)依次順序連接，其特征在于所述的活動(dòng)煙罩(14)和爐口固定段煙道(15)的上氣泡(23)和下聯(lián)箱(24)之間的循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵(25)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種強(qiáng)制循環(huán)式煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，用于回收轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的余熱。包括活動(dòng)煙罩(14)、爐口固定段煙道(15)、中間段煙道(17)和末段煙道(18)，活動(dòng)煙罩(14)置于轉(zhuǎn)爐上方，活動(dòng)煙罩(14)、爐口固定段煙道(15)、中間段煙道(17)和末段煙道(18)依次順序連接，其特征在于所述的活動(dòng)煙罩(14)和爐口固定段煙道(15)的氣泡(23)和下聯(lián)箱(24)之間的循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵(25)。本實(shí)用新型改自然循環(huán)為強(qiáng)制循環(huán)，使管內(nèi)水流動(dòng)始終保持充足，滿足了冷卻蒸發(fā)的要求。
文檔編號(hào)C21C5/40GK2910952SQ20062007368
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者趙建新, 錢飛舟, 鄧偉 申請(qǐng)人:江陰海陸冶金設(shè)備制造有限公司