一种烧结用冶金副产煤气喷洒装置的制作方法

本发明涉及烧结，具体涉及一种烧结用冶金副产煤气喷洒装置。

背景技术：

1、烧结杯实验和工业化实践表明，在烧结料面的特定区域，耦合喷洒一定量的蒸汽和燃气，可以获得比单独喷吹蒸汽或燃气更好的技术效果，烧结工序固体燃耗、过程碳排放和二恶英等污染物排放都有明显降低。图1是现有技术中烧结用冶金副产煤气喷洒装置的结构示意图，主要由设置在烧结料层上方的喷吹罩体01和若干与烧结料层05平行布置的蒸汽管排02和燃气管排03组成，各管排下部设置有若干喷洒小孔。生产时，底部风箱向下抽风，在烧结料层上方形成约5～10pa的微负压，罩体外部的空气在负压的作用下，从罩顶被抽吸进罩体空间内。蒸汽和燃气则分别从喷洒小孔以一定的速度喷出(一般约为30～50m/s)，蒸汽、燃气与空气在喷吹罩体内扩散混合后，被抽吸进烧结料层内，燃气在料层内部燃烧供热。

2、结合图1可以看到，喷吹介质从喷洒管排喷出后，气体射流直接冲击烧结料层上表面。这种装置结构简单，设备成本低，并且可以通过增加管排数量的方法提高均匀性，因此成为目前实际工程中应用最多的方案之一。但是现有技术方案的缺陷也是显而易见的。第一，喷吹气体射流与空气流基本平行且同向伴流，空气与喷吹气体的混合效果差；由射流基础知识可知，射流与环境流体之间的动量和质量交换主要发生在大约以射流出口为顶点的三角形区域内，三角形顶角约为20～24°，在此区域以外，射流与环境流体基本不发生混合；现有结构中喷口尺寸相较罩体尺寸来说非常小，射流在未接触料面前基本可以看作是自由射流，由此可以预见，单个喷口所喷洒的区域很有限，喷吹气体与空气之间混合不充分。第二，射流以一定的速度直接冲击料层表面，会在料层表面形成一个竖直向上的反弹速度，这一速度的出现容易诱导部分喷吹气体从喷吹罩体顶端逃逸。

3、综上所述，急需一种烧结用冶金副产煤气喷洒装置以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种烧结用冶金副产煤气喷洒装置，旨在解决现有的喷洒装置存在燃气与空气混合效果差、燃气逃逸的问题，具体技术方案如下：

2、一种烧结用冶金副产煤气喷洒装置，包括：

3、喷吹罩体，用于罩设于烧结台车上烧结料层的上方；

4、蒸汽管排，其设置于喷吹罩体的内部且其上设有向下喷射蒸汽的蒸汽喷洒口；

5、燃气管排，其设置于喷吹罩体的内部且位于蒸汽管排的下方，所述燃气管排上设有向上喷射冶金副产煤气的燃气喷洒口；

6、中间导流组件，其设置于喷吹罩体的内部且位于燃气管排和蒸汽管排之间；所述蒸汽喷洒口射出的蒸汽经过中间导流组件的上表面导流后，从中间导流组件的两侧倾斜向下射向烧结料层；所述燃气喷洒口射出的冶金副产煤气经过中间导流组件的下表面反射导流后，从中间导流组件的两侧倾斜向下射向烧结料层。

7、以上技术方案中优选的，所述中间导流组件包括人字形的蒸汽导流组件和水平设置于蒸汽导流组件下方的波浪形导流板，所述波浪形导流板中心位置的波谷、蒸汽导流组件的中心平面、燃气喷洒口和蒸汽喷洒口均位于同一个竖向平面内。

8、以上技术方案中优选的，所述蒸汽导流组件包括中心轴和对称设置的两个一字形导流板，两个一字形导流板的上侧边均与中心轴转动连接，所述波浪形导流板设置于两个一字形导流板之间且其分别与两个一字形导流板连接；通过驱动组件带动中心轴上下运动，以改变两个一字形导流板之间的夹角α。

9、以上技术方案中优选的，所述波浪形导流板的侧边高于一字形导流板的下侧边，所述波浪形导流板的侧边处设有导流斜面，所述导流斜面用于将波浪形导流板上的冶金副产煤气引导至一字形导流板的下表面。

10、以上技术方案中优选的，所述一字形导流板的下侧部设有积液腔，所述一字形导流板上设有多个连通一字形导流板上表面与积液腔的积液孔。

11、以上技术方案中优选的，所述一字形导流板上设有连通积液腔的排液孔。

12、以上技术方案中优选的，所述夹角α的变化范围是90°-180°。

13、以上技术方案中优选的，设置上限位件和下限位件限制所述中心轴上下运动的极限位置。

14、以上技术方案中优选的，所述波浪形导流板能发生弹性变形，所述波浪形导流板的侧边与该侧边对应的一字形导流板之间为固定连接。

15、以上技术方案中优选的，所述波浪形导流板的侧边与该侧边对应的一字形导流板之间为滑动连接。

16、应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

17、(1)本发明通过中间导流组件实现蒸汽和冶金副产煤气(即燃气)均倾斜向下射向烧结料层，倾斜向下射出的蒸汽和冶金副产煤气均具有水平向外的分速度和竖直向下的分速度；蒸汽水平向外的分速度可以促进蒸汽与周围空气的强烈混合，蒸汽竖直向下的速度则在燃气管排周围建立起一个由蒸汽组成的包围圈，有效防止燃气向外的逃逸和扩散；燃气水平向外的分速度可以促进燃气与蒸汽、空气的混合，燃气竖直向下的速度则进一步避免燃气向外的扩散。本发明的喷洒装置避免了燃气直接冲击烧结料层，有效的解决了现有技术中燃气与空气混合效果差、燃气逃逸的问题。

18、(2)本发明通过控制夹角α周期性变化，以此改变蒸汽射向烧结料层的角度以及冶金副产煤气射向烧结料层的角度，实现蒸汽和燃气对烧结料层特定区域的周期性覆盖，进一步增加蒸汽和燃气喷洒的均匀性。

19、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述中间导流组件(04)包括人字形的蒸汽导流组件和水平设置于蒸汽导流组件下方的波浪形导流板(043)，所述波浪形导流板(043)中心位置的波谷、蒸汽导流组件的中心平面、燃气喷洒口(031)和蒸汽喷洒口(021)均位于同一个竖向平面内。

3.根据权利要求2所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述蒸汽导流组件包括中心轴(041)和对称设置的两个一字形导流板(042)，两个一字形导流板(042)的上侧边均与中心轴(041)转动连接，所述波浪形导流板(043)设置于两个一字形导流板(042)之间且其分别与两个一字形导流板(042)连接；通过驱动组件带动中心轴(041)上下运动，以改变两个一字形导流板(042)之间的夹角α。

4.根据权利要求3所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述波浪形导流板(043)的侧边高于一字形导流板(042)的下侧边，所述波浪形导流板(043)的侧边处设有导流斜面(046)，所述导流斜面(046)用于将波浪形导流板(043)上的冶金副产煤气引导至一字形导流板(042)的下表面。

5.根据权利要求3所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述一字形导流板(042)的下侧部设有积液腔(045)，所述一字形导流板(042)上设有多个连通一字形导流板(042)上表面与积液腔(045)的积液孔(044)。

6.根据权利要求5所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述一字形导流板(042)上设有连通积液腔(045)的排液孔。

7.根据权利要求3所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述夹角α的变化范围是90°-180°。

8.根据权利要求7所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，设置上限位件(10)和下限位件(11)限制所述中心轴(041)上下运动的极限位置。

9.根据权利要求3-8任意一项所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述波浪形导流板(043)能发生弹性变形，所述波浪形导流板(043)的侧边与该侧边对应的一字形导流板(042)之间为固定连接。

10.根据权利要求3-8任意一项所述的烧结用冶金副产煤气喷洒装置，其特征在于，所述波浪形导流板(043)的侧边与该侧边对应的一字形导流板(042)之间为滑动连接。

技术总结本发明提供一种烧结用冶金副产煤气喷洒装置，包括：喷吹罩体，用于罩设于烧结台车上烧结料层的上方；蒸汽管排，其设置于喷吹罩体的内部且其上设有向下喷射蒸汽的蒸汽喷洒口；燃气管排，其设置于喷吹罩体的内部且位于蒸汽管排的下方，燃气管排上设有向上喷射冶金副产煤气的燃气喷洒口；中间导流组件，其设置于喷吹罩体的内部且位于燃气管排和蒸汽管排之间；蒸汽喷洒口射出的蒸汽经过中间导流组件的上表面导流后，从中间导流组件的两侧倾斜向下射向烧结料层；燃气喷洒口射出的冶金副产煤气经过中间导流组件的下表面反射导流后，从中间导流组件的两侧倾斜向下射向烧结料层。本发明解决了现有技术存在燃气与空气混合效果差、燃气容易逃逸的问题。技术研发人员：刘前,周浩宇,宋新义受保护的技术使用者：中冶长天国际工程有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9