[发明专利]一种喷枪燃烧器及其装卸方法

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，尤其是一种喷枪燃烧器及其装卸方法。

背景技术

在高炉实际生产中，现有用于喷吹煤粉的喷枪，仅是一根未带有或者稍有防护措施的耐热不锈钢钢管。它在所处的热风或者富氧热风中，外表承受高温氧化，内部承受煤粉磨损，尤其是风温大于1250℃时，其使用寿命很短。为解决喷枪寿命问题，部分大型高炉开始采用类似中国专利ZL200720084055.0提出的带空气冷却的套管喷枪。该种喷枪为了防止煤粉磨损风口，是将其头部弯曲10°～12°，弯曲部分的长度约为150～170mm。在此情况下，使得直吹管内进行插枪操作的通道直径，已从常规的40mm增加至80mm甚至以上。但在增大插枪通道的直径后，该通道的作用仅限于方便插入头部弯曲的常规喷枪，没有被充分利用。

区别于现有插枪喷煤方式，中国专利申请201110340382.9公布了一种高炉喷煤装置及其安装与运行的方法。它是在改变现有在线插枪喷煤方式的前提下，直接在喷枪上增加保护套管，在喷枪出口处安装一个燃烧器，然后在直吹管安装至风口上之前，将喷枪、保护套管、燃烧器的整体组件从直吹管的出口处插入直吹管的插枪通道内。在拆除时，需要先卸下直吹管，然后再从直吹管的出口处将喷枪、保护套管、燃烧器的整体组件抽出。这种安装与拆除方式，改变了现有的操作习惯，在高炉进行日常计划检修时，需要全部卸下直吹管，才能更换喷枪和燃烧器等。这给高炉炉前操作带来不必要的工作量，将使得该技术的普及和推广受到影响。

发明内容

本发明提出的一种喷枪燃烧器，是旨在最大程度地利用现有直吹管插枪孔通道增大后的空间，将喷枪燃烧器从该插枪孔通道的入口处插入或者拔出。本发明还公开了一种喷枪燃烧器的装卸方法。

一种喷枪燃烧器，由喷枪、定位件、保护套管、锁紧环、连接扣、喷嘴组成，连接扣安放在喷嘴内，喷嘴通过连接扣与喷枪的出口端相连，并被锁紧环固定在喷枪上，保护套管紧接喷嘴和锁紧环，直接套在喷枪上，并被喷枪中部的定位件固定；其喷嘴中心线与喷枪中心线的夹角在0～15°之间；喷嘴沿喷枪中心线投影的轮廓最大尺寸D大于喷枪直径、但小于直吹管插枪孔通道的直径。

上述的喷嘴，其内部开有能与喷枪连通、利于煤粉向热风中进行分散喷射的煤道。

上述的喷嘴的出口是数个的小孔，或者是呈交叉状“Y”形或者“十”字形的窄缝。

上述的喷嘴是耐热不锈钢或者是陶瓷材料，所优选的陶瓷材料是氮化硅结合的碳化硅、或者是重结晶的碳化硅。

上述的喷嘴、连接扣、锁紧环是个整体件。

上述的定位件与喷枪间的固定是通过焊接或者螺纹连接实现的。

上述的喷枪或者被分成两段，并通过定位件连接成为整体。

上述的喷枪燃烧器，除按照现有在线插枪方式进行作业外，还可以按下述装卸方法进行作业。即一种喷枪燃烧器的装卸方法，在安装时，是在直吹管安装至风口之后，将喷枪首先穿过密封装置，然后将喷枪和喷嘴从直吹管的插枪孔通道入口插入，再将密封装置的装配法兰与直吹管上的配对法兰连接。在拆卸时，无需拆下直吹管，直接将密封装置的装配法兰从直吹管的配对法兰上卸下，然后将喷枪和喷嘴从直吹管的插枪孔通道中退出。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提出的喷枪燃烧器，最大程度地利用现有直吹管插枪孔通道增大后的空间，将喷枪燃烧器从插枪孔通道的入口处插入或者拆除。这在高炉进行日常计划检修时，无需卸下直吹管，便能直接更换喷枪燃烧器，减少了高炉炉前的工作量，提高了喷枪燃烧器的实用性。

(2)本发明提出的喷枪燃烧器，是将煤粉分散喷射于热风中，可在风口尺寸限制的条件下，最大程度地改善煤粉与热风之间的混合，从而改变煤粉燃烧的动力学条件，能大幅度地提高高炉喷吹煤粉的燃烧效率，是高炉喷煤技术领域的先进技术。

(3)本发明提出的喷枪燃烧器，采用保护套管将喷枪裸露于送风装置热风通道内的部分完全覆盖，使得喷枪免受热风气流冲击，这样将彻底改变现有喷枪因为裸露所造成的高温氧化问题，同时将显著降低喷枪表面的实际温度，大幅度的提高了喷枪承受煤粉磨损的能力和使用寿命，提高了喷煤装置的可靠性。

(4)本发明提出的喷枪燃烧器，其喷嘴采用耐磨、耐高温、抗氧化的陶瓷材料制造，喷嘴的寿命将大大超过现有未带有或者稍有防护措施的套管式喷枪的使用寿命，可以满足高炉1～2个计划检修周期实行定期更换的要求，因此，本发明在实际生产中具有安全性。