[发明专利]一种喷煤管道组合耐磨弯头

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种喷煤管道组合耐磨弯头。

背景技术

高炉是钢铁企业炼铁的主要工装设备，喷煤是为了降低炼铁燃料成本，将原煤研磨成煤粉后从高炉风口喷入，以低廉的煤粉替代昂贵的焦炭，同时为高炉操作增加了一项调剂炉况的手段^[1]。原煤的研磨在喷吹站内进行，在无缝钢管内以压缩空气作为载体输送到高炉风口，输送过程中，弯头受到单向高速煤粉颗粒的直接冲刷，其使用寿命较短(一般壁厚10mm的无缝钢管使用寿命长则4个月，短则1～2个月)。目前广泛使用的是弧形弯头，通过加大曲率半径、内衬耐磨陶瓷延长其使用寿命，还有使用缓冲鼓弯头、T形弯头等，耐磨效果均不太理想，而且存在取材不方便、加工难度大、制造成本高、更换时间长(一般需要1～3小时)、准备事项多(如水焊、电焊、灭火器等)、审批手续繁琐(需办理动火证等，切割与焊接时消防、安全等部门到场且做好相应准备)，且更换期间无法向高炉喷吹煤粉，引起高炉热制度剧烈波动，影响高炉稳定顺行等不足。

现有技术一的技术方案

弧形弯头技术方案目前使用最为广泛，在加大曲率半径(管道通径的20倍以上)的同时，在无缝钢管内衬一定厚度耐磨陶瓷材料，将若干个短节拼接成相应角度的弯头，见图1。加大弯头曲率半径后，增大了煤粉颗粒与弯头内壁的直接冲刷面积，减少了单位面积上煤粉颗粒的冲刷几率，且通过内衬陶瓷耐磨材料，提高了弯头内壁抗冲刷能力，从而在一定程度上延长了弯头的使用寿命。

现有技术一的缺点：

1、取材不方便，加工难度大，制造成本高。

2、系统内部资源未得到有效利用(如煤粉颗粒、压缩空气等)。

3、煤粉颗粒对弯头内壁的直接冲刷没有得到改善。

4、焊点多，同轴度低，内壁不光滑，局部易形成涡流，迅速长大后局部易磨漏。

5、更换时间长，准备事项多，审批手续繁琐。

6、更换期间无法向高炉喷吹煤粉，引起高炉热制度剧烈波动，影响高炉的稳定顺行。

现有技术二的技术方案

缓冲鼓弯头技术方案比较常见，是在第一直管和第二直管处加焊一个缓冲鼓，见图2。煤粉流化物进入缓冲鼓后，体积膨胀，流速降低，流向紊乱，减少了煤粉颗粒对鼓内壁直接冲刷的几率，从而在一定程度上延长了使用寿命。制作时,直管角度根据需要调整，缓冲鼓的材料与直管相同，内径为直管内径的2～3倍，厚度为直管内径的1.2～1.8倍，壁厚为直管壁厚的1.5～2倍。

现有技术二的缺点：

1、煤粉颗粒对弯头内壁的直接冲刷没有得到改善。

2、系统内部资源未得到有效利用(如煤粉颗粒、压缩空气等)。

3、更换时间长，准备事项多，审批手续繁琐。

4、更换期间无法向高炉喷吹煤粉，引起高炉热制度剧烈波动，影响高炉的稳定顺行。

现有技术三的技术方案

T形弯头技术方案也比较常见，将第一直管和第二直管采用T形连接，在第一直管的右端口封接有管帽，见图3。煤粉流化物进入第一直管后，在管帽端形成局部涡流，当充满煤粉颗粒后，连接处形成一个小弯道，煤粉颗粒通过滚动摩擦进入第二直管，替代了与管道内壁的滑动摩擦，降低了管道对煤粉流化物的动力阻损，减少了对管道内壁的磨损，从而在一定程度上延长了弯头的使用寿命。

现有技术三的缺点：

1、图3中M区域容易磨漏。

2、更换时间长，准备事项多，审批手续繁琐。

3、更换期间无法向高炉喷吹煤粉，引起高炉热制度剧烈波动，影响高炉的稳定顺行。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种喷煤管道组合耐磨弯头，克服现有的技术缺点，能够充分利用系统内部压缩空气、煤粉颗粒等资源，延长使用寿命、取材方便、便于加工、成本低廉、操作简便、更换快捷且不影响高炉正常喷吹，不会给高炉带来热制度的剧烈波动。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种喷煤管道组合耐磨弯头，包括进料管、出料管和十字弯头：

进料管设有主管路和支管路，主管路上设有第一进料口和第一出料口，支管路上设有第二出料口；

出料管设有主管路和支管路，主管路上设有第二进料口和第三出料口，支管路一端设有第三进料口，另一端封死；

十字弯头为通过两根直管焊接而成，其中一根直管一端设有第四进料口，另一端封死，另一根直管一端设有第四出料口，另一端封死；