本發(fā)明涉及高爐冶煉，具體涉及一種富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套及控制方法。

背景技術(shù)：

1、鋼鐵企業(yè)能耗的70％集中在煉鐵工序，因而降低煉鐵工序的碳素消耗是實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)煤炭減量化的主要途徑?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)高爐流程經(jīng)過幾百年的發(fā)展，具有熱效率高、產(chǎn)能規(guī)模大、技術(shù)完善的特點(diǎn)。但同時(shí)也迎來了發(fā)展瓶頸，鐵水的燃料消耗進(jìn)一步下降的空間十分有限，高爐大型化提高生產(chǎn)效率已趨極限。

2、富氫碳循環(huán)氧氣高爐采用了全氧冶煉、頂煤氣脫碳加熱循環(huán)利用技術(shù)，使傳統(tǒng)高爐工藝化石能源消降低30％，但富氫碳循環(huán)氧氣高爐因全氧冶煉、煤氣加熱回噴工藝特點(diǎn)，高爐風(fēng)口極易在高溫、氧化、噴吹煤粉及爐內(nèi)高溫熔融渣鐵的復(fù)雜工況環(huán)境下出現(xiàn)燒熔損，從而影響高爐正常運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套及控制方法，以解決富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口易熔損的問題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套，風(fēng)口小套包括風(fēng)口本體、風(fēng)口前端面以及氧氣通道，包括：

3、風(fēng)口本體包括高溫煤氣通道和風(fēng)口冷卻水通道，高溫煤氣通道設(shè)置于風(fēng)口本體的中心位置，風(fēng)口冷卻水通道設(shè)置于風(fēng)口本體的一側(cè)，風(fēng)口本體的前端與風(fēng)口前端面焊接于前端焊接口；

4、氧氣通道設(shè)置于風(fēng)口本體內(nèi)，并從風(fēng)口本體的前端內(nèi)側(cè)引出，氧氣通道包括氧氣接入口和氧氣噴嘴口，氧氣接入口與氧氣噴嘴口分別設(shè)置于氧氣通道的兩端，氧氣噴嘴口與風(fēng)口前端面保持20-50mm距離，且氧氣噴嘴口與風(fēng)口中心線成30-45°夾角。

5、風(fēng)口小套包括風(fēng)口本體、風(fēng)口前端面以及氧氣通道，該風(fēng)口本體包括高溫煤氣通道和風(fēng)口冷卻水通道，將高溫煤氣通道設(shè)置于風(fēng)口本體的中心位置，以保證煤氣順利通過該風(fēng)口小套，風(fēng)口冷卻水通道設(shè)置于風(fēng)口本體的一側(cè)，以對風(fēng)口小套進(jìn)行降溫，避免高溫熔損，將氧氣通道設(shè)置于風(fēng)口本體內(nèi)部，并從風(fēng)口本體的前端內(nèi)側(cè)引出，設(shè)置氧氣通道的氧氣噴嘴口與風(fēng)口前端面的距離和氧氣噴吹角度，以避免氧氣與煤氣發(fā)生高溫反應(yīng)引起風(fēng)口小套熔損，確保了富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口區(qū)域的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

6、優(yōu)選地，前端焊接口與氧氣噴嘴口的距離不低于20mm,且前端焊接口的焊肉深度不低于20mm。

7、通過對前端焊接口與氧氣噴嘴口的距離進(jìn)行控制，以避免二者距離過近導(dǎo)致前端焊接口熔損的問題，且加強(qiáng)前端焊接口的焊肉深度，增加前端焊接口的耐高溫能力。

8、優(yōu)選地，在前端焊接口完成焊接后，在前端焊接口增焊一層耐高溫耐磨保護(hù)層。

9、通過在前端焊接口增焊一層耐高溫耐磨保護(hù)層，完成對小套端面和焊縫的保護(hù)，增加了前端焊接口的耐高溫能力。

10、本發(fā)明還提供了一種富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套的控制方法，在正常運(yùn)行期間，控制氧氣噴嘴口處氧氣的流速不低于150m/s，風(fēng)口本體的前端高溫區(qū)與風(fēng)口前端面的距離不低于200mm。

11、通過控制氧氣噴嘴口處氧氣的流速，且將風(fēng)口本體的前端高溫區(qū)與風(fēng)口前端面的距離不低于200mm，實(shí)現(xiàn)前端高溫區(qū)遠(yuǎn)離風(fēng)口前端面，以避免氧氣流股與高溫煤氣流股在風(fēng)口區(qū)域發(fā)生燃燒反應(yīng)導(dǎo)致的高溫?fù)p壞風(fēng)口，降低高爐休風(fēng)率，提高高爐煉鐵效率。

12、優(yōu)選地，在開爐初期或低負(fù)荷運(yùn)行期間，且通氧量低于預(yù)設(shè)正常值的工況下，控制氧氣接入口的數(shù)量，保持氧氣接入口中氧氣流速不低于150m/s,向氧氣接入口中通入100-300m3/h的氮?dú)狻?/p>

13、通過控制氧氣接入口的數(shù)量、補(bǔ)氮?dú)猓３盅鯕饨尤肟谥醒鯕饬魉俨坏陀?50m/s，以確保富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口區(qū)域的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

14、優(yōu)選地，在富氫碳循環(huán)氧氣高爐送氧之前，將高溫煤氣通道內(nèi)的加熱煤氣或氮?dú)庹{(diào)節(jié)到總風(fēng)量的40％以上，且高溫煤氣通道內(nèi)的氣流速度不低于150m/s。

15、通過在高爐通氧氣之前，通過對高溫煤氣通道內(nèi)的加熱煤氣或氮?dú)獾募语L(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)控制高溫煤氣通道內(nèi)的氣流速度，以為后續(xù)通氧后高爐風(fēng)口區(qū)域的穩(wěn)定運(yùn)行提供運(yùn)行基礎(chǔ)。

16、優(yōu)選地，在富氫碳循環(huán)氧氣高爐送氧之前，在氧氣通道內(nèi)先通入不低于500m3/h的氮?dú)猓傧蜓鯕馔ǖ纼?nèi)補(bǔ)加氧氣，并保持氧氣通道內(nèi)的氧氣流速不低于150m/s，當(dāng)氧氣通道內(nèi)的氧氣增加至設(shè)定氧量的70％以上時(shí)，逐步將氧氣通道內(nèi)的氮?dú)獬烦觯^程保持氧氣通道內(nèi)流速不低于150m/s。

17、通過在通氧之前，先向氧氣通道先通入氮?dú)?，再向氧氣通道補(bǔ)加氧氣，并控制氧氣通道內(nèi)的氧氣流速，在當(dāng)氧氣通道內(nèi)的氧氣增加至設(shè)定氧量的70％以上時(shí)，逐步將氧氣通道內(nèi)的氮?dú)獬烦?，保證了氧氣通道內(nèi)氧氣的濃度，。

技術(shù)特征：

1.一種富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套，其特征在于，所述風(fēng)口小套包括風(fēng)口本體(4)、風(fēng)口前端面(8)以及氧氣通道(1)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套，其特征在于,所述前端焊接口(9)與所述氧氣噴嘴口(3)的距離不低于20mm,且所述前端焊接口(9)的焊肉深度不低于20mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套，其特征在于，在所述前端焊接口(9)完成焊接后，在所述前端焊接口(9)增焊一層耐高溫耐磨保護(hù)層。

4.一種富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套的控制方法，其特征在于，包括：在正常運(yùn)行期間，控制氧氣噴嘴口(3)處氧氣的流速不低于150m/s，所述風(fēng)口本體(4)的前端高溫區(qū)與風(fēng)口前端面(8)的距離不低于200mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套的控制方法，其特征在于,在開爐初期或低負(fù)荷運(yùn)行期間，且通氧量低于預(yù)設(shè)正常值的工況下，控制所述氧氣接入口(2)的數(shù)量，保持所述氧氣接入口(2)中氧氣流速不低于150m/s,向所述氧氣接入口(2)中通入100-300m3/h的氮?dú)狻?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套的控制方法，其特征在于，在富氫碳循環(huán)氧氣高爐送氧之前，將所述高溫煤氣通道(5)內(nèi)的加熱煤氣或氮?dú)庹{(diào)節(jié)到總風(fēng)量的40％以上，且所述高溫煤氣通道(5)內(nèi)的氣流速度不低于150m/s。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套的控制方法，其特征在于，在富氫碳循環(huán)氧氣高爐送氧之前，在所述氧氣通道(1)內(nèi)先通入不低于500m3/h的氮?dú)猓傧蛩鲅鯕馔ǖ?1)內(nèi)補(bǔ)加氧氣，并保持所述氧氣通道(1)內(nèi)的氧氣流速不低于150m/s，當(dāng)所述氧氣通道(1)內(nèi)的氧氣增加至設(shè)定氧量的70％以上時(shí)，逐步將所述氧氣通道(1)內(nèi)的氮?dú)獬烦?，全過程保持所述氧氣通道(1)內(nèi)流速不低于150m/s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套及控制方法，該風(fēng)口小套設(shè)置包含風(fēng)口本體、風(fēng)口前端以及氧氣通道的風(fēng)口小套，風(fēng)口本體與風(fēng)口前端面焊接于前端焊接口，氧氣通道設(shè)置于風(fēng)口本體內(nèi)，并從風(fēng)口前端內(nèi)側(cè)引出，氧氣通道的氧氣噴嘴口與風(fēng)口前端面保持20?50mm距離，且氧氣噴嘴口與風(fēng)口中心線成30?45°夾角，在高爐正常運(yùn)行期間控制氧氣噴嘴口流速不低于150m/s,并將本體的前端高溫區(qū)與風(fēng)口前端面的距離不低于200mm，利用上述富氫碳循環(huán)氧氣高爐風(fēng)口小套并運(yùn)用上述控制方法，能夠有效防止高爐燒損，提高高爐煉鐵效率。

技術(shù)研發(fā)人員：田寶山,馬巖松,劉磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆八一鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29