用於從氣力處理金屬液冶金爐排除熱氣的霧冷排氣罩系統的製作方法

2023-08-08 17:08:36

專利名稱：用於從氣力處理金屬液冶金爐排除熱氣的霧冷排氣罩系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用在煉鋼過程中從採用金屬液的氣動處理方法、例如鐵水的氧氣處理方法的冶金爐身中排除氣體的排氣罩系統的噴霧冷卻組件。
對於不同類型的冶金爐身、例如氧氣頂吹轉爐(BOF)爐身的氣力處理方法，必須收集在運行過程中產生的熱廢氣，並將這些氣體輸送到遠離產生熱氣體的爐身的排放裝置處。通用的用於捕集和輸送廢氣的技術是採用由中空金屬部件構成的排氣罩系統設備，這些中空部件與該系統開放的一端連接在一起並處於冶金爐身排出熱氣體的那部分之上。排氣罩系統一般包括垂直、傾斜和水平部分，以便適應受局限的空間並使其順序地在罩系統內各個不同位置與熱廢氣接觸。目前，常利用水冷卻部件、如水冷卻盤(水在盤內的封閉迴路中不斷循環)對排氣罩系統進行冷卻，以便防止由於與熱廢氣接觸而使系統發生故障。由於排氣罩系統的不同部分的溫度變化範圍較寬，系統的外形較大和不規則，以及使用的冷卻設備給罩組件的不同部分提供相同的冷卻系統而導致冷卻效果極不佳等原因，使該系統要得到有效的冷卻是十分困難的。使用大體均勻分布在整個爐頂和側壁並由普通冷卻劑源供給冷卻劑的噴嘴對冶金爐身的爐頂和側壁進行冷卻是已知的技術。
本發明涉及一種用於從冶金爐身中排出熱氣體的中空排氣罩組件，它具有若干可拆卸的部件，每個部件包括一個構成中空段周邊的預定部分的內金屬基底成形件和一個與該基底件隔開的外金屬外套件。設置用於將外套件與內基底件連接起來並在相隔開的基底件和外套件之間構成了一個基本封閉的空間(除了該封閉空間最底部的一個或多個液體排放口之外)的裝置。在封閉空間內與金屬基底件相鄰並隔開的預定位置處設置一些噴霧裝置，用於將液體冷卻劑(如水)以液滴的形式直接噴射到金屬基底件的表面上，噴射的冷卻液量應足以使金屬基底件的溫度保持在與該基座件在罩組件內所處位置相適應的溫度，也就是說，單獨對施加到金屬基底件的表面上的冷卻劑量進行控制，使基底件所處的特定熱狀態保持在所需的低溫狀態，與噴霧杆連通的供液集管固定在封閉空間內並穿過金屬基底件，以用於向噴霧裝置提供液體，該噴霧裝置包括可選擇性地提供與金屬基底件的熱應力相適應的冷卻劑的噴嘴。供液導管用於直接單獨地將位於封閉空間外部的供液源中的液體提供給位於所述封閉空間內的供液集管和至少一個排液容器，上述容器靠近該空間外部並與一個或多個排放口相通，用於接收從所述封閉空間內流出的液流。排液導管用於直接地和單獨地將排液容器中的液體排出，以便基本上避免液體聚集在所述封閉空間內。
另外還設置了能將上述部件可拆卸地緊密連接到排氣罩組件上的裝置。


圖1是表示本發明的包括若干部件的排氣罩組件的一部分的局部剖面正視圖;
圖2是圖1的排氣罩組件的有關斷面的平面圖;
圖3A，3B，3C是圖1中的部件的某幾部分的局部視圖;
圖4是圖1所示的本發明的部件的側視圖;
圖5是圖4的部件的橫斷面圖;
圖6是表示圖5的部件的集管和噴霧裝置的斷面圖;
圖7是表示圖6的集管和噴霧裝置的局部斷面圖;
圖8是圖4的部件的局部斷面圖。
參照圖一，氣力法冶金爐身例如傳統的BOF(氧氣頂吹轉爐)爐身用標號10表示，在它容納的金屬液(如鐵水)11中有浸沒在其內的氧槍13，熱氣體20從該氧槍進入排氣罩系統30，並通過若干鋼管段32，34，36…由傳統排放裝置排出排氣罩。各鋼管段可以傾斜安裝(如圖中的段32)和垂直安裝(如圖中的段34，36)，也可以是水平和彎曲安裝，以適應空間的需要。由於這種非對稱的排氣罩外形，使各排氣罩所處的熱環境大不相同，並且各排氣罩的不同部分所處的熱狀態也不同。例如，中空罩段32最靠近BOF爐身10的排氣口12，並置於該排氣口的正上方，它暴露於從爐身10內散發出來的輻射熱以及直接從爐身10中吹出的強熱氣流中，因此，傾斜段32的內部熱環境不同於下遊段34的內部熱環境，下遊段34隻暴露於從先前通過的段32的熱廢氣中散發出來的熱中。同樣，爐身10出口12正上方的段32的區域「A」的熱環境比段32內的其它地方的熱環境更惡劣。另外，舉例來說，在段34的典型區域「B」預計可能會遇到比段34的其它區域更惡劣的熱環境。在中空段內表面42，…42′′′的不同部分的熱條件即溫度可按常規方法測量或計算出來，並且可確定出最強的熱狀態區，例如區域「A」，「B」，這些區域是最需要冷卻的區域，而且對於各個不同區域所需要的冷卻程度也不相同。如圖1和2所示，中空段32內表面42和外表面52構成了內外表面之間的空間60，該空間基本由連接內表面42和外表面52的法蘭70，71所封閉。設置圖1中所示的可拆卸部件132可以只對段32的區域「A」進行噴霧冷卻，用固定件80例如螺母和螺栓等連接件可將其與段132適當緊密地連接在一起。部件132有一個與中空段32的周邊形狀相一致的內部彎曲金屬基底件142和一個與基底件142配準的外形相似的彎曲金屬外套152以及一個由端法蘭170封閉其間的空間160。利用固定件80將端法蘭170連接到段32的法蘭270上，以形成整體罩段32。液體冷卻劑供應集管90位於空間160內並穿過金屬基底件142伸出，該集管90是與基底件142的表面相一致的曲線形(如圖6所示)，並且處於與基底件142的表面相垂直的平面內。通過將集管90焊接到部件132的外表面152上，(焊接處用標號92表示)使其固定在空間160內。在壓力下利用冷卻管路118將液體冷卻劑(例如水)經入口117輸送到集管90，冷卻管路118隻單獨從冷卻劑源113接到部件132的集管90上，即集管90不與任何其它集管或噴霧裝置串接。在區域「A」內，若干中空噴霧杆96從集管90上沿與軸平行的方向向外延伸，以便將冷卻劑(例如水)輸送到噴嘴100，噴嘴100是噴霧杆96的部件，它被選擇用於將液滴輸送給內金屬基底件142的表面，其噴霧量可使「A」區域內的冷卻基底件142達到所需的低溫，而冷卻劑保持在液體狀態，並從空間160經過孔108被排放到與空間160相通並處於空間160的最低位置的排放容器110中。容器110中的液體通過只用於排空部件132的空間160的排放管路115的出口113而被排出。可為罩段34設置一個類似的可拆卸的單獨進行噴霧冷卻和排放的部件134，以便對於區域「B」進行噴霧冷卻(如圖1中所示)。同樣，可為罩組件的任何段設置可拆卸的單獨進行噴霧冷卻和排放的部件。
本發明的一個獨特的優點是能為罩系統內設置的任何其它冷卻裝置的排氣罩組件的特定部位單獨提供適當的冷卻。例如，可通過將本發明應用在溫度極高的那些區域並利用常規的冷卻方式對罩系統進行冷卻，這意味著可對冷卻系統的其它區域進行特定的冷卻，由於可在不經受較高熱應力的排氣罩的那段內使用低成本的冷卻系統，因而提高了冷卻劑的使用效率，並降低了設備的成本。
權利要求
1.一種用於將熱氣體從氣力法冶金爐身中排出的中空排氣罩組件，所述中空排氣罩組件具有若干可拆卸的部件，所述部件包括a)一個構成中空段周邊的預定部分的內金屬基底成形部件；b)一個與所述基底件隔開並與它配準的外金屬外套件；c)用於連接外套件與內基底件並用於在所述相互隔開的基底件和外套件之間構成一個基本封閉的空間的裝置，所述外套件具有一個或多個位於該封閉空間最下端的外部液體排放口；d)在所述封閉空間內與所述金屬基底件相鄰並與之隔開的預定位置處設置一些噴霧裝置，用於將液體冷卻劑以液滴的形式直接噴射到金屬基底件的表面上，噴射的量應足以使金屬基底件內的溫度保持在合適的溫度；e)固定在所述封閉空間內並通過金屬基底件延伸的液體冷卻劑供給集管，以便向所述噴霧裝置提供液體冷卻劑；f)用於直接和單獨地從位於所述封閉空間外部的液體冷卻劑源向所述封閉空間內的所述液體冷卻劑供給集管提供液體的上述部件的液體冷卻劑供給導管；g)至少一個位於所述封閉空間外側附近並與所述一個或多個排放口相通的液體冷卻劑排放容器，用於接收從所述封閉空間內側流出的液體冷卻劑；h)用於直接地和單獨地將所述部件的所述排放容器中的液體冷卻劑排出並基本上防止液體冷卻劑聚集在所述封閉空間內的液體冷卻劑排放導管；i)用於可拆卸地將所述部件緊密連接到所述排氣罩組件的裝置。
2.按照權利要求1所述的排氣罩組件，其中所述的若干噴霧裝置是橫向延伸到與若干噴嘴相配合的所述液體冷卻劑供給集管的中空管。
3.按照權利要求1所述的排氣罩組件，其中所述基本封閉的空間除所述液體排放口之外是完全封閉的。
4.按照權利要求1所述的排氣罩組件，其中所述液體冷卻劑供給集管不與任何其它集管或噴霧裝置串接。
全文摘要
本發明公開了一種用於氣力法冶金爐身、例如BOF爐身的排氣罩組件，它包括處於排氣罩組件內預定位置處的可拆卸的噴霧冷卻部件。
文檔編號F27D17/00GK1097219SQ9410528
公開日1995年1月11日 申請日期1994年4月7日 優先權日1993年7月8日
發明者D·A·李爾, G·R·羅伯特斯, M·T·阿瑟 申請人:尤卡碳科技公司