一种气基竖炉还原气喷嘴及气基竖炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113846202A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202111249401.7(22)申请日2021.10.26(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人邢相栋郑建潞沈童杜月利李小明吕明沈正华王岐宋佳乐郑兆颖王宇星惠佳豪代文林(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人白文佳(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种气基竖炉还原气喷嘴及气基竖炉(57)摘要本发明公开了一种气基竖炉还原气喷嘴及气基竖炉，气基竖炉还原气喷嘴，包括还原气喷嘴本体，还原气喷嘴本体出气端的端面向内开设有若干凹槽，所有凹槽沿原气喷嘴本体的周向均匀分布，凹槽在还原气喷嘴本体的径向上与还原气喷嘴本体的内腔贯通，凹槽位于所述出气端的一端为凹槽出口，凹槽的另一端为盲端，所有凹槽的凹槽出口的宽度不同；在还原气喷嘴本体的出气端的顺时针方向上，所有凹槽的凹槽出口的宽度依次增大；从还原气喷嘴本体的进气端至出气端的方向上，所述凹槽的宽度保持不变或逐渐增大。本发明能增强还原气流的穿透力，保证炉内温度和还原气流均匀分布，避免竖炉中心还原气流及温度偏低对中心球团直接还原造成影响。能够降低能耗并提高中心球团的金属化率及生产率。CN113846202ACN113846202A权利要求书1/1页1.一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，包括还原气喷嘴本体(1)，还原气喷嘴本体(1)出气端(2)的端面向内开设有若干凹槽(4)，所有凹槽(4)沿原气喷嘴本体(1)的周向均匀分布，凹槽(4)在还原气喷嘴本体(1)的径向上与还原气喷嘴本体(1)的内腔贯通，凹槽(4)位于所述出气端(2)的一端为凹槽出口，凹槽(4)的另一端为盲端，所有凹槽(4)的凹槽出口的宽度不同；在还原气喷嘴本体(1)的出气端(2)的顺时针方向上，所有凹槽(4)凹槽出口的宽度依次增大；从还原气喷嘴本体(1)的进气端(3)至出气端(2)的方向上，所述凹槽(4)的宽度保持不变或逐渐增大。2.根据权利要求1所述的一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，凹槽(4)沿原气喷嘴本体(1)径向上的投影形状为长方形、三角形、等腰梯形或扇形。3.根据权利要求1所述的一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，凹槽(4)的凹槽出口的宽度为还原气喷嘴本体(1)外径的1/16/～1/8。4.根据权利要求1所述的一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，所有凹槽(4)在还原气喷嘴本体(1)的出气端(2)的顺时针方向上，凹槽出口的宽度每次增大量为上一个凹槽的凹槽出口宽度的1/12～1/10。5.根据权利要求1所述的一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，凹槽(4)的深度为凹槽(4)沿原气喷嘴本体(1)径向上的尺寸，凹槽(4)的深度为还原气喷嘴本体(1)壁厚的0.6～0.9倍。6.根据权利要求1所述的一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，凹槽(4)的长度为凹槽(4)的盲端至凹槽出口方向的尺寸，凹槽(4)的长度为还原气喷嘴本体(1)长度的1/2～3/4，还原气喷嘴本体(1)的长度为还原气喷嘴本体(1)沿其轴线方向的尺寸。7.根据权利要求1所述的一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，所述凹槽(4)数量为3～8个。8.根据权利要求1所述的一种气基竖炉还原气喷嘴，其特征在于，还原气喷嘴本体(1)的材质为耐高温、耐摩擦的合金钢，合金钢的屈服强度为400～550MPa，且合金钢中合金元素不含钛、锆和镍。9.一种气基竖炉，其特征在于，所述气基竖炉的还原气喷嘴采用权利要求1‑8任意一项所述的气基竖炉还原气喷嘴，其中，还原气喷嘴本体(1)的出气端(2)指向气基竖炉炉膛的轴心；每个还原气喷嘴本体(1)中，凹槽宽度最小的凹槽(4)位于最上方。10.根据权利要求9所述的一种气基竖炉，其特征在于，还原气喷嘴本体(1)的轴线相对水平面向下偏15°～18°。2CN113846202A说明书1/5页一种气基竖炉还原气喷嘴及气基竖炉技术领域[0001]本发明涉及气基直接还原炼铁技术领域，具体涉及一种气基竖炉还原气喷嘴及气基竖炉。背景技术[0002]气基竖炉直接还原铁的工作方式为对流移动床，即在炉顶通过分料器加入球团矿、块矿，在还原段下部吹入还原气，还原气吹入后向炉顶方向运动与炉料的下行形成对流，使还原气体更好的与炉料接触进行充分的还原反应，生成的海绵铁由竖炉底部排出。现有气基竖炉还原过程中，还原气体由还原段底部进入竖炉，还原气体难以到达竖炉中心，使得还原气体分布不均匀，中心球团金属化率低。[0003]目前，改善气基还原竖炉中心气流分布不均匀的方法是改变还原气的入炉方式，采用还原气从还原段