一种防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103451334A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103451334103451334A(43)申请公布日2013.12.18(21)申请号201310405231.6(22)申请日2013.09.06(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114021辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内(72)发明人王亮王再义李金莲任伟童晓宇韩子文张立国张伟邓伟王相力(74)专利代理机构鞍山华惠专利事务所21213代理人赵长芳(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)C21B7/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置及方法(57)摘要本发明提供一种防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置及方法，超声波发生器与3个载有超声波换能器的超声波探头通过信号传输线相连接，超声波探头分别从喷枪焦炉煤气管底部伸入煤气管内。将超声波探头插入喷枪焦炉煤气管内，超声波发生器发出高频信号，通过超声波换能器把高频信号转化成超声波，探头与喷枪管道内壁附着液相接触进行超声辐照，对其产生超声波空化效应和超声热学效应，超声波发生器每隔一定时间开启一次，每次运行10～15分钟。本发明可降解管壁附着物中的有机物，使部分有机物挥发，降低管道内有毒有害等有机物质的沉积，有效防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞，并减少工业污染物的排放。CN103451334ACN10345ACN103451334A权利要求书1/1页1.一种防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置，其特征在于，包括超声波发生器、信号传输线、超声波换能器、超声波探头及密封圈，超声波发生器与载有超声波换能器的超声波探头通过信号传输线相连接，超声波探头分别从喷枪焦炉煤气管底部伸入煤气管内，各伸入处分别设有密封圈。2.根据权利要求1所述的防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置，其特征在于，所述超声波探头的直径为5-15mm。3.根据权利要求1所述的防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置，其特征在于，所述超声波探头为3个，分别设于距离焦炉煤气管道入口端100mm、300mm、500mm的位置上。4.一种如权利要求所述的防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置的方法，其特征在于，将超声波换能器上的超声波探头插入喷枪焦炉煤气管内5～20mm，超声波发生器发出频率为30～60kHz高频信号，通过超声波换能器把高频信号转化成频率为30～60kHz超声波，通过超声波探头在喷枪焦炉煤气管内产生超声波振荡，探头与喷枪管道内壁附着液相接触进行超声辐照，对其产生超声波空化效应和超声热学效应，超声波发生器每隔25～35分钟开启一次，每次运行10～15分钟。5.根据权利要求4所述的防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞的方法，其特征在于，所述超声波发生器输出超声电功率为50～500W。2CN103451334A说明书1/4页一种防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置及方法技术领域[0001]本发明属于高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种用于防止高炉喷枪焦炉煤气管堵塞装置及其方法。背景技术[0002]高炉喷吹焦炉煤气工艺是将来自焦化厂的焦炉煤气经过加压至高于风口压力，在压力的作用下，焦炉煤气经过管路系统到达各风口，经过喷枪进入高炉。在高炉内，焦炉煤气通过燃烧和分解反应，为高炉提供热量和还原剂，从而替代相应焦炭所起的热源和还原剂的作用，完成冶炼和还原反应。该工艺在带来良好效果的同时，也遇到了许多意想不到的困难，其中最为主要的问题即管路堵塞，尤其是喷枪焦炉煤气管堵塞的问题。经过认真的调研分析，认为造成管路堵塞的主要原因是焦炉煤气中萘、苯、苯酚、焦油等有机物质的析出，它们与焦炉煤气中的水分相互作用，形成粘滞物附着在管壁四周，造成供气障碍。即使经过处理的焦炉煤气仍会带入以上夹杂，因此，仍将导致管路堵塞的现象发生。[0003]频率高于20kHz的机械波叫做超声波，它属于声波。超声技术是声学中发展最迅速、应用最广泛的领域。不仅在工业检测、加工等方面展示强大的作用，超声在成像、超声全息、超声显微镜等技术的出现更加显示出超声技术是现代科技中的重要成员。[0004]超声波对介质的作用主要体现在机械作用、生物作用、热学作用、空化作用和化学作用等。热学作用：超声波被介质吸收时可产生强烈的高频振荡，介质间相互磨擦会产生热量，从而液体、固体的温度就会升高，当超声波穿透两种不同的介质分界面时，温升更大。空化作用：存在于液体中的微气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速膨胀，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，这种膨胀、闭合、振荡等一系列动力学过程叫做空化。超声化学的主要作用原理是超声作用下液体的超声空化即液体中的气泡在超声作用下在极短的时间内崩溃，在空化泡崩溃的瞬间，会