本發(fā)明涉及鋼鐵行業(yè)的節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種電轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道。

背景技術(shù)：

電轉(zhuǎn)爐是近些年逐漸發(fā)展起來(lái)并逐步推廣使用的煉鋼爐，電轉(zhuǎn)爐既不同于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，也不同于直流電弧爐，是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐與直流電弧爐的技術(shù)結(jié)合體。

在電轉(zhuǎn)爐冶煉的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?，這些高溫?zé)煔獠粌H帶走了大量的熱能，而且還會(huì)影響下游除塵設(shè)備的運(yùn)行，進(jìn)而帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。近年來(lái)，隨著鋼鐵企業(yè)對(duì)節(jié)能減排的日益重視，各鋼鐵廠逐漸采用汽化冷卻裝置對(duì)電轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔庵械娘@熱進(jìn)行回收利用，變“廢”為寶，并收獲了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，工程上對(duì)電轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收普遍采用水冷滑套+固定式冷卻煙道的方式，即在電轉(zhuǎn)爐上方水冷彎頭后依次設(shè)置水冷滑套和固定式冷卻煙道，其中水冷滑套可伸縮移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)爐氣燃燒空氣量的調(diào)節(jié)。該常規(guī)方案為當(dāng)前通用方式，但是其存在一個(gè)較大問(wèn)題：即由于水冷滑套處于高溫區(qū)，且入口處會(huì)發(fā)生爐氣燃燒，工作環(huán)境十分惡劣，滑套和執(zhí)行機(jī)構(gòu)很容易變形卡死，導(dǎo)致滑套無(wú)法動(dòng)作，從而影響電轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)。

針對(duì)上述情況，本發(fā)明擬提供一種新型的電轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道，通過(guò)可移動(dòng)的汽化冷卻煙道取代常規(guī)滑套來(lái)實(shí)現(xiàn)汽化冷卻煙道吸入空氣量調(diào)節(jié)功能，較常規(guī)滑套具有更好的穩(wěn)定性和可操作性，有重要的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，包括：移動(dòng)式汽化冷卻煙道，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道連通在電轉(zhuǎn)爐上方的水冷彎頭的煙氣側(cè)出口和固定式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口之間，其中，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口與水冷彎頭的煙氣側(cè)出口之間具有吸入爐氣燃燒用空氣的調(diào)節(jié)間隙；牽引裝置，所述牽引裝置和移動(dòng)式汽化冷卻煙道固定連接，通過(guò)牽引裝置帶動(dòng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道移動(dòng)，從而調(diào)整所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口與水冷彎頭的煙氣側(cè)出口之間的調(diào)節(jié)間隙，其中，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)出口設(shè)置有環(huán)形耐高溫的移動(dòng)端連接層，固定式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口設(shè)置有環(huán)形耐高溫的固定端連接層，所述移動(dòng)端連接層隨著移動(dòng)式汽化冷卻煙道的移動(dòng)而移動(dòng)，并且，所述移動(dòng)端連接層包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置的移動(dòng)端法蘭、移動(dòng)端絕熱材料、移動(dòng)端澆注料，所述固定端連接層包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置固定端澆注料、固定端法蘭。

優(yōu)選地，所述牽引裝置上還設(shè)有用來(lái)檢測(cè)移動(dòng)式汽化冷卻煙道位置的位置傳感器，所述位置傳感器將所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道的位置信號(hào)傳輸至電轉(zhuǎn)爐的余熱回收控制系統(tǒng)，余熱回收控制系統(tǒng)結(jié)合移動(dòng)式汽化冷卻煙道內(nèi)的煙氣溫度信號(hào)和余熱鍋爐出口處煙氣中的CO含量數(shù)據(jù)來(lái)控制移動(dòng)式汽化冷卻煙道的位置，從而調(diào)節(jié)移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口與水冷彎頭的煙氣側(cè)出口之間的調(diào)節(jié)間隙。

優(yōu)選地，移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑小于固定式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑。

優(yōu)選地，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道出口內(nèi)徑邊界始終在所述固定式汽化冷卻煙道入口內(nèi)徑邊界的內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選地，當(dāng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道移動(dòng)到兩端的極限位置時(shí)，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道出口內(nèi)徑的一側(cè)邊界與所述固定式汽化冷卻煙道入口內(nèi)徑的對(duì)應(yīng)側(cè)邊界平齊，而所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道出口內(nèi)徑的另一側(cè)邊界在所述固定式汽化冷卻煙道入口內(nèi)徑的對(duì)應(yīng)側(cè)邊界的內(nèi)側(cè)。

優(yōu)選地，所述牽引裝置包括滑車、伸縮油缸，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道通過(guò)煙道支架支撐在滑車上，所述滑車和伸縮油缸的驅(qū)動(dòng)桿連接，所述驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道移動(dòng)，其中，在滑車的車架上設(shè)置有配重件，以克服所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道由于重心偏離支撐點(diǎn)導(dǎo)致的翻轉(zhuǎn)趨勢(shì)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合下面附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的電轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)式汽化冷卻煙道位于右側(cè)極限位置時(shí)的示意圖；

圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)式汽化冷卻煙道位于左側(cè)極限位置時(shí)的示意圖；

圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)端連接層、固定端連接層的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明所述的一種電轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，附圖未按比例畫(huà)出，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

本發(fā)明提供一種電轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，如圖1所示，包括移動(dòng)式汽化冷卻煙道1和牽引裝置3，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1連接于電轉(zhuǎn)爐7上方的水冷彎頭8和固定式汽化冷卻煙道6之間，煙氣沿圖1中箭頭的方向流動(dòng)。具體地說(shuō)，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)入口與水冷彎頭8的煙氣側(cè)出口連通，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口與固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口連通。所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)入口和所述水冷彎頭8的煙氣側(cè)出口為水平，且沿牽引裝置3的水平平移方向留有一定調(diào)節(jié)間隙A，作為電轉(zhuǎn)爐7出口爐氣燃燒所需空氣的吸入口，該調(diào)節(jié)間隙A可通過(guò)與移動(dòng)式汽化冷卻煙道1固定連接的牽引裝置3來(lái)調(diào)整。移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口和固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口可以是豎直的，也可以不是豎直的，例如具有一定的傾角，只要煙氣側(cè)出口和煙氣側(cè)入口能夠?qū)?yīng)輸送煙氣即可。在移動(dòng)式汽化冷卻煙道1平移的過(guò)程中，其煙氣側(cè)出口緊貼固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口相對(duì)平移。特別地，為便于相對(duì)平移，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口與固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口之間保持固定間隙相對(duì)平移。由于移動(dòng)式汽化冷卻煙道1、固定式汽化冷卻煙道6內(nèi)的煙氣溫度非常高(高達(dá)1000℃以上)，為了保護(hù)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與固定式汽化冷卻煙道6搭接處錯(cuò)位部分的金屬材料，避免其受到高溫?zé)彷椛鋵?dǎo)致安全隱患，在移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與固定式汽化冷卻煙道6中間設(shè)置耐高溫的連接層，可保證在任何工況下高溫?zé)煔舛疾粫?huì)直接對(duì)移動(dòng)式汽化冷卻煙道與固定式汽化冷卻煙道連接處錯(cuò)位部分的金屬材料進(jìn)行高溫?zé)彷椛洌ＷC煙道的安全。如圖4所示，在移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口端設(shè)置有移動(dòng)端連接層11，在固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口端設(shè)置有固定端連接層61。移動(dòng)式汽化冷卻煙道1平移的過(guò)程中，移動(dòng)端連接層隨移動(dòng)式汽化冷卻煙道1移動(dòng)，而固定端連接層則固定在固定式汽化冷卻煙道6上保持靜止。其中，如圖2、圖3所示，所述牽引裝置3可以是通過(guò)伸縮油缸32推拉滑車31，進(jìn)而帶動(dòng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)行程范圍內(nèi)的行走。具體地說(shuō)，伸縮油缸32可以固定在電轉(zhuǎn)爐車間內(nèi)的運(yùn)行平臺(tái)4上，當(dāng)然也可以固定在其他裝置或者構(gòu)筑物上。而滑車31和伸縮油缸32的驅(qū)動(dòng)桿連接，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道1通過(guò)煙道支架2支撐在滑車31上，在運(yùn)行平臺(tái)4的上表面還設(shè)置有軌道，所述滑車31的車輪33隨驅(qū)動(dòng)桿伸縮沿軌道平移。所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道1接收來(lái)自水冷彎頭8煙氣側(cè)出口的煙氣，將該煙氣換熱冷卻后送入固定式汽化冷卻煙道6。特別地，由于移動(dòng)式汽化冷卻煙道的重心偏離支撐點(diǎn)，為使移動(dòng)式汽化冷卻煙道隨滑車平穩(wěn)移動(dòng)，在滑車的車架上設(shè)置有配重件，以防止移動(dòng)式汽化冷卻煙道由于重心偏離支撐點(diǎn)而導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)。

在所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的出口端固定有環(huán)形的移動(dòng)端連接層，在固定式汽化冷卻煙道6的入口端固定有環(huán)形的固定端連接層61。所述移動(dòng)端連接層11隨移動(dòng)式汽化冷卻煙道1在固定端連接層61上方平移。所述移動(dòng)端連接層和固定端連接層均為耐高溫材料制成。固定端連接層61包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置的固定端澆注料612、固定端法蘭611。固定端法蘭一側(cè)與所述固定式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口焊接，另一側(cè)與所述固定端澆注料612固定在一起。移動(dòng)端連接層11包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置的移動(dòng)端法蘭111、移動(dòng)端絕熱材料112、移動(dòng)端澆注料113。移動(dòng)端法蘭111一側(cè)焊接在移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口端，另一側(cè)通過(guò)例如抓釘?shù)染o固件依次與移動(dòng)端絕熱材料112和移動(dòng)端澆注料113固定在一起。移動(dòng)端澆注料113與固定端澆注料612之間可以留有一定間隙，以便于移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與固定式汽化冷卻煙道6之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但該間隙不宜過(guò)大，否則會(huì)導(dǎo)致過(guò)量冷空氣被吸入固定式汽化冷卻煙道。

在運(yùn)行平臺(tái)4上設(shè)置有一個(gè)用來(lái)檢測(cè)滑車31位置的位置傳感器(未示出)，用于將滑車31的位置信號(hào)(通過(guò)以上描述，可知該位置信號(hào)是反應(yīng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)入口與水冷彎頭8的煙氣側(cè)出口之間的調(diào)節(jié)間隙大小的)傳輸至電轉(zhuǎn)爐余熱回收控制系統(tǒng)，該余熱回收控制系統(tǒng)還接收來(lái)自移動(dòng)式汽化冷卻煙道1上的煙氣溫度在線監(jiān)測(cè)信號(hào)以及余熱鍋爐(未示出)出口處的煙氣中CO含量在線監(jiān)測(cè)信號(hào)，余熱回收控制系統(tǒng)根據(jù)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1內(nèi)的煙氣溫度和余熱鍋爐出口煙氣中的CO含量對(duì)電轉(zhuǎn)爐爐氣燃燒狀況進(jìn)行分析，并通過(guò)調(diào)整滑車31的位置對(duì)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與水冷彎頭8之間的調(diào)節(jié)間隙進(jìn)行自動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)電轉(zhuǎn)爐7出口爐氣燃燒的優(yōu)化調(diào)節(jié)。例如，余熱回收控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)分析判斷吸入空氣量偏大，則控制滑車31往水冷彎頭8的方向移動(dòng)，也就減小了移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)入口與水冷彎頭8的煙氣側(cè)出口之間的調(diào)節(jié)間隙，從而減小吸入空氣量；若判斷吸入空氣量偏小，則將滑車31向背離水冷彎頭8的方向移動(dòng)，也就增大了移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與水冷彎頭8之間的調(diào)節(jié)間隙，從而增大了吸入空氣量。

此外，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑小于固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑。在移動(dòng)式汽化冷卻煙道1平移的過(guò)程中，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑邊界始終在所述固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑邊界范圍內(nèi)。因此可以使得所有工況下移動(dòng)式汽化冷卻煙道的出口煙氣可十分順暢地進(jìn)入固定式汽化冷卻煙道，保證合理的流場(chǎng)。

移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑小于固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑。優(yōu)選地，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑的邊界始終在所述固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑的邊界內(nèi)側(cè)。

或者，也可以當(dāng)滑車3帶動(dòng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1水平移動(dòng)到兩端的極限位置時(shí)，所述移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑的一側(cè)邊界與所述固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑的對(duì)應(yīng)側(cè)邊界平齊。

下面結(jié)合圖2、圖3詳細(xì)說(shuō)明該移動(dòng)式煙氣冷卻煙道的工作過(guò)程。圖2和圖3分別示意出了移動(dòng)式汽化冷卻煙道1在兩個(gè)工作行程極限時(shí)的情況，其中圖2為移動(dòng)式汽化冷卻煙道1處于右側(cè)極限位置時(shí)與水冷彎頭8之間的調(diào)節(jié)間隙關(guān)系(最大調(diào)節(jié)間隙)，而圖3為移動(dòng)式汽化冷卻煙道1處于左側(cè)極限位置時(shí)與水冷彎頭8之間的調(diào)節(jié)間隙關(guān)系(最小調(diào)節(jié)間隙)。

由圖2可知，當(dāng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1位于右側(cè)極限位置時(shí)，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與水冷彎頭8之間的調(diào)節(jié)間隙A最大，當(dāng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1位于左側(cè)極限位置時(shí)，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與水冷彎頭8之間的調(diào)節(jié)間隙A最小。如圖所示，設(shè)定移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的最大工作行程為L(zhǎng)，此時(shí)，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑的右側(cè)邊界與固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑的右側(cè)邊界對(duì)齊。

同樣地，由圖3可知，當(dāng)移動(dòng)式汽化冷卻煙道1處于左側(cè)極限位置時(shí)，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1與水冷彎頭8之間的調(diào)節(jié)間隙最小，此時(shí)，移動(dòng)式汽化冷卻煙道1的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑的左側(cè)邊界與固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑的左側(cè)邊界對(duì)齊。

由圖2和圖3可知，由于移動(dòng)式汽化冷卻煙道1處于兩個(gè)工作行程極限時(shí)，均能保證移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑的一側(cè)邊界與固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑的對(duì)應(yīng)邊界對(duì)齊，而移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)出口內(nèi)徑的另一側(cè)邊界處于固定式汽化冷卻煙道6的煙氣側(cè)入口內(nèi)徑的對(duì)應(yīng)邊界的內(nèi)側(cè)，也就是說(shuō)，煙氣在從移動(dòng)式汽化冷卻煙道向固定式汽化冷卻煙道流動(dòng)時(shí)，不會(huì)有阻礙，因此可以使得所有工況下移動(dòng)式汽化冷卻煙道的出口煙氣可十分順暢地進(jìn)入固定式汽化冷卻煙道，保證合理的流場(chǎng)。

以上所述僅是示例性的，移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口可以根據(jù)水冷彎頭的煙氣側(cè)出口角度進(jìn)行變化，例如，如果水冷彎頭的煙氣側(cè)出口是豎直的，則移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口也相應(yīng)的豎直連通，則需要牽引裝置變?yōu)樨Q直推拉。或者，根據(jù)水冷彎頭的煙氣側(cè)出口與水平面的傾角，還可以設(shè)置牽引裝置為斜向推拉，也是可以的。另外，固定式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口也可以是設(shè)置在移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)出口上面，固定式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口也可以與水平面具有一定傾角，只要滿足牽引裝置在推拉移動(dòng)式汽化冷卻煙道的同時(shí)，使得移動(dòng)式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)出口和固定式汽化冷卻煙道的煙氣側(cè)入口始終保持連通即可。

綜上所述，本發(fā)明的電轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道具有以下有益效果：

1)本發(fā)明的電轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道的移動(dòng)式汽化冷卻煙道與常規(guī)的水冷滑套+固定式冷卻煙道的方式相比，具有更好的穩(wěn)定性和連續(xù)工作能力，由于水冷滑套處于高溫區(qū)，且入口處會(huì)發(fā)生爐氣燃燒，工作環(huán)境十分惡劣，滑套和執(zhí)行機(jī)構(gòu)很容易變形卡死，導(dǎo)致滑套無(wú)法動(dòng)作，從而影響電轉(zhuǎn)爐的正常運(yùn)行，而本發(fā)明采用的是汽化冷卻煙道移動(dòng)的方式，可有效避免此問(wèn)題；

2)本發(fā)明通過(guò)滑車來(lái)調(diào)節(jié)移動(dòng)式汽化冷卻煙道的位置，以調(diào)節(jié)移動(dòng)式汽化冷卻煙道與水冷彎頭的調(diào)節(jié)間隙，進(jìn)而控制汽化冷卻煙道的吸入空氣量，與傳統(tǒng)的通過(guò)滑套進(jìn)行爐氣燃燒空氣量調(diào)節(jié)的方式相比，具有更好的靈活性和可操控性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。