本發(fā)明涉及一種高爐噴煤三罐并列噴吹的氮氣復(fù)用系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

在大中型高爐生產(chǎn)中，為保證噴煤系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定，已經(jīng)普遍采用三罐并列式噴吹替代兩罐噴吹，以此來保證在噴吹罐外形尺寸受限情況下，依然有著合理的倒罐周期，以確保充分的設(shè)備在線維護時間。氮氣作為高爐噴吹煙煤或混合煤的重要介質(zhì)之一，在噴吹過程中，一部分氮氣伴隨著煤粉進入高爐，最終從爐頂排出進入煤氣管網(wǎng)，絕大部分氮氣在噴吹結(jié)束后通過放散閥、除塵布袋排入大氣，能源浪費較為明顯。與此同時，在高爐煉鐵工藝中氮氣用量不斷攀升，鋼鐵廠氮氣介質(zhì)平衡過程十分困難，不少生產(chǎn)廠為獲得足夠的氮氣不得不額外新增設(shè)備。因此，對噴吹氮氣的重復(fù)利用甚為關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種高爐噴煤三罐并列噴吹的氮氣復(fù)用系統(tǒng)及其復(fù)用方法，以解決高爐噴煤三罐并列噴吹中氮氣利用率低，帶塵氮氣排放量大的問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種高爐噴煤三罐并列噴吹的氮氣復(fù)用系統(tǒng)，其特點是：包括煤粉倉、放散管道、噴吹罐、總充壓管、逆止閥、噴吹管線和高爐風(fēng)口；所述噴吹罐為三個，該三個噴吹罐上均設(shè)有充壓閥、泄壓閥、裝煤閥、補壓閥、錐體流化閥、噴吹閥和底流化閥；所述煤粉倉分別與三個噴吹罐的裝煤閥相連通；三個所述噴吹罐的泄壓閥通過管道并聯(lián)后與放散管道相連通；三個所述噴吹罐的充壓閥通過管道并聯(lián)后與總充壓管相連通；三個所述噴吹罐的噴吹閥通過管道并聯(lián)后與噴吹管線相連通；所述噴吹管線的末端與高爐風(fēng)口相連通；所述放散管道與總充壓管之間設(shè)置有逆止閥；所述放散管道上設(shè)置有放散閥；所述總充壓管道上設(shè)置有總充壓閥。

進一步地，所述放散管道上連接有除塵設(shè)備。

進一步地，所述除塵設(shè)備為布袋除塵器。

進一步地，所述噴吹管線上依次設(shè)置有分配器、若干個噴槍組件；所述噴槍組件一端與分配器相連，其另一端與高爐風(fēng)口相連。

進一步地，所述分配器為若干個。

本發(fā)明另一解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種高爐噴煤三罐并列噴吹的氮氣復(fù)用方法，其特征在于：利用上述系統(tǒng)進行，將三個噴吹罐均進行裝粉并對其中兩個噴吹罐進行充壓，另一個未充壓的噴吹罐作為待充壓罐；將兩個充壓后的噴吹罐中的一個進行噴吹后作為待泄壓罐，另一個充壓后的噴吹罐作為待噴吹罐；然后對待噴吹罐進行噴吹，同時對待泄壓罐和待充壓罐分別進行泄壓和充壓，該待噴吹罐噴吹完后變?yōu)榇箟汗?，該同時進行的泄壓和充壓分過程為兩個階段：

第一階段：關(guān)閉待泄壓罐上的噴吹閥、錐體流化閥和底流化閥并開啟其泄壓閥，關(guān)閉待充壓罐的裝煤閥并開啟其上的充壓閥，利用待泄壓罐內(nèi)的殘余氮氣泄至待充壓罐進行預(yù)充壓；

第二階段：當(dāng)待泄壓罐與待充壓罐內(nèi)部壓力接近時或相等時，開啟總充壓閥對待充壓罐繼續(xù)充壓至滿足噴吹要求，此時該充完壓的待充壓罐變?yōu)榇龂姶倒?；與此同時，開啟放散閥對待泄壓罐內(nèi)的剩余低壓氮氣進行放散并達(dá)到泄壓要求，此時該泄完壓的待泄壓罐變?yōu)榇鋲汗?，然后對該待充壓罐進行裝粉；

然后對新的待噴吹罐、待泄壓罐和待充壓罐循環(huán)進行上述的待噴吹罐噴吹的同時待泄壓罐和待充壓罐分別進行泄壓和充壓的過程。

進一步地，所述第二階段中待泄壓罐與待充壓罐內(nèi)部壓力的差值為0.05mpa～0.15mpa。

進一步地，所述第二階段中對待泄壓罐內(nèi)的剩余低壓氮氣進行放散時，將該低壓氮氣經(jīng)除塵布袋進行放散。

本發(fā)明所述的氮氣復(fù)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，布置合理，易于在新建及改造項目中進行安裝；本發(fā)明所述氮氣復(fù)用方法，其工藝流程簡潔可靠，氮氣復(fù)用率高(超過40％)；在新建與改造項目中采用本技術(shù)，不僅可以減少帶塵氮氣的排放，提高氮氣的利用效率，而且能夠降低后續(xù)除塵設(shè)備的投資成本與運行成本，有利于煉鐵行業(yè)的節(jié)能、降耗、增效，值得推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述高爐噴煤三罐并列噴吹的氮氣復(fù)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實施例2中所述待泄壓罐和待充壓罐分別進行泄壓和充壓的邏輯控制框圖；

圖中：1.煤粉倉，2.放散閥，3.總充壓閥，4.充壓閥，5.泄壓閥，6.裝煤閥，7.補壓閥，8.噴吹罐，9.錐體流化閥，10.噴吹閥，11.底流化閥，12分配器，13噴槍組件，14.逆止閥，15.高爐風(fēng)口，16.放散管道，17.總充壓管，18.噴吹管線，19.除塵設(shè)備。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1：

如圖1所示，一種高爐噴煤三罐并列噴吹的氮氣復(fù)用系統(tǒng)，其特點是：包括煤粉倉1、放散管道16、噴吹罐8、總充壓管17、逆止閥14、噴吹管線18和高爐風(fēng)口15；所述噴吹罐8為三個，該三個噴吹罐8上均設(shè)有充壓閥4、泄壓閥5、裝煤閥6、補壓閥7、錐體流化閥9、噴吹閥10和底流化閥11；所述煤粉倉1分別與三個噴吹罐8的裝煤閥6相連通；三個所述噴吹罐8的泄壓閥5通過管道并聯(lián)后與放散管道16相連通；三個所述噴吹罐8的充壓閥4通過管道并聯(lián)后與總充壓管17相連通；三個所述噴吹罐8的噴吹閥10通過管道并聯(lián)后與噴吹管線18相連通；所述噴吹管線18的末端與高爐風(fēng)口15相連通；所述放散管道16與總充壓管17之間設(shè)置有逆止閥14；所述放散管道16上設(shè)置有放散閥2；所述總充壓管道17上設(shè)置有總充壓閥3。本實施例中設(shè)置逆止閥14，可以確保泄壓氮氣復(fù)用的同時，總充壓管道17中的氮氣不會通過放散管道16竄出，造成氮氣的浪費。

本實施例中所述放散管道16上連接有除塵設(shè)備19，該除塵設(shè)備19可以為布袋除塵器。設(shè)置除塵設(shè)備19可以使得放散氣體不會直接排放，避免污染的發(fā)生，該除塵設(shè)備19優(yōu)選布袋除塵器，可以有效除去放散氣體中的粉塵等有害物質(zhì)。

本實施例中所述噴吹管線18上依次設(shè)置有分配器12、若干個噴槍組件13；所述噴槍組件13一端與分配器12相連，其另一端與高爐風(fēng)口15相連；

本實施例中所述分配器12可以為若干個。將分配器12設(shè)置為若干個，可以根據(jù)氮氣復(fù)用系統(tǒng)的需要與多個噴槍組件13相連，以滿足氮氣復(fù)用的要求。

實施例2：

如圖2所示，一種高爐噴煤三罐并列噴吹的氮氣復(fù)用方法，其特點是：利用實施例1中所述系統(tǒng)進行，將三個噴吹罐均進行裝粉并對其中兩個噴吹罐進行充壓，另一個未充壓的噴吹罐作為待充壓罐；將兩個充壓后的噴吹罐中的一個進行噴吹后作為待泄壓罐，另一個充壓后的噴吹罐作為待噴吹罐；然后對待噴吹罐進行噴吹，同時對待泄壓罐和待充壓罐分別進行泄壓和充壓，該待噴吹罐噴吹完后變?yōu)榇箟汗蓿撏瑫r進行的泄壓和充壓分過程為兩個階段：

第一階段：關(guān)閉待泄壓罐上的噴吹閥、錐體流化閥和底流化閥并開啟其泄壓閥，關(guān)閉待充壓罐的裝煤閥并開啟其上的充壓閥，利用待泄壓罐內(nèi)的殘余氮氣泄至待充壓罐進行預(yù)充壓；

第二階段：當(dāng)待泄壓罐與待充壓罐內(nèi)部壓力接近時或相等時，開啟總充壓閥對待充壓罐繼續(xù)充壓至滿足噴吹要求，此時該充完壓的待充壓罐變?yōu)榇龂姶倒?；與此同時，開啟放散閥對待泄壓罐內(nèi)的剩余低壓氮氣進行放散并達(dá)到泄壓要求，此時該泄完壓的待泄壓罐變?yōu)榇鋲汗蓿缓髮υ摯鋲汗捱M行裝粉；

然后對新的待噴吹罐、待泄壓罐和待充壓罐循環(huán)進行上述的待噴吹罐噴吹的同時待泄壓罐和待充壓罐分別進行泄壓和充壓的過程。這里的“新的待噴吹罐、待泄壓罐和待充壓罐”是指由各處于不同狀態(tài)的噴吹罐轉(zhuǎn)變而來。

本實施例中所述第二階段中待泄壓罐與待充壓罐內(nèi)部壓力的差值為0.05mpa～0.15mpa。該壓力差值可根據(jù)單個噴吹罐的最大容許泄壓時間進行設(shè)定，當(dāng)噴吹罐組倒罐周期大，泄壓時間充裕時可取低值，此時可最大限度提高氮氣的利用率，減少帶塵氮氣排放量；反之，則取高值。

本實施例中所述第二階段中對待泄壓罐內(nèi)的剩余低壓氮氣進行放散時，將該低壓氮氣經(jīng)除塵布袋進行放散。

本實施例中噴吹罐泄壓過程中的高壓部分氮氣已經(jīng)回用，剩余氮氣壓力低，氣量少，在后續(xù)放散中對除塵系統(tǒng)沖擊小，能夠提高除塵系統(tǒng)運行效率和使用壽命，降低運行成本，對于新建工程來說還可以減少除塵設(shè)備的初始投資成本。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。