焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹的工藝及系統的製作方法

2023-06-21 02:24:56 1

專利名稱：焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹的工藝及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹技術領域。
技術背景
隨著焦爐生產過程粉塵逸散的治理及幹熄焦技術的推廣應用，焦化行業每天都能收集到大量的焦爐除塵灰，這些焦爐除塵灰主要成分為焦粉，含碳量均在85%以上，如何做好焦爐除塵灰的環保輸送和有效綜合利用是值得研究的課題。
目前國內焦爐除塵灰處理方法是加溼後用箱罐汽車運輸到燒結料場，用於燒結工藝。此種方法存在如下問題一、汽車裝卸和運輸過程易揚塵、撒落，尤其在燒結礦槽卸料時粉塵難以捕集，造成嚴重的二次汙染；二、燒結對燃料的粒度有一定要求，如燃料粒度過小， 會影響燒結料層的透氣性，由於焦化除塵灰中焦粉大部分粒徑小於1mm，而這些細小的焦粉使燒結料層的透氣性變差，影響燒結質量，因此焦化除塵灰不完全適合作燒結的燃料。為此需要為焦化除塵灰的環保輸送和有效利用尋找新的途徑。發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹的工藝及系統，本發明工藝是在封閉的系統中進行，它實現了焦爐除塵灰的長距離無汙染輸送。同時，它充分利用焦爐除塵灰的高熱值能源，連續穩定地供給高爐噴煤系統，替代部分洗精煤，使焦爐除塵灰有效地得到了利用。
本發明焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹的工藝，具體步驟為(1)、使焦爐除塵灰儲存倉與輸灰倉泵之間氣壓平衡；(2)、焦爐除塵灰儲存倉內的焦爐除塵灰進入輸灰倉泵；(3)、汽包裡的壓縮空氣進入輸灰倉泵，使灰氣混合；(4)、輸灰倉泵裡的焦爐除塵灰被壓縮空氣輸送到輸灰管道，同時在輸灰管道的末端加入壓縮空氣進一步使灰氣混合，並將焦爐除塵灰輸送到焦爐除塵灰倉內；(5)、焦爐除塵灰倉內的焦爐除塵灰和洗精煤倉內的洗精煤混後合送入洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉；(6)、洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉的混合物進入中速磨煤機磨細；(7)、磨細後的物料被布袋收粉器收集後，送入洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉；(8)、洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉中的粉進入噴吹罐後被氮氣噴吹到高爐相關單兀。
本發明工藝使用的系統，其特徵是它包括氣力輸送氣源單元、氣力輸送主單元、 氣壓平衡單元、焦爐除塵灰與洗精煤配送單元、焦爐除塵灰與洗精煤磨細單元、焦爐除塵灰與洗精煤磨細物料收集單元、高爐噴吹單元氣力輸送氣源單元由手動閥門1、壓縮空氣汽包2、手動閥門3通過壓縮空氣管道依次連接而成；氣力輸送主單元由倉泵系統和輸灰管道末端充氣裝置二個部分組成倉泵系統包括焦爐除塵灰儲存倉14，輸灰倉泵7，與輸灰倉泵7相連的輸氣單元、料位計10、壓力變速器11、氣動閥門8 ；輸氣單元由通過壓縮空氣管道依次連接的氣動閥門4、孔板5、逆止閥6組成，氣動閥門4與手動閥門3、逆止閥6與輸灰倉泵 7均通過壓縮空氣管道相連；氣動閥門8通過輸灰管道與輸灰倉泵7相連，焦爐除塵灰儲存倉14的出料口與輸灰倉泵7的進料口通過手動閥門13、氣動閥門9相連；管道末端充氣裝置包括壓力變速器18、通過壓縮空氣管道依次連接的氣動閥門15、孔板16、逆止閥17，氣動閥門15與手動閥門3通過壓縮空氣管道相連，逆止閥17與壓力變速器18通過輸灰管道相連；氣動閥門8、壓力變速器18均連接到輸灰主管道25上；氣壓平衡單元由使焦爐除塵灰儲存倉14的頂部與輸灰倉泵7相連的管道和設置在管道上的氣動閥門12組成；焦爐除塵灰與洗精煤配送單元由焦爐除塵灰配送單元、洗精煤配送單元、設置在兩個單元下方的洗精煤與焦爐除塵灰配送皮帶機32組成焦爐除塵灰配送單元包括焦爐除塵灰倉M、其頂部的倉頂洩爆閥23、其出料口處的電動行星卸灰閥28、電子皮帶秤四，焦爐除塵灰倉M的進料口與輸灰主管道25相連；洗精煤配送單元由洗精煤倉沈、其上方的洗精煤輸送皮帶27、 其出料口處的電動葉輪給煤機30、電子皮帶秤31組成；焦爐除塵灰與洗精煤磨細單元包括依次連接的洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉33、雙曲線下料鬥34、閘板閥35、給煤機36、中速磨煤機37，洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉33設置在配送皮帶機32落料處的下方；焦爐除塵灰與洗精煤磨細物料收集單元由布袋收粉器38、排氣單元、篩煤單元組成布袋收粉器 38通過粉煤管道與中速磨煤機37頂部相連；排氣單元連接在布袋收粉器38的上部，包括通過管道依次連接的引風機41、煙 42;篩煤單元包括依次連接在布袋收粉器38出料口下面的葉輪給粉機39、粉煤篩40、洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉43 ；高爐噴吹單元由噴吹罐45、進氣單元、輸送單元組成噴吹罐45通過電動閥門44與洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉43的出料口相連，進氣單元分成二部分，均與噴吹罐45相連，一部分由氮氣管道和電動充壓閥46組成，另一部分由由氮氣管道和流化調節閥47組成；輸送單元包括依次連接在的噴吹罐45下部側面的電動粉煤閥48、分配器49、噴吹閥50、槍閥51，其中，噴吹閥50、槍閥51為若干組。其中，電動行星卸灰閥觀和電動葉輪給煤機30均帶有變頻器。
作為本系統的一種改進方式，本系統還包括若干個輸灰管道沿程清堵單元；每個單元均由手動閥門19、電動閥門20、逆止閥21、孔板22通過壓縮空氣管道依次連接而成，孔板22下部的壓縮空氣管道連接在輸灰主管道25上。
作為本系統的又一種改進方式，本系統還包括連接在中速磨煤機37上的粉煤烘乾單元，粉煤烘乾單元由高爐熱風廢氣處理單元M、電動閥門55及高爐煙道組成。
作為本系統的另一種改進方式，本系統還包括連接在中速磨煤機37上的安全滅火單元，安全滅火單元由氮氣包52、電動閥門53及氮氣管道組成。
從以上的系統可以看出，本發明的工藝是一個封閉的系統進行的，所以此方法實現了焦爐除塵灰的長距離無汙染輸送，焦爐除塵灰作為焦化最大環境汙染源之一的問題得到了根本解決。同時，在本工藝中，焦爐除塵灰與洗精煤混合，使除塵灰中的焦粉粒徑變大， 從而適合作燒結的燃料，因此替代了部分洗精煤，使其變廢為寶，並充分利用焦爐除塵灰高熱值能源，連續穩定地供給高爐噴煤系統，使焦爐除塵灰有效地得到了利用。另外，本發明的工藝全程可以做到自動化，不再需要人工現場操作加溼和放灰、汽車運輸、卸灰等工序， 減少職工勞動強度，實現了以人為本的生產經營理念。


圖1是焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹工藝的原理圖。
具體實施方式
下面結合工藝原理圖和系統，對本發明的工藝進行詳細的描述(1)、使焦爐除塵灰儲存倉與輸灰倉泵之間氣壓平衡開啟氣動閥門12，使焦爐除塵灰儲藏倉14與輸灰倉泵7之間的氣壓平衡；本操作目的是保證焦爐除塵灰儲藏倉14內的焦爐除塵灰能順利地進入輸灰倉泵7內。
(2)、焦爐除塵灰儲存倉內的焦爐除塵灰進入輸灰倉泵開啟氣動閥門9，輸灰倉泵7開始進料，即焦爐除塵灰儲存倉14內的焦爐除塵灰進入輸灰倉泵7，當料位達到料位計 10設定值時，氣動閥門9關閉，輸灰倉泵7進料操作完成；手動閥門13常開，僅設備檢修時關閉。
(3)、汽包裡的壓縮空氣進入輸灰倉泵，使灰氣混合將手動閥門1打開，並向壓縮空氣汽包2充入壓縮空氣，當壓力達到設定值後開啟手動閥門3 ；開啟氣動閥門4，通過孔板 5設定的流量向輸灰倉泵7內充入壓縮空氣，通過輸灰倉泵7內的流化裝置進行流化作業， 即使灰氣混合；當充氣壓力達到壓力變速器11的設定值，氣動閥門4關閉；逆止閥6的功能是阻斷輸灰倉泵7內的物料和壓縮氣體流向氣源系統。
(4)、輸灰倉泵裡的焦爐除塵灰被壓縮空氣輸送到輸灰管道，同時在輸灰管道的末端加入壓縮空氣進一步使灰氣混合，並將焦爐除塵灰輸送到焦爐除塵灰倉內開啟氣動閥門8，輸灰倉泵7內的焦爐除塵灰進入輸灰主管道25，同時開啟氣動閥門15，壓縮空氣進入輸灰主管道25，從而進一步使灰氣混合，並將焦爐除塵灰輸送到焦爐除塵灰倉M內，輸灰管道末端充氣裝置中孔板16功能是設定壓縮氣體的流量，逆止閥17功能是阻斷輸灰管道內的物料和壓縮氣體流向氣源系統，壓力變速器18的功能是測定輸灰管道內壓力，當壓力小於設定壓力值時，輸灰管道末端充氣裝置的氣動閥門15關閉，本次一罐焦爐除塵灰氣力輸送操作完成；當輸灰管道內壓力超過壓力變速器18的設定值，若干個輸灰管道沿程清堵單元中的電動閥門20按程序自動開啟，並向輸灰管道內充入壓縮氣體清堵；手動閥門19常開，檢修時關閉，逆止閥21功能是阻斷輸灰管道內的物料和壓縮氣體流向氣源管道，孔板 22功能是設定壓縮氣體的流量。
(5)、焦爐除塵灰倉內的焦爐除塵灰和洗精煤倉內的洗精煤混後合送入混合物倉 開啟帶變頻器的電動行星卸灰閥觀、電子皮帶秤四、洗精煤輸送皮帶27、帶變頻器的電動葉輪給煤機30、電子皮帶秤31、洗精煤與焦爐除塵灰配送皮帶機32，使定量配送的焦爐除塵灰和洗精煤在洗精煤與焦爐除塵灰配送皮帶機32上摻混，並通過其輸送到洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉33內；焦爐除塵灰的定量配送通過帶變頻器的電動行星卸灰閥觀和電子皮帶秤四完成，洗精煤的定量配送通過帶變頻器的電動葉輪給煤機30和電子皮帶秤31 完成；由於焦爐除塵灰倉M為氣力輸送的終點，在其上設有倉頂防爆閥23用於洩壓。
(6)、洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉的混合物進入中速磨煤機磨細開啟閘板閥 35、給煤機36，洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉33內的物料就會源源不斷地進入中速磨煤機 37中被磨細；由於洗精煤含有一定的水分，因此設置了洗精煤的烘乾工藝，只要開啟高爐熱風廢氣處理單元M和電動閥門55，高爐熱風廢氣就會源源不斷地進入中速磨煤機37相關部分對洗精煤與焦爐除塵灰進行烘乾；由於洗精煤與焦爐除塵灰為可燃物質，因此設置了安全滅火裝置，該裝置由氮氣包52、電動閥門53及氮氣管道系統組成，一旦洗精煤和焦爐除塵灰在磨細過程發生燃燒，將開啟電動閥門53，氮氣包52裡的氮氣立即進入中速磨煤機37相關部分進行滅火作業。
(7)、磨細後的物料被布袋收粉器收集後，送入洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉 開啟引風機41，中速磨煤機37磨細的物料被吸入布袋收粉器38，氣體部分通過煙囪42排入大氣；布袋收粉器38收集的物料通過葉輪給粉機39、粉煤篩40輸送到洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉43內；粉煤篩40用於雜物的分離。
(8)、洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉中的粉進入噴吹罐後被氮氣噴吹到高爐相關單元開啟電動閥門44，將洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉43內的物料定量配送到噴吹罐45內，隨後開啟流化調節閥47向噴吹罐45內充氮氣對物料流化，物料流化結束後，開啟電動充壓閥46向噴吹罐45內再次充入氮氣，同時開啟電動粉煤閥48將物料送入分配器49 ，再通過噴吹閥50、槍閥51將洗精煤與焦爐除塵灰混合粉噴吹到高爐相關單元。
本發明的工藝改變了焦爐除塵灰輸送的傳統模式，實現了環保輸送，解決了汽車運輸成本高，耗費新水調溼等缺點，更為重要的是變廢為寶，利用焦爐除塵灰含碳量高的特點應用於高爐噴煤系統。
權利要求
1.焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹的工藝，具體步驟為(1)、使焦爐除塵灰儲存倉與輸灰倉泵之間氣壓平衡；(2)、焦爐除塵灰儲存倉內的焦爐除塵灰進入輸灰倉泵；(3)、汽包裡的壓縮空氣進入輸灰倉泵，使灰氣混合；(4)、輸灰倉泵裡的焦爐除塵灰被壓縮空氣輸送到輸灰管道，同時在輸灰管道的末端加入壓縮空氣進一步使灰氣混合，並將焦爐除塵灰輸送到焦爐除塵灰倉內；(5)、焦爐除塵灰倉內的焦爐除塵灰和洗精煤倉內的洗精煤混後合送入洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉；(6)、洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉的混合物進入中速磨煤機磨細；(7 )、磨細後的物料被布袋收粉器收集後，送入洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉；(8)、洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉中的粉進入噴吹罐後被氮氣噴吹到高爐相關單兀。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵是在進行步驟(4)時，如果輸灰管道內的壓力大於設定壓力值，則向管道內充入壓縮氣體清堵。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特徵是在進行步驟(6)時，高爐熱風廢氣進入中速磨煤機中對焦爐除塵灰與洗精煤的混合物進行烘乾。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特徵是在進行步驟(6)時，一旦焦爐除塵灰和洗精煤在磨細過程中發生燃燒，氮氣進入中速磨煤機進行滅火作業。
5.權利要求1至4任一工藝使用的系統，其特徵是它包括氣力輸送氣源單元、氣力輸送主單元、氣壓平衡單元、焦爐除塵灰與洗精煤配送單元、焦爐除塵灰與洗精煤磨細單元、 焦爐除塵灰與洗精煤磨細物料收集單元、高爐噴吹單元氣力輸送氣源單元由手動閥門(1)、壓縮空氣汽包(2)、手動閥門(3)通過壓縮空氣管道依次連接而成；氣力輸送主單元由倉泵系統和輸灰管道末端充氣裝置二個部分組成倉泵系統包括焦爐除塵灰儲存倉(14)、輸灰倉泵(7)，與輸灰倉泵(7)相連的輸氣單元、料位計(10)、壓力變速器(11)、氣動閥門(8);輸氣單元由通過壓縮空氣管道依次連接的氣動閥門(4)、孔板 (5)、逆止閥(6)組成，氣動閥門(4)與手動閥門(3)、逆止閥(6)與輸灰倉泵(7)均通過壓縮空氣管道相連；氣動閥門(8)通過輸灰管道與輸灰倉泵(7)相連，焦爐除塵灰儲存倉(14) 的出料口與輸灰倉泵(7)的進料口通過手動閥門(13)、氣動閥門(9)相連；管道末端充氣裝置包括壓力變速器(18)、通過壓縮空氣管道依次連接的氣動閥門(15)、孔板(16)、逆止閥(17)，氣動閥門(15)與手動閥門(3)通過壓縮空氣管道相連，逆止閥(17)與壓力變速器 (18)通過輸灰管道相連；氣動閥門(8)、壓力變速器(18)均連接到輸灰主管道(25)上；氣壓平衡單元由使焦爐除塵灰儲存倉(14)的頂部與輸灰倉泵(7)相連的管道和設置在管道上的氣動閥門(12)組成；焦爐除塵灰與洗精煤配送單元由焦爐除塵灰配送單元、洗精煤配送單元、設置在兩個單元下方的洗精煤與焦爐除塵灰配送皮帶機(32)組成焦爐除塵灰配送單元包括焦爐除塵灰倉(24)、其頂部的倉頂洩爆閥(23)、其出料口處的電動行星卸灰閥(28)、電子皮帶秤(29)，焦爐除塵灰倉(24)的進料口與輸灰主管道(25)相連；洗精煤配送單元由洗精煤倉(26)、其上方的洗精煤輸送皮帶(27)、其出料口處的電動葉輪給煤機(30)、電子皮帶秤(31)組成；焦爐除塵灰與洗精煤磨細單元包括依次連接的洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉(33)、雙曲線下料鬥(34)、閘板閥(35)、給煤機(36)、中速磨煤機(37)，洗精煤與焦爐除塵灰混合物倉(33)設置在洗精煤與焦爐除塵灰配送皮帶機(32)落料處的下方；焦爐除塵灰與洗精煤磨細物料收集單元由布袋收粉器(38)、排氣單元、篩煤單元組成 布袋收粉器(38)通過粉煤管道與中速磨煤機(37)頂部相連；排氣單元連接在布袋收粉器 (38)的上部，包括通過管道依次連接的引風機(41)、煙 (42);篩煤單元包括依次連接在布袋收粉器(38)出料口下面的葉輪給粉機(39)、粉煤篩(40)、洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉(43)；高爐噴吹單元由噴吹罐(45)、進氣單元、輸送單元組成噴吹罐(45)通過電動閥門 (44)與洗精煤與焦爐除塵灰混合物粉倉(43)的出料口相連，進氣單元分成二部分，均與噴吹罐(45)相連，一部分由氮氣管道和電動充壓閥(46)組成，另一部分由由氮氣管道和流化調節閥(47)組成；輸送單元包括依次連接在的噴吹罐(45)下部側面的電動粉煤閥(48)、分配器(49)、噴吹閥(50)、槍閥(51)，其中，噴吹閥(50)、槍閥(51)為若干組。
6.根據權利要求5所述的系統，其特徵是電動行星卸灰閥(28)和電動葉輪給煤機 (30)均帶有變頻器。
7.根據權利要求5所述的系統，其特徵是它還包括若干個輸灰管道沿程清堵單元，每個單元均由手動閥門(19)、電動閥門(20)、逆止閥(21)、孔板(22)通過壓縮空氣管道依次連接而成，孔板(22)下部的壓縮空氣管道連接在輸灰主管道(25)上。
8.根據權利要求5所述的系統，其特徵是它還包括連接在中速磨煤機(37)上的粉煤烘乾單元，粉煤烘乾單元由高爐熱風廢氣處理單元(M )、電動閥門(55 )及高爐煙道組成。
9.根據權利要求5所述的系統，其特徵是它還包括連接在中速磨煤機(37)上的安全滅火單元，安全滅火單元由氮氣包(52)、電動閥門(53)及氮氣管道組成。
全文摘要
本發明公開了一種焦爐除塵灰的氣力輸送及高爐噴吹的工藝及系統。本發明工藝的具體步驟為(1)使除塵灰儲存倉與輸灰倉泵之間氣壓平衡；(2)焦爐除塵灰進入輸灰倉泵；(3)壓縮空氣進入輸灰倉泵，使灰氣混合；(4)將焦爐除塵灰輸送到焦爐除塵灰倉內；(5)焦爐除塵灰和洗精煤混後合送入混合物倉；(6)混合物倉的混合物進入中速磨煤機磨細；(7)磨細後的物料被布袋收粉器收集後，送入混合物粉倉；(8)混合物粉倉中的粉進入噴吹罐後被氮氣噴吹到高爐相關單元。本發明的工藝是在封閉的系統中進行，它實現了焦爐除塵灰的長距離無汙染輸送。同時，它將焦爐除塵灰供給高爐噴煤系統，使焦爐除塵灰有效地得到了利用。
文檔編號B65G53/16GK102502262SQ20111032550
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者佘世雲, 方正芳, 楊建華, 王炳全, 邱全山, 陳曉飛 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司