一種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置的製作方法

2023-06-02 01:08:26 1

專利名稱：一種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼鐵企業高爐煉鐵過程中配套工藝，具體為一種高爐噴吹煤粉過程中煤粉輸送及預熱工藝裝置。
背景技術：
目前，高爐噴吹技術發展很快，通過富氧、提高入爐風溫技術，噸鐵噴煤量已達到200kg，寶鋼的有一臺高爐曾經達到250kg，但是隨著噴煤量的提高，對高爐的順行帶來很大的影響，大部分高爐的穩定噴煤量在150 180kg。主要原因是噴吹煤粉的氣體為壓縮空氣，為了防止爆炸，通常煤粉溫度控制在80°C以內，因此當大量噴入的煤粉時，會造成高爐風口溫度嚴重下降，一般每噴IOkg無煙煤風口溫度下降15 25°C，這樣就惡化煤粉在風口的燃燒條件，造成煤粉不能在風口前旋流區燃燼，未燃煤粉會被上升的煤氣帶出迴旋區，至 融熔或軟化帶，堵塞料柱的間隙，惡化料柱的透氣性，使高爐順行不利，另外有部分未燃煤粉進入渣中，增加渣量，甚至有部分炭粒被煤氣帶出爐外浪費掉。

實用新型內容發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置，可以大幅度提高煤粉入爐前的溫度，使其溫度達到或超過著火溫度，當煤粉進入風口時立即燃燒，解決了由於大量噴煤粉所造成的風口前溫度下降現象，保證了煤粉在迴旋區能充分燃燼，保證了高爐在大噴煤量時順行。技術方案為解決上述技術問題，本實用新型的高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置，採用非助燃輸送氣體，輸送和噴吹煤粉，在噴吹前將通過預熱裝置對煤粉預熱，使入爐前的煤粉溫度達到或超過著火溫度，然後通過煤粉分配器和噴煤管向高爐進行噴煤。具體來說，本實用新型中，高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱裝置，包括氣體壓縮機、煤粉噴吹罐、混合器、預熱裝置、噴煤管道以及非助燃輸煤氣體，氣體壓縮機的出口與混合器的輸送氣體進口之間設連接管道及氣體調節閥，噴吹罐的煤粉出口與混合器的煤粉進口之間設連接管道及給煤閥，混合器的煤粉出口與預熱裝置的煤粉進口之間設連接管道，預熱裝置的煤粉出口與高爐之間設噴吹管及噴煤調節閥。所述的非助燃輸煤氣體為煙氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、天燃氣、氮氣以及以上兩種氣體或多種氣體的混合物。所述的在氣體壓縮機的出口與混合器的輸送氣體進口之間連接管道上設非助燃氣體穩壓罐。所述的預熱裝置的煤粉出口與噴吹管之間設煤粉分配器，預熱裝置的煤粉出口與煤粉分配器之間設連接管道，煤粉分配器與一端噴吹管相連，噴吹管的另一端與高爐煤粉噴槍相連。所述的預熱裝置為直接預熱裝置或間接預熱裝置。[0010]所述的直接預熱裝置為加熱爐燃燒煤氣所產生高溫煙氣通過煤粉換熱器對煤粉進行直接加熱。所述的間接預熱裝置為加熱爐燃燒煤氣所產生高溫煙氣通過中間介質熱交換器，對中間介質進行加熱，預熱後的中間介質通過管道被送入煤粉換熱器對煤粉進行加熱，中間介質經過煤粉換熱器換熱後，被中間介質循環泵重新打入加熱爐的中間介質熱交換器中進行重新加熱，然後循環對煤粉進行加熱。所述的間接預熱裝置所加熱的中間介質為水或導熱油。所述的加熱爐的燃料為高爐煤氣、焦爐煤氣或轉爐煤氣。所述的非助燃輸煤氣體為氮氣時，氮氣管道與氣體壓縮機的出口管道相連接，當非助燃輸煤氣體為煙氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、天燃氣時，非助燃輸煤氣體管道與 氣體壓縮機的進口相連。。有益效果本實用新型的高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱裝置，具有以下優點大幅度提高噴煤時煤粉的溫度，使其達到或超過煤粉著火溫度，進而在大規模噴煤時，對爐前的風口溫度無影響或影響很小，使高爐中的焦碳僅承擔骨架作用，而不承擔加熱及還原作用，這部分作用全部由所噴的煤粉承擔。這樣可以在保證高爐順行情況下，噸鐵噴煤量可以達到300kg以上，從而大幅度提高煤焦置換比。總之，本實用新型的高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置，可以大幅度節約保貴焦碳資源，產生顯著的經濟效益和社會效益。

圖I是本實用新型高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置示意圖；I、氣體壓縮機2、非助燃輸送氣體穩壓罐3、混合器4、噴吹罐5、預熱裝置6、煤粉分配器7、噴吹管8、高爐圖2是實施例一的預熱裝置示意圖9、預熱裝置的進煤粉管10、煤粉換熱器11、加熱爐12、預熱裝置的出煤粉管13、弓丨風機14、燒嘴15、高爐煤氣管道16、送風機圖3是實施例二的預熱裝置示意圖9、預熱裝置的進煤粉管10、煤粉換熱器11、加熱爐12、預熱裝置的出煤粉管13、弓丨風機14、燒嘴15、高爐煤氣管道16、送風機17、中間介質熱交換器18、中間介質循環泵19、中間介質緩衝罐
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。實施例一如圖I和圖2所示，本實用新型的高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置，主要包括氣體壓縮機(I)、非助燃輸送氣體穩壓罐(2)、混合器(3)、噴吹罐(4)、預熱裝置(5)、煤粉分配器(6)、噴吹管(7)、高爐(8)、預熱裝置的進煤粉管(9)、煤粉換熱器(10)、加熱爐(11)、預熱裝置的出煤粉管(12)、引風機(13)、燒嘴(14)、高爐煤氣管道(15)、送風機(16)，非助燃輸送氣體採用高爐煤氣，經過氣體壓縮機(I)加壓後，成為輸送噴吹介質，通過連接管道進入混合器(3)中，將噴吹罐(4)中的煤粉引射輸送到預熱裝置(5)中進行預熱，預熱裝置(5)為直接加熱裝置，加熱爐(11)通過燒嘴(14)燃燒高爐煤氣，產生高溫煙氣被引風機引入煤粉換熱器(10)中進行預熱煤粉，煤粉換熱器(10)為管殼式換熱器，煤粉走管內，高溫煙氣走管外，經過換熱後的煙氣被引風機引走，預熱後的煤粉被壓縮後的高爐煤氣輸送入煤粉分配器(6)中，然後被分配到各個噴吹管(7)，送入高爐煤粉噴槍向高爐內進行噴煤。在本實施例中設的非助燃輸送氣體穩壓罐(2)，是為了保證輸送噴吹介質(加壓後的高爐煤氣)壓力穩定，進而保證噴煤量均勻穩定，另外還可以保護壓縮機。在氣體壓縮機⑴的出口與非助燃輸送氣體穩壓罐⑵之間連接管道上，並聯中壓氮氣管，用於檢修或發生故障時吹掃系統，起保安作用。實施例二 如圖I和圖3所示，本實用新型的高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置，主要包括氣體壓縮機(I)、非助燃輸送氣體穩壓罐(2)、混合器(3)、噴吹罐(4)、預熱裝·置(5)、煤粉分配器(6)、噴吹管(7)、高爐(8)，非助燃輸送氣體採用焦爐煤氣，經過氣體壓縮機(I)加壓後，成為輸送介質，通過連接管道進入混合器(3)中，將噴吹罐(4)中的煤粉引射輸送到預熱裝置(5)中進行預熱；預熱裝置(5)為間接加熱裝置，加熱爐(11)通過燒嘴(14)燃燒高爐煤氣，產生高溫煙氣被引風機(16)引入中間介質熱交換器(17)中進行預熱中間介質，經過中間介質熱交換器(17)換熱後的煙氣被引風機(16)引走，中間介質為導熱油，經中間介質熱交換器(17)換熱後的高溫導熱油通過管道被送入煤粉換熱器(10)加熱煤粉，煤粉換熱器為管殼式換熱器，煤粉走管內，導熱油走管外，經過換熱後的導熱油，被中間介質循環泵(18)重新打入加熱爐(11)的中間介質熱交換器(17)中進行重新加熱，然後循環對煤粉進行加熱；預熱後的煤粉被壓縮後的焦爐煤氣輸送入煤粉分配器出)中，然後被分配到各個噴吹管(7)，送入高爐(8)煤粉噴槍向高爐內進行噴煤。在本實施例中設的非助燃輸送氣體穩壓罐(2)，是為了保證輸送噴吹介質(加壓後的高爐煤氣)壓力穩定，進而保證噴煤量均勻穩定，另外還可以保護壓縮機。在本實施例中設的中間介質緩衝罐(19)，是為了保證加熱爐(11)、中間介質換熱器(17)和中間介質循環泵(18)的安全運行。在氣體壓縮機⑴的出口與非助燃輸送氣體穩壓罐⑵之間連接管道上，並聯中壓氮氣管，用於檢修或發生故障時吹掃系統，起保安作用。將以上內容結合起來，即為本實用新型運用高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.ー種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在於包括氣體壓縮機(I)、混合器(3)、煤粉噴吹罐(4)、預熱裝置(5)、噴煤管道(7)以及非助燃輸煤氣體，氣體壓縮機(I)的出口與混合器(3)的輸送氣體進ロ之間設連接管道及氣體調節閥門，煤粉噴吹罐(4)的煤粉出口與混合器(3)的煤粉進ロ之間設連接管道及給煤閥，混合器(3)的煤粉出口與預熱裝置(5)的煤粉進ロ之間設連接管道，預熱裝置(5)的煤粉出口與高爐(8)煤粉噴槍之間設噴吹管(7)及噴煤調節閥。
2.根據權利要求Iー種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在幹非助燃輸煤氣體為煙氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、天燃氣、氮氣以及以上兩種氣體或多種氣體的混合物。
3.根據權利要求Iー種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在幹在氣體壓縮機(I)出口與混合器(3)的輸送氣體進ロ之間連接管上設非助燃氣體穩壓罐(2)。
4.根據權利要求Iー種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱裝置，其特徵在於預熱裝置(5)的煤粉出口與噴吹管(7)之間設煤粉分配器￠)，預熱裝置(5)的煤粉出口與煤粉分配器(6)之間設連接管道，煤粉分配器(6)與噴吹管(7)的一端相連，噴吹管(7)的另一端與高爐(8)煤粉噴槍相連。
5.根據權利要求Iー種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在於預熱裝置(4)為直接預熱裝置或間接預熱裝置。
6.根據權利要求5—種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在於直接預熱裝置為加熱爐(11)燃燒煤氣所產生高溫煙氣通過煤粉換熱器(10)對煤粉進行直接加熱。
7.根據權利要求5—種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在於間接預熱裝置為加熱爐(11)燃燒煤氣所產生高溫煙氣通過中間介質熱交換器(17)對中間介質進行加熱，中間介質通過管道被送入煤粉換熱器(10)對煤粉進行加熱，中間介質經過煤粉換熱器(10)換熱後，被中間介質循環泵(18)重新打入加熱爐(11)的中間介質熱交換器(17)重新加熱，然後循環對煤粉進行加熱。
8.根據權利要求5—種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在於間接預熱裝置所加熱的中間介質為水或導熱油。
9.根據權利要求6和權利要求7—種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在幹加熱爐的燃燒的煤氣為高爐煤氣、焦爐煤氣或轉爐煤氣。
10.根據權利要求I和權利要求2—種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱エ藝裝置，其特徵在幹非助燃輸煤氣體為氮氣時，氮氣管道與氣體壓縮機(I)的出口管道相連接；當非助燃輸煤氣體為煙氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、天燃氣時，非助燃輸煤氣體管道與氣體壓縮機(I)的進ロ相連。
專利摘要本實用新型涉及一種高爐噴吹煤粉過程中的煤粉輸送及預熱工藝裝置。具體為採用非助燃氣體輸送和噴吹煤粉，並在入爐前通過預熱裝置將煤粉溫度預熱到350℃以上，達到或超過煤粉著火溫度，然後通過煤粉分配器和噴煤管噴入高爐，大幅度提高煤粉的燃燒速度和燃燒率，解決了由於煤粉未燃盡對高爐順行的影響，從而大幅提高噴煤量，噴煤量可提高到300kg/t以上，顯著提高煤焦置換比，節約了保貴焦碳資源，提高了經濟效益。
文檔編號C21B5/00GK202576449SQ20122015501
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者孫軍如, 孫慕文 申請人:孫慕文