本發(fā)明屬于鋼鐵冶金節(jié)能減排措施領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于直接還原豎爐的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、目前國內(nèi)外非高爐煉鐵工藝中，直接還原法煉鐵工藝在非高爐煉鐵工藝中占很大比例，而豎爐法生產(chǎn)工藝又在直接還原法煉鐵工藝中占主導(dǎo)地位。

2、豎爐法直接還原工藝所需含鐵原料主要為球團(tuán)礦，在豎爐爐內(nèi)通過與高溫還原性氣體進(jìn)行還原反應(yīng)從而得到合格的直接還原鐵產(chǎn)品。

3、含鐵原料球團(tuán)礦是通過物料輸送系統(tǒng)的皮帶機(jī)及爐頂料罐、閥門等設(shè)備裝入豎爐爐內(nèi)，而高溫還原性氣體則通過煤氣燃燒放熱來加熱還原氣體來達(dá)到合適的還原溫度。

4、在常規(guī)豎爐法生產(chǎn)工藝中，爐內(nèi)操作壓力一般較高，爐頂壓力在0.3～0.8mpa之間。在用皮帶機(jī)給料罐正常裝料時(shí)，料罐內(nèi)壓力為常壓，當(dāng)裝料結(jié)束料罐準(zhǔn)備卸料時(shí)，為了使料罐內(nèi)的球團(tuán)礦在重力作用下能夠順利落入豎爐內(nèi)，需保證料罐在卸料閥門打開時(shí)，料罐內(nèi)壓力與豎爐爐頂壓力一致或微高于豎爐爐頂壓力，因此在生產(chǎn)操作中料罐需經(jīng)過裝料、充壓、卸料、排壓、再裝料的循環(huán)周期性動(dòng)作，一般料罐的操作周期為每小時(shí)循環(huán)6～7次。在常規(guī)豎爐工藝中用于給料罐充壓的介質(zhì)為高壓氮?dú)猓瞬糠值獨(dú)庠俳?jīng)過爐頂料罐的周期性操作后將排入大氣中。

5、盡管企業(yè)中用到的氮?dú)庵饕獊碜杂谥蒲鯊S，作為副產(chǎn)品供用戶使用，但若均排壓工藝不用高壓氮?dú)?，將此部分氮?dú)庥米魉茫瑢?duì)企業(yè)來說也是一種降低能耗、節(jié)能減排的新途徑。另外，一般鋼鐵企業(yè)用氮用戶較多，氮?dú)鈮毫Υ嬖趬毫Σ▌?dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，也極易引起生產(chǎn)及設(shè)備故障。

6、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中直接還原豎爐法中爐頂均壓用氮?dú)獾牟僮鞴に囋斐傻獨(dú)赓Y源的浪費(fèi)，且氣壓不穩(wěn)定易波動(dòng)的技術(shù)問題，提供一種適用于直接還原豎爐的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)及方法。

2、本發(fā)明第一方面提供一種適用于直接還原豎爐的爐頂煤氣均排壓裝置，包括：

3、豎爐，其爐頂氣出口與凈化系統(tǒng)連接；

4、料罐，所述凈化系統(tǒng)出口通過均勻管與所述料罐連通；

5、引射器，其入口分別與所述料罐氣體出口和所述凈化系統(tǒng)出口連通，所述引射器出口與燃燒裝置連通。

6、在一些實(shí)施方式中，所述料罐還與高壓氮?dú)夤苈愤B通。

7、在一些實(shí)施方式中所述料罐氣體出口與所述引射器入口之間設(shè)有除塵器。

8、在一些實(shí)施方式中還包括加熱爐，所述加熱爐入口與所述凈化系統(tǒng)出口連通，所述加熱爐出口與所述豎爐入口連通。

9、在一些實(shí)施方式中所述加熱爐入口與所述凈化系統(tǒng)出口之間設(shè)有加濕器。

10、在一些實(shí)施方式中所述加熱爐底部設(shè)有燒嘴，所述燒嘴入口與所述凈化系統(tǒng)出口連通。

11、在一些實(shí)施方式中所述燒嘴入口與所述凈化系統(tǒng)出口之間設(shè)有減壓閥；

12、在一些實(shí)施方式中所述引射器出口與所述燒嘴連通。

13、本發(fā)明第二方面提供一種適用于直接還原豎爐的爐頂煤氣均排壓方法，以爐頂煤氣代替高壓氮?dú)膺M(jìn)行均壓過程和排壓過程；

14、所述均壓過程包括：經(jīng)過凈化處理的爐頂煤氣直接進(jìn)入料罐，并通入氮?dú)庋a(bǔ)充料罐內(nèi)氣壓，實(shí)現(xiàn)均壓；

15、所述排壓過程包括：料罐內(nèi)爐頂煤氣排放至管路中作為燃料二次利用，并通過凈化處理的爐頂煤氣將料罐內(nèi)殘留的低壓煤氣引入管網(wǎng)。

16、在一些實(shí)施方式中，所述凈化處理的爐頂煤氣經(jīng)加熱后作為還原氣再次進(jìn)入豎爐回收利用；

17、所述凈化處理的爐頂煤氣還用于給所述還原氣燃燒加熱。

18、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果如下：

19、(1)本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有爐頂均排壓系統(tǒng)和爐頂煤氣系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，流程簡單、投資少，并且對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)影響很小，從最大程度上降低了能源消耗和能源浪費(fèi)，以系統(tǒng)內(nèi)的爐頂煤氣代替大部分的高壓氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的均壓、排壓過程，并且達(dá)到了爐頂煤氣完全回收的程度，降低了高壓氮?dú)赓Y源消耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的雙重效果。

20、(2)采用爐頂煤氣代替氮?dú)?，在排壓時(shí)釋放的爐頂煤氣進(jìn)一步回收利用，無需對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行回收或排放，節(jié)能減排的同時(shí)，大大降低了成本。

21、(3)本發(fā)明依據(jù)高壓流動(dòng)導(dǎo)致降低局部壓力，對(duì)旁邊流體產(chǎn)生吸力的原理，利用爐頂煤氣將爐頂料罐內(nèi)的殘留氣引入管網(wǎng)，有效的完成料罐的排壓程序。

技術(shù)特征：

1.一種適用于直接還原豎爐的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，所述料罐還與高壓氮?dú)夤苈愤B通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，所述料罐氣體出口與所述引射器入口之間設(shè)有除塵器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括加熱爐，所述加熱爐入口與所述凈化系統(tǒng)出口連通，所述加熱爐出口與所述豎爐入口連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱爐入口與所述凈化系統(tǒng)出口之間設(shè)有加濕器。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱爐底部設(shè)有燒嘴，所述燒嘴入口與所述凈化系統(tǒng)出口連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，所述燒嘴入口與所述凈化系統(tǒng)出口之間設(shè)有減壓閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)，其特征在于，所述引射器出口與所述燒嘴連通。

9.一種適用于直接還原豎爐的爐頂煤氣均排壓方法，其特征在于，以爐頂煤氣代替高壓氮?dú)膺M(jìn)行均壓過程和排壓過程；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的爐頂煤氣均排壓方法，其特征在于，所述凈化處理的爐頂煤氣經(jīng)加熱后作為還原氣再次進(jìn)入豎爐回收利用；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種適用于直接還原豎爐的爐頂煤氣均排壓系統(tǒng)及方法，屬于鋼鐵冶金節(jié)能減排措施領(lǐng)域。該爐頂煤氣均排壓裝置，包括：豎爐，其爐頂氣出口與凈化系統(tǒng)連接；料罐，所述凈化系統(tǒng)出口通過均勻管與所述料罐連通；引射器，其入口分別與所述料罐氣體出口和所述凈化系統(tǒng)出口連通，所述引射器出口與燃燒裝置連通。本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有爐頂均排壓系統(tǒng)和爐頂煤氣系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，流程簡單、投資少，并且對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)影響很小，從最大程度上降低了能源消耗和能源浪費(fèi)，以系統(tǒng)內(nèi)的爐頂煤氣代替大部分的高壓氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的均壓、排壓過程，并且達(dá)到了爐頂煤氣完全回收的程度，降低了高壓氮?dú)赓Y源消耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的雙重效果。

技術(shù)研發(fā)人員：張廣杰,金鋒,程立,付艷鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋼設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21