CN101128568A - 湿润原料的干燥方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在将高温气体作为热源兼流动化气体导入到流化床干燥机(4)中以对装入在炼焦炉中的煤等湿润原料进行干燥时，将所述高温气体的一部分吹入到将湿润原料装入到流化床干燥机(4)中的装料槽(6)的内部。从而可以以低成本且简单的构成防止湿润原料附着并堆积在流化床干燥机的装料槽上。

Description

湿润原料的干燥方法及装置
技术领域
本发明涉及通过流化床干燥机对装入在炼焦炉中的煤等湿润原料进行干燥的方法及装置。
背景技术
在生产焦炭时，为了提高焦炭的品质和在炼焦炉中的生产率，在装入到炼焦炉之前对装入煤进行干燥。炼焦炉用煤的含有水分在干燥前通常为9～13％左右，但通过煤干燥机将该煤干燥至水分为5～6％。
在该煤的干燥中使用流化床干燥机是早就已知的，在专利文献1中公开了将炼焦炉的烟道排气作为热源兼流动化气体导入到流化床干燥机中以干燥煤的方法。
另外，在专利文献2中公开了下述方法：在将排气作为热源兼流动化气体导入到流化床干燥机中以干燥湿润原料时，为了防止在流化床干燥机的气体出口附近及其下游侧发生结露，将导入到流化床干燥机下部的排气的一部分导入至流化床干燥机的气体出口附近。
但是，利用这些流化床干燥机的湿润原料的干燥方法中，由于通过装料槽将湿润原料装入到流化床干燥机中，因此在装料槽的内部、特别是侧端部(角部)会发生湿润原料的附着和堆积，成为装料障碍的原因。特别是，在雨天时等湿润原料的含水率较高的情况下，对装料槽的附着和堆积很显著。而且，在寒冷地区气温大幅度下降的情况下，附着和堆积在装料槽上的湿润原料冻结，使装料障碍恶化。
对于上述问题，有通过利用蒸气等热介质的间接加热来加热装料槽以防止湿润原料的附着和堆积的方法，但是该方法中，在必需昂贵的加热用装置的同时，还必需蒸气等热介质的运行成本。作为其它的方法，考虑到从装料槽的外部通过人力或压缩空气振动进行锤击的方法，但还是必需繁重操作或压缩空气的运行成本。
专利文献1：日本特开2001-55582号公报
专利文献2：日本专利2807813号公报
发明内容
本发明所要解决的课题在于在通过流化床干燥机干燥湿润原料的方法及装置中，可以以低成本且简单的构成来防止湿润原料附着并堆积在流化床干燥机的装料槽上。
本发明的湿润原料的干燥方法是将高温气体作为热源兼流动化气体导入到流化床干燥机中以使装入在炼焦炉中的煤等湿润原料干燥，其特征在于，将上述高温气体的一部分吹入到用于将湿润原料装入到流化床干燥机中的装料槽的内部。
另外，本发明的湿润原料的干燥装置是将高温气体作为热源兼流动化气体导入到流化床干燥机中以使装入在炼焦炉中的煤等湿润原料干燥，其特征在于，设置有将上述高温气体的一部分吹入到用于将湿润原料装入到流化床干燥机中的装料槽的内部的吹入喷嘴。
本发明的干燥方法和装置中，可以使高温气体的一部分吹向装料槽内部的侧端部。
另外，还可以使高温气体的一部分从装料槽的上游侧吹向装料槽的内部。
进而，还可以按照在将高温气体的一部分吹入到装料槽的内部的同时还导入至流化床干燥机的气体出口附近，从而使流化床干燥机的气体出口附近的气体温度达到露点以上的方式来控制对装料槽内部的高温气体吹入量和对流化床干燥机的气体出口附近的高温气体导入量。
本发明中，由于将作为流化床干燥机的热源兼流动化气体使用的高温气体的一部分吹入到装料槽的内部，因此不需要以往为了防止湿润原料的附着和堆积而设置的利用蒸气等热介质的间接加热方式的加热装置等。因而，装置的构成变得简单，成本也可以降低。
另外，本发明由于是将高温气体的一部分吹入到装料槽内部的直接加热方式，因此与以往的间接加热方式相比，可以可靠地防止湿润原料在装料槽内部的附着和堆积。另外，还可以防止寒冷地区的湿润原料的冻结。
而且，还可以缩小以往为了防止结露而将高温气体导入到流化床干燥机上部的气体出口附近的气体配管的直径，或者可以去除该气体配管。
附图说明
图1为表示本发明的干燥装置的第1实施例的概略构成图。
图2A为表示将高温气体吹入到装料槽内部的构成例的正视图。
图2B为图2A的A-A向视图。
图3A为表示图2A、图2B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的立体图。
图3B为表示图2A、图2B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的正视图。
图3C为表示图2A、图2B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的侧视图。
图4A为表示图2A、图2B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的立体图。
图4B为表示图2A、图2B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的正视图。
图4C为表示图2A、图2B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的侧视图。
图5A为表示将高温气体吹入到装料槽内部的其它构成例的正视图。
图5B为图5A的B-B向视图。
图6A为表示图5A、图5B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的立体图。
图6B为表示图5A、图5B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例的侧视图。
图7为表示本发明的干燥装置的第2实施例的概略构成图。
图8为表示本发明的干燥装置的第3实施例的概略构成图。
具体实施方式
以下根据将本发明适用于炼焦炉用煤粉(以下仅称为“煤粉”)的干燥的实施例，说明本发明的实施方式。
(第1实施例)
图1为表示本发明的干燥装置的第1实施例的概略构成图。
在图1中，在炼焦炉(未图示)中产生的温度为150～250℃左右的燃烧排气(以下称为“高温气体”)被压力风扇1加压，介由气体主管2和流量调节阀3被导入至流化床干燥机4的下部，并从上部的气体出口5排出。
作为湿润原料的煤粉通过装料槽6被装入到流化床干燥机4内，通过由从流化床干燥机4下部导入的上述高温气体形成的上升流而形成流化床7。在该流化床7中进行煤粉的干燥，煤粉被调整至规定的温度和含水率后由出料槽8排出。
从气体主管2分支出第1分流管9，经由该第1分流管9，高温气体的一部分被导入至流化床干燥机4上部的气体出口5附近。而且，由第1分流管9在靠近设在其途中的流量调节阀10的下游侧分支出第2分流管11，经由该第2分流管11，高温气体的一部分被吹入至装料槽6的内部。作为在由第1分流管9导入的高温气体中分配到第2分流管11的气体量的调整方法，考虑到了在第2分流管11的途中设置流量调节阀或节流孔的方法，在比第1分流管9与第2分流管11的分支部更处于下游侧的位置上设置流量调节阀或节流孔的方法，以及同时考虑这两种方法。
从流化床干燥机4上部的气体出口5排出的气体被引流风扇14吸引，流过气体排出管12，被袋式滤器等吸尘器13除尘后，排出到大气中。
如上所述，本发明中通过将高温气体的一部分吹入至装料槽6的内部，可以防止煤粉附着并堆积在装料槽6内部。
另外，吹入到装料槽6内部的高温气体和导入到气体出口5附近的高温气体由于不通过含有被干燥物的流化床7，因此还是高温的状态，通过控制这些高温气体的量，可以使气体出口5附近的气体温度达到露点以上，可以防止在气体出口5附近及其下游侧发生结露。本实施例中，如上所述，由于在第1分流管9的流量调节阀10的下游侧分支出第2分流管11，因此通过流量调节阀10调节不通过流化床7的高温气体总量，可以使气体出口5附近的气体温度达到露点以上。另外，通过在第1分流管9的流量调节阀10的下游侧分支出第2分流管11，可以缩短第2分流管11到装料槽6的配管长度。
另外，高温气体的温度不足时，还可以在气体主管2的比第1分流管9的分支位置更处于上游侧的位置设置加热装置，从而加热气体。
图2A为表示将高温气体吹入到装料槽内部的构成例的正视图。图2B为图2A的A-A向视图。图3A～图3C、图4A～图4C分别表示图2A、图2B的构成中将高温气体吹入到装料槽内部的吹入喷嘴的配置例。
图2A、图2B所示的例子是将高温气体吹向易附着煤粉的装料槽6内部的侧端部(角部)的例子。具体地说，如图3A～图3C或图4A～图4C所示，在装料槽6的滑动面6a和侧面6b上设置多个吹入喷嘴15，使吹入喷嘴15的吹出方向朝向装料槽6的侧端部6c。此时，通过适当地调整图4B、图4C所示的角度θ1、θ2，可以可靠地防止煤粉附着在装料槽6的侧端部6c上。另外，吹入喷嘴15的位置优选尽可能地缩小图3B、图3C所示的L1、L2。而且，配置在装料槽6的滑动面6a上的吹入喷嘴15必须具有一定角度，以使得在装料槽6中落下的煤粉不会堵塞喷嘴口。图4C中，优选按照90°-(θc+θn)大于煤粉的休止角的方式来设定吹入喷嘴15的角度。
另外，如果为了防止煤粉附着在装料槽6上，考虑到对其进行加热和干燥，则优选吹入到装料槽6的高温气体的温度高于大气温度。另外，一般来说，如果考虑到用普通钢板制作的装料槽6的耐热性，则优选吹入高温气体的温度为350℃以下。吹入高温气体的湿度越低越优选。
图5A为表示将高温气体吹入到装料槽内部的其它构成例的正视图，图5B为图5A的B-B向视图。图6A、图6B表示在图5A、图5B的构成中将高温气体吹入至装料槽内部的吹入喷嘴的配置例。
图5A、图5B所示的例子是从装料槽6的上游侧的装入装置16向装料槽6内部吹入高温气体，从而对装料槽6整体进行加热和干燥的例子。具体地说，如图6A、图6B所示，在装入装置16上配置吹入喷嘴15，从而将高温气体吹入到装料槽6的内部。此时，优选按照从装入装置16通过装料槽6被装入到流化床内的煤粉可以顺畅地落下的方式使图6B中吹入喷嘴15的角度θp为0°～θc之间。另外，优选使与吹入喷嘴15的流化床相反侧的下端面N的位置比装料槽6的滑动面6a的上端面C的位置更靠装料槽6的内侧(流化床侧)。
(第2实施例)
图7为表示本发明的干燥装置的第2实施例的概略构成图。另外，与图1所示的第1实施例相同的构成带有相同符号，并省略其说明。
图1所示的第1实施例中，从第1分流管9分支出用于将高温气体的一部分吹入到装料槽6中的第2分流管11，但在本实施例中，从气体主管2中分支出第2分流管11，并在第2分流管11上也设置流量调节阀17。
本实施例中，仅将第2分流管11接入气体主管2，即可将被压力风扇1加压的高温气体吹入到装料槽6的内部。
另外，在本实施例中，在第1分流管9的流量调节阀10和第2分流管11的流量调节阀17上连接控制装置18，从而可以检测第1分流管9和第2分流管11的高温气体流量并进行调节。由此，可以调节不通过流化床7的高温气体总量，使气体出口5附近的气体温度达到露点以上。另外，这样通过从第2分流管11也导入高温气体，与以往用1根气体配管(第1分流管9)将高温气体导入到气体出口5附近的情况相比，可以缩小该气体配管的直径，或者可以去除该气体配管。
(第3实施例)
图8为表示本发明的干燥装置的第3实施例的概略构成图。另外，与图1所示的第1实施例相同的构成带有相同符号，并省略其说明。
本实施例中，除了高温气体之外，还将气动量仪压缩空气等干燥气体吹入到装料槽6中，或者取代高温气体，将气动量仪压缩空气等干燥气体吹入到装料槽6中。当使用气动量仪压缩空气时，如果考虑到温度低和气动量仪压缩空气的运行成本，不能说是很有效率。另外，吹入大量含有氧分的气体会提高流化床干燥机4内的氧浓度，因此在吹入时，考虑到防止粉尘爆发等，必须按照流化床干燥机4内的氧浓度达到安全的范围的方式来调节吹入量。
本发明不仅限于装入到炼焦炉中的煤粉的干燥，还可以适用于水碎炉渣、石灰石等其它湿润原料的干燥中。另外，所使用的高温气体也不限于炼焦炉的燃烧排气，还可以使用来自于燃烧炉或窑炉等的排气。

Claims (8)

1.湿润原料的干燥方法，其中将高温气体作为热源兼流动化气体导入到流化床干燥机中以对装入在炼焦炉中的湿润原料进行干燥，其特征在于，将所述高温气体的一部分吹入到用于将所述湿润原料装入到所述流化床干燥机中的装料槽的内部。
2.权利要求1所述的湿润原料的干燥方法，其特征在于，将所述高温气体的一部分吹向所述装料槽内部的侧端部。
3.权利要求1所述的湿润原料的干燥方法，其特征在于，将所述高温气体的一部分由所述装料槽的上游侧吹向所述装料槽的内部。
4.权利要求1所述的湿润原料的干燥方法，其特征在于，在将所述高温气体的一部分吹入到所述装料槽内部的同时，将其也导入到所述流化床干燥机的气体出口附近，并按照所述流化床干燥机的气体出口附近的气体温度达到露点以上的方式来控制对所述装料槽内部的高温气体吹入量和对所述流化床干燥机的气体出口附近的高温气体导入量。
5.湿润原料的干燥装置，其将高温气体作为热源兼流动化气体导入到流化床干燥机中以对装入在炼焦炉中的湿润原料进行干燥，其特征在于，其设置有将所述高温气体的一部分吹入到用于将所述湿润原料装入到所述流化床干燥机中的装料槽的内部的吹入喷嘴。
6.权利要求5所述的湿润原料的干燥装置，其特征在于，按照所述吹入喷嘴的吹出方向朝向所述装料槽内部的侧端部的方式来配置所述吹入喷嘴。
7.权利要求5所述的湿润原料的干燥装置，其特征在于，将所述吹入喷嘴配置在所述装料槽的上游侧，并使所述吹入喷嘴的吹出方向朝向所述装料槽的内部。
8.权利要求5所述的湿润原料的干燥装置，其特征在于，设置有将所述高温气体的一部分导入到所述流化床干燥机的气体出口附近的气体配管，并设置有控制装置，该控制装置按照所述流化床干燥机的气体出口附近的气体温度达到露点以上的方式来控制对所述装料槽内部的高温气体吹入量和对所述流化床干燥机的气体出口附近的高温气体导入量。
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