CN111500805B - 一种高炉喷煤罐 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉喷煤罐，属于高炉喷煤技术领域。本发明包括煤粉仓，所述的煤粉仓的输出端通过下料管分别连接有第一中间罐和第二中间罐，第一中间罐的输出端通过管道连接有第一喷吹罐，第二中间罐的输出端通过管道连接有第二喷吹罐，第一喷吹罐与煤粉仓之间的连接管路上设置有并罐模式上料阀，第一喷吹罐的底部安装有流化器，第一喷吹罐与第二喷吹罐的输出端共同设置有混合器，混合器的输出端设置有分配器。本发明通过耦合高炉喷煤系统中串罐结构和并罐结构的模式，可以在喷煤作业不暂停的情况下实现串罐喷吹和并罐喷吹的自由切换，充分利用现有的厂房和设备基础，兼具串罐喷吹和并罐喷吹的优点，可根据生产需要自由切换。

Description

一种高炉喷煤罐
技术领域
本发明涉及高炉喷煤技术领域，更具体地说，涉及一种高炉新型喷煤罐。
背景技术
高炉喷煤主要由原煤储运、煤粉制备、煤粉喷吹、热烟气和供气等几部分组成，其中，喷吹系统是核心，目前，高炉喷煤主要由两种方式，即串罐喷吹和并罐喷吹。串罐喷吹是将煤粉仓、中间罐、喷吹罐由上到下依次布置，通过中间罐的调压及装料的过渡作用，实现喷煤连续生产。串罐系统的优点在于喷吹罐连续运行，高炉喷吹稳定，设备利用率高，厂房占地面积小，但缺点也非常明细，一旦设备需要检修，必须中断喷煤作业，给高炉操作带来困难，为了保证喷煤作业不中断，一般采用双系列，并罐模式是每座高炉在煤粉仓下设并列排布的两个或两个以上的喷吹罐，其中一个在压力状态下进行喷煤作业，其余的喷煤罐完成泄压，装煤等作业，彼此交替，这种布置的方式优点是投资小，需要的厂房高度低，可以实现设备维修而喷煤过程不中断，并罐模式的缺点也很明显，由于没有喷吹过程中需要在不同喷吹罐之间交替进行，换罐过程中经常导致喷煤量突变，出口压力波动，甚至造成炉温波动，影响炉况和铁水质量，统计显示，换罐波动时间占整个喷吹过程的10％左右，对高炉稳定顺行进十分不利。
综上，单一串罐结构或单一并罐结构均存在缺陷，无法根据生产需要切换，考虑设计一种能够在串罐和并罐模式下实现自由切换的新型喷煤罐，本发明是在现有的串罐喷吹双系列结构的基础上，从煤粉仓引入下料管接入喷吹罐，结构改动小，投资小，充分利用现有的厂房和设备基础，基建投资非常小。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种高炉新型喷煤罐，本发明通过耦合高炉喷煤系统中串罐结构和并罐结构的模式，可以在喷煤作业不暂停的情况下实现串罐喷吹和并罐喷吹的自由切换，在现有的双系列串罐喷吹模式基础上进行改造，充分利用现有的厂房和设备基础，基建投资非常小，兼具串罐喷吹和并罐喷吹的优点，可根据生产需要自由切换。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种高炉新型喷煤罐，包括煤粉仓，所述的煤粉仓的输出端通过下料管分别连接有第一中间罐和第二中间罐，第一中间罐与煤粉仓连接的下料管的管路上串联设置有中间罐事故上阀和中间罐上料阀，第一中间罐的外部间隔设置有中间罐放散阀、中间罐称重系统，第一中间罐的输出端通过管道连接有第一喷吹罐，第二中间罐的输出端通过管道连接有第二喷吹罐，第一中间罐与第一喷吹罐的外部共同连接有差压变送器，第二中间罐与第二喷吹罐的外部共同连接有第二差压变送器；
所述的第一喷吹罐的输入端通过下料管与煤粉仓连通，第一喷吹罐与煤粉仓之间的连接管路上设置有并罐模式上料阀，第一中间罐与第一喷吹罐的连接管路上间隔设置有中间罐下料阀和中间罐事故下阀；
所述的第一喷吹罐的表面间隔设置有喷吹罐称重系统和喷吹罐放散阀，第一喷吹罐的底部安装有流化器，第一喷吹罐与第二喷吹罐的输出端共同设置有混合器，混合器的输出端设置有分配器，混合器的输入端还设置有空压站，空压站与混合器连接的管路上设置有喷吹切断阀，第一喷吹罐与混合器之间的连接管路上设置有喷吹罐下料阀和切断阀。
进一步地，所述的煤粉仓的表面设置有煤粉仓称重系统。
进一步地，所述的第二中间罐与煤粉仓连接的下料管的管路上串联设置有第二中间罐事故上阀和第二中间罐上料阀，第二中间罐的外部设置有第二中间罐放散阀、第二中间罐称重系统。
进一步地，所述的第一中间罐的表面设置有中间罐压力计，第二中间罐的表面设置有第二中间罐压力计，第一喷吹罐的表面设置有喷吹罐压力计，第二喷吹罐的表面设置第二喷吹罐压力计。
进一步地，所述的第二喷吹罐的输入端通过下料管与煤粉仓连通，第二喷吹罐与煤粉仓之间的连接管路上设置有第二并罐模式上料阀，第二喷吹罐的表面间隔设置有第二喷吹罐称重系统和第二喷吹罐放散阀，第二中间罐与第二喷吹罐的连接管路上间隔设置有第二中间罐下料阀和第二中间罐事故下阀，第二喷吹罐的底部安装有第二流化器，第二喷吹罐与混合器之间的连接管路上设置有第二喷吹罐下料阀和第二切断阀。
进一步地，所述的第一中间罐的外部设置有充压切断阀，第二中间罐的外部设置有第二充压切断阀，第二充压切断阀与充压切断阀之间通过管路连通。
进一步地，所述的第一中间罐和第二中间罐之间连接有中间管路，中间管路与第一中间罐连接的一侧间隔设置有补压阀、中间罐压力调节阀，中间管路与第二中间罐连接的一侧间隔设置有第二补压阀、第二中间罐压力调节阀。
进一步地，所述的第一喷吹罐的外部设置有喷吹罐充压阀，第二喷吹罐的外部设置有第二喷吹罐充压阀，喷吹罐充压阀与第二喷吹罐充压阀之间通过管道连通。
进一步地，所述的第一喷吹罐与第二喷吹罐之间连接有中间管路，中间管路与第一喷吹罐连接的一侧串联设置有流化调节阀和流化切断阀，中间管路与第二喷吹罐连接的一侧串联设置有第二流化调节阀和第二流化切断阀，中间管路的中部还连接有氮气站。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过耦合高炉喷煤系统中串罐结构和并罐结构的模式，可以在喷煤作业不暂停的情况下实现串罐喷吹和并罐喷吹的自由切换，在现有的双系列串罐喷吹模式基础上进行改造，充分利用现有的厂房和设备基础，基建投资非常小，兼具串罐喷吹和并罐喷吹的优点，可根据生产需要自由切换。
附图说明
图1为本发明的整体结构图。
图中：1、煤粉仓；2、煤粉仓称重系统；3、中间罐事故上阀；301、第二中间罐事故上阀；4、中间罐上料阀；401、第二中间罐上料阀；5、中间罐放散阀；501、第二中间罐放散阀；6、中间罐称重系统；601、第二中间罐称重系统；7、差压变送器；701、第二差压变送器；8、喷吹罐称重系统；801、第二喷吹罐称重系统；9、喷吹罐放散阀；901、第二喷吹罐放散阀；10、中间罐下料阀；1001、第二中间罐下料阀；11、中间罐事故下阀；1101、第二中间罐事故下阀；12、流化器；1201、第二流化器；13、喷吹罐下料阀；1301、第二喷吹罐下料阀；14、切断阀；1401、第二切断阀；15、并罐模式上料阀；1501、第二并罐模式上料阀；16、中间罐压力调节阀；1601、第二中间罐压力调节阀；17、补压阀；1701、第二补压阀；18、充压切断阀；1801、第二充压切断阀；19、喷吹罐充压阀；1901、第二喷吹罐充压阀；20、流化调节阀；2001、第二流化调节阀；21、流化切断阀；2101、第二流化切断阀； 22、空压站；23、喷吹切断阀；24、混合器；25、分配器；26、中间罐压力计；2601、第二中间罐压力计；27、喷吹罐压力计；2701、第二喷吹罐压力计；28、氮气站；29、第一中间罐；30、第二中间罐；31、第一喷吹罐；32、第二喷吹罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
从图1可以看出，本实施例的一种高炉新型喷煤罐，包括煤粉仓1，煤粉仓1的表面设置有煤粉仓称重系统2，煤粉仓1的输出端通过下料管分别连接有第一中间罐29和第二中间罐30，第一中间罐29与煤粉仓1连接的下料管的管路上串联设置有中间罐事故上阀3和中间罐上料阀4，第一中间罐29的外部间隔设置有中间罐放散阀5、中间罐称重系统6，第一中间罐29的输出端通过管道连接有第一喷吹罐31，第二中间罐30的输出端通过管道连接有第二喷吹罐32，第一中间罐29与第一喷吹罐31的外部共同连接有差压变送器7，第二中间罐30与第二喷吹罐32的外部共同连接有第二差压变送器701。
第一喷吹罐31的输入端通过下料管与煤粉仓1连通，第一喷吹罐31与煤粉仓1之间的连接管路上设置有并罐模式上料阀15，第一中间罐29与第一喷吹罐31的连接管路上间隔设置有中间罐下料阀10和中间罐事故下阀11。
第一喷吹罐31的表面间隔设置有喷吹罐称重系统8和喷吹罐放散阀9，第一喷吹罐31 的底部安装有流化器12，第一喷吹罐31与第二喷吹罐32的输出端共同设置有混合器24，混合器24的输出端设置有分配器25，混合器24的输入端还设置有空压站22，空压站22与混合器24连接的管路上设置有喷吹切断阀23，第一喷吹罐31与混合器24之间的连接管路上设置有喷吹罐下料阀13和切断阀14。
第二中间罐30与煤粉仓1连接的下料管的管路上串联设置有第二中间罐事故上阀301和第二中间罐上料阀401，第二中间罐30的外部设置有第二中间罐放散阀501、第二中间罐称重系统601，第一中间罐29的表面设置有中间罐压力计26，第二中间罐30的表面设置有第二中间罐压力计2601，第一喷吹罐31的表面设置有喷吹罐压力计27，第二喷吹罐32的表面设置第二喷吹罐压力计2701。
第二喷吹罐32的输入端通过下料管与煤粉仓1连通，第二喷吹罐32与煤粉仓1之间的连接管路上设置有第二并罐模式上料阀1501，第二喷吹罐32的表面间隔设置有第二喷吹罐称重系统801和第二喷吹罐放散阀901，第二中间罐30与第二喷吹罐32的连接管路上间隔设置有第二中间罐下料阀1001和第二中间罐事故下阀1101，第二喷吹罐32的底部安装有第二流化器1201，第二喷吹罐32与混合器24之间的连接管路上设置有第二喷吹罐下料阀1301和第二切断阀1401。
第一中间罐29的外部设置有充压切断阀18，第二中间罐30的外部设置有第二充压切断阀1801，第二充压切断阀1801与充压切断阀18之间通过管路连通，第一中间罐29和第二中间罐30之间连接有中间管路，中间管路与第一中间罐29连接的一侧间隔设置有补压阀17、中间罐压力调节阀16，中间管路与第二中间罐30连接的一侧间隔设置有第二补压阀1701、第二中间罐压力调节阀1601。
第一喷吹罐31的外部设置有喷吹罐充压阀19，第二喷吹罐32的外部设置有第二喷吹罐充压阀1901，喷吹罐充压阀19与第二喷吹罐充压阀1901之间通过管道连通，第一喷吹罐31 与第二喷吹罐32之间连接有中间管路，中间管路与第一喷吹罐31连接的一侧串联设置有流化调节阀20和流化切断阀21，中间管路与第二喷吹罐32连接的一侧串联设置有第二流化调节阀2001和第二流化切断阀2101，中间管路的中部还连接有氮气站28。
在现有双系列串罐结构的基础上，从煤粉仓1引下料管直接接入第一喷吹罐31或第二喷吹罐32，下料管上设置并罐模式上料阀15，同时在中间罐上料阀4上部增设中间罐事故上阀 3，在中间罐下料阀10下部增设中间罐事故下阀11。
在串罐模式发生设备检修或者事故或设备工艺更换需要切换到并罐模式，通过关闭中间罐事故上阀3、中间罐事故下阀11，打开并罐模式上料阀15，系统切换进入并罐喷吹，此时，可以将自中间罐事故上阀3以下，中间罐事故下阀11以上，包括整个第一中间罐29取下进行检修和更换，模式的切换，需要相应工艺参数调整和控制系统的转换进行匹配。
当系统准备由并罐模式切换到串罐模式时，关闭并罐模式上料阀15，同时打开中间罐事故上阀3、中间罐事故下阀11，系统切换进入串罐模式。
当喷吹系统处于串罐喷吹模式状态下，准备切换进入并罐模式时，首先切断第一中间罐 29的中间罐事故上阀3，待中间罐称重系统6显示第一中间罐29煤粉放空后，切断中间罐事故下阀11，之后打开中间罐放散阀5，待第一喷吹罐31的煤粉重量显示达到规定值后，关闭切断阀14，打开喷吹罐放散阀9，待压力达到规定值后，打开并罐模式上料阀15，第一喷吹罐31进行并罐喷吹模式，第二喷吹罐32由串罐模式切换到并罐模式的方法相同。
当系统处于并罐喷吹模式，准备切换进入串罐喷吹模式时，在第一喷吹罐31装煤结束，充压开始前，关闭并罐模式上料阀15，同时打开第一中间罐29的中间罐放散阀5，待第一中间罐29压力达到规定值后关闭中间罐放散阀5，再打开第一中间罐29的中间罐事故上阀3、中间罐事故下阀11，开始向第一中间罐29中装煤，待中间罐称重系统6称重计量显示装煤量达到设定值后，关闭第一中间罐29的中间罐上料阀4，开始向第一中间罐29充压，当差压变送器7显示第一中间罐29和第一喷吹罐31压力基本一致时，停止充压，打开第一中间罐29的中间罐事故下阀11和中间罐下料阀10，开始向第一喷吹罐31装料，系统正式切换进入串罐喷吹模式，第二中间罐30的切换过程相同。
具体实施例一：串罐喷吹切换到并罐喷吹
第一中间罐29中煤粉放空时，关闭中间罐事故下阀11，关闭中间罐下料阀10，同时关闭中间罐事故上阀3，打开中间罐放散阀5对第一中间罐29泄压，同时第一喷吹罐31持续喷吹，待第一喷吹罐31中剩余煤粉达到规定值后，打开喷吹罐放散阀9，对第一喷吹罐31 进行泄压，泄压完成后，打开并罐模式上料阀15，第一喷吹罐31进入并罐模式，开始在并罐模式下对第一喷吹罐31进行装煤作业，装煤作业完成后，关闭并罐模式上料阀15，打开喷吹罐充压阀19进行第一喷吹罐31的充压，充压结束后，第一喷吹罐31开始喷吹作业。
在第一喷吹罐31切换进入并罐模式下开始进行装煤作业时，第二中间罐30中煤粉放空结束，关闭阀第二中间罐事故下阀1101和阀第二中间罐下料阀1001，第二喷吹罐32持续喷吹，当第二喷吹罐32中煤粉喷吹完毕时，第一喷吹罐31在并罐模式下的喷吹作业开始，保证第一喷吹罐31在模式切换过程中高炉喷煤作业不中断，打开第二喷吹罐放散阀901，对第二喷吹罐32进行泄压操作，泄压完成后按相同的方法完成第二喷吹罐32由串罐模式切换到并罐模式，进行装煤和充压，则系统正式切换到并罐喷吹模式，之后第一喷吹罐31和第二喷吹罐32在并罐模式下，进行轮流作业，一个喷吹罐喷吹时，另一个喷吹罐进行装煤和充压。
具体实施例二：由并罐模式切换到串罐模式
并罐模式下的第一喷吹罐31完成装煤作业后，关闭并罐模式上料阀15，开始对第一喷吹罐31进行充压，充压结束后，开始喷吹作业，第一喷吹罐31充压的同时，第二喷吹罐32 正在进行装煤和充压操作。
打开中间罐事故上阀3和中间罐上料阀4，关闭中间罐放散阀5，开始向第一中间罐29 中装煤，第一中间罐29由并罐模式切换到串罐模式，待第一中间罐29中装煤量符合要求后，关闭中间罐上料阀4，打开中间罐压力调节阀16和补压阀17，对第一中间罐29进行充压，通过差压变送器7实时监测第一中间罐29和第一喷吹罐31的压差，当小于设定值，第一中间罐29充压结束，之后，打开中间罐事故下阀11和中间罐下料阀10，开始在串罐模式由第一中间罐29向第一喷吹罐31中装煤，第一中间罐29煤粉放空时，关闭中间罐下料阀10，打开中间罐放散阀5对第一中间罐29行泄压，泄压结束后，打开中间罐事故上阀3和中间罐上料阀4，关闭中间罐放散阀5，开始向第一中间罐29中装煤，如此循环，第一喷吹罐31被切换进串罐模式后连续喷吹，第二喷吹罐32的切换过程与此相同。
本发明即可实现串罐系统的喷吹罐连续运行，高炉喷吹稳定，设备利用率高的优点，同时具有并罐模式喷煤过程不中断，设备投资小的特点。
本发明通过耦合高炉喷煤系统中串罐结构和并罐结构的模式，可以在喷煤作业不暂停的情况下实现串罐喷吹和并罐喷吹的自由切换，在现有的双系列串罐喷吹模式基础上进行改造，充分利用现有的厂房和设备基础，基建投资非常小，兼具串罐喷吹和并罐喷吹的优点，可根据生产需要自由切换。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高炉喷煤罐，包括煤粉仓(1)，其特征在于：所述的煤粉仓(1)的输出端通过下料管分别连接有第一中间罐(29)和第二中间罐(30)，第一中间罐(29)与煤粉仓(1)连接的下料管的管路上串联设置有中间罐事故上阀(3)和中间罐上料阀(4)，第一中间罐(29)的外部间隔设置有中间罐放散阀(5)、中间罐称重系统(6)，第一中间罐(29)的输出端通过管道连接有第一喷吹罐(31)，第二中间罐(30)的输出端通过管道连接有第二喷吹罐(32)，第一中间罐(29)与第一喷吹罐(31)的外部共同连接有差压变送器(7)，第二中间罐(30)与第二喷吹罐(32)的外部共同连接有第二差压变送器(701)；
所述的第一喷吹罐(31)的输入端通过下料管与煤粉仓(1)连通，第一喷吹罐(31)与煤粉仓(1)之间的连接管路上设置有并罐模式上料阀(15)，第一中间罐(29)与第一喷吹罐(31)的连接管路上间隔设置有中间罐下料阀(10)和中间罐事故下阀(11)；
所述的第一喷吹罐(31)的表面间隔设置有喷吹罐称重系统(8)和喷吹罐放散阀(9)，第一喷吹罐(31)的底部安装有流化器(12)，第一喷吹罐(31)与第二喷吹罐(32)的输出端共同设置有混合器(24)，混合器(24)的输出端设置有分配器(25)，混合器(24)的输入端还设置有空压站(22)，空压站(22)与混合器(24)连接的管路上设置有喷吹切断阀(23)，第一喷吹罐(31)与混合器(24)之间的连接管路上设置有喷吹罐下料阀(13)和切断阀(14)；
所述的第一中间罐(29)和第二中间罐(30)之间连接有中间管路，中间管路与第一中间罐(29)连接的一侧间隔设置有补压阀(17)、中间罐压力调节阀(16)，中间管路与第二中间罐(30)连接的一侧间隔设置有第二补压阀(1701)、第二中间罐压力调节阀(1601)；
所述的第一喷吹罐(31)的外部设置有喷吹罐充压阀(19)，第二喷吹罐(32)的外部设置有第二喷吹罐充压阀(1901)，喷吹罐充压阀(19)与第二喷吹罐充压阀(1901)之间通过管道连通；
所述的第一喷吹罐(31)与第二喷吹罐(32)之间连接有中间管路，中间管路与第一喷吹罐(31)连接的一侧串联设置有流化调节阀(20)和流化切断阀(21)，中间管路与第二喷吹罐(32)连接的一侧串联设置有第二流化调节阀(2001)和第二流化切断阀(2101)，中间管路的中部还连接有氮气站(28)。
2.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤罐，其特征在于：所述的煤粉仓(1)的表面设置有煤粉仓称重系统(2)。
3.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤罐，其特征在于：所述的第二中间罐(30)与煤粉仓(1)连接的下料管的管路上串联设置有第二中间罐事故上阀(301)和第二中间罐上料阀(401)，第二中间罐(30)的外部设置有第二中间罐放散阀(501)、第二中间罐称重系统(601)。
4.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤罐，其特征在于：所述的第一中间罐(29)的表面设置有中间罐压力计(26)，第二中间罐(30)的表面设置有第二中间罐压力计(2601)，第一喷吹罐(31)的表面设置有喷吹罐压力计(27)，第二喷吹罐(32)的表面设置第二喷吹罐压力计(2701)。
5.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤罐，其特征在于：所述的第二喷吹罐(32)的输入端通过下料管与煤粉仓(1)连通，第二喷吹罐(32)与煤粉仓(1)之间的连接管路上设置有第二并罐模式上料阀(1501)，第二喷吹罐(32)的表面间隔设置有第二喷吹罐称重系统(801)和第二喷吹罐放散阀(901)，第二中间罐(30)与第二喷吹罐(32)的连接管路上间隔设置有第二中间罐下料阀(1001)和第二中间罐事故下阀(1101)，第二喷吹罐(32)的底部安装有第二流化器(1201)，第二喷吹罐(32)与混合器(24)之间的连接管路上设置有第二喷吹罐下料阀(1301)和第二切断阀(1401)。
6.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤罐，其特征在于：所述的第一中间罐(29)的外部设置有充压切断阀(18)，第二中间罐(30)的外部设置有第二充压切断阀(1801)，第二充压切断阀(1801)与充压切断阀(18)之间通过管路连通。
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