CN113430311A - 一种高炉喷吹焦炉煤气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于炼铁工艺技术领域，公开了一种高炉喷吹焦炉煤气的方法。先从焦化厂架设焦炉煤气喷吹管道和氮气吹扫管道，以及对喷吹装置进行改造，然后在上述架设管道的基础上将钢化联产乙二醇检修期间剩余的焦炉煤气通过喷吹装置从高炉炉缸风口喷入高炉进行炼铁，可以代替部分焦炭起还原剂的作用，从而降低燃料比和生铁成本，减少二氧化碳排放。还避免了焦炉煤气放空烧掉浪费能源和环境污染的问题，获得较大的经济效益和社会环境效益，为钢铁企业焦炉煤气的利用起到示范作用。使用本发明方法向1860m³的高炉炉缸喷吹17000m³/h的焦炉煤气，配合高炉富氧(富氧率8％)鼓风，产量可以提高5～10％。

Description

一种高炉喷吹焦炉煤气的方法

技术领域

本发明属于炼铁工艺技术领域，具体属于一种高炉喷吹焦炉煤气的方法。

背景技术

钢铁生产所用的能源主要有炼焦煤、动力煤、燃料油及天然气等，而钢铁生产工艺主要使用的是焦炭、电力、气体燃料和蒸汽等。在各种燃料中，气体燃料的燃烧最容易控制，热效率也最高，是钢铁厂内最受欢迎的燃料。在钢铁生产过程中，燃料消耗成本约占总成本的41％左右。钢铁企业的生产车间基本上都使用各种热值不同的气体燃料，气体燃料在钢铁生产的热平衡中占有极其重要的地位。

高炉是钢铁冶金体系中最主要的能量消耗者和CO₂释放源，在不断完善传统节能减排方法(如大喷煤和高风温等)的基础上，还需要进一步开发应用各种新技术和新措施，如高炉喷吹焦炉煤气，以便不断提高节能减排效果。焦炉煤气的成分主要是氢气，是优质还原剂，具有还原速度快和消耗热量少等优点，有利于提高高炉生产效率。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种高炉喷吹焦炉煤气的方法。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明提供一种高炉喷吹焦炉煤气的方法，包括以下步骤：

步骤1，喷吹管道架设

焦炉煤气喷吹管道架设：从焦化厂出口引焦炉煤气喷吹管道与煤气围管连接，在靠近焦化厂出口的焦炉煤气喷吹管道上设置有闸阀，在靠近煤气围管进口的管道上设置有第二压力表，在闸阀与第二压力表间的管道上设置有球阀，在球阀与第二压力表间的管道上设置有流量计，在流量计与第二压力表间的管道上设置有压力调节阀，在压力调节阀与第二压力表间的管道上设置有流量调节阀，在流量调节阀与第二压力表间的管道上设置有第一压力表，在第一压力表与第二压力表间的管道上设置有快速切断阀，在快速切断阀与第二压力表间的管道上设置有第一止回阀；

氮气吹扫管道架设：在第一止回阀与第二压力表间的焦炉煤气喷吹管道设置有氮气吹扫管道，在氮气吹扫管道上设置有电动截止阀，在电动截止阀与靠近焦炉煤气喷吹管道接口间设置有手动闸阀，在电动截止阀与手动闸阀间的管道上设置有电动闸阀，在电动闸阀与手动闸阀间的管道上设置有第二止回阀；

步骤2，对焦炉煤气喷吹管道进行氮气吹扫；

步骤3，从焦化厂引焦炉煤气到焦炉煤气喷吹管道的快速切断阀前，具体过程如下：打开焦炉煤气喷吹管道的球阀、闸阀，关闭焦炉煤气喷吹管道的流量调节阀、快速切断阀，使压力调节阀开度保持在15％-25％，防止焦炉煤气送过来后卡阀，通焦炉煤气到焦炉煤气喷吹管道的快速切断阀前；

步骤3，在喷吹装置上安装焦炉煤气喷枪，具体步骤如下：

3.1按顺序打开氮气吹扫管道上的手动闸阀，电动闸阀，然后缓慢打开电动截止阀，以免前期开太快，防止压力下降较大；

3.2关闭喷枪前手动球阀，将喷枪迅速插入喷吹装置直吹管，调整喷枪枪头在风口中心位置，安装好喷枪与直吹管上弹子阀的连接法兰，保证不漏气；

3.3安装好支管波纹软管与喷枪的连接法兰，保证不漏气，打开焦炉煤气喷吹支管球阀、喷枪前手动球阀给喷枪送氮气；

步骤4，向高炉喷吹焦炉煤气

4.1通过第二压力表观察高压氮气稳定在0.8MPa以上，同时确认每个支管的氮气已经喷入炉内；

4.2打开焦炉煤气管线上的压力调节阀，当压力达到0.57MPa以上时，先打开快速切断阀，再逐渐开启流量调节阀，开始往炉内送焦炉煤气。

进一步，所述焦炉煤气喷吹管道的管径为DN500，氮气吹扫管道管径为DN50。

进一步，所述喷吹装置设置有26个喷吹支管，喷吹口内径为20mm。

所述焦炉煤气为钢化联产乙二醇检修期间剩余的焦炉煤气。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、由于焦炉煤气具有“富氢少碳”的特点，本发明将钢化联产乙二醇检修期间剩余的焦炉煤气作为富氢还原气体用于高炉炼铁可以代替部分焦炭起还原剂的作用，从而降低燃料比和生铁成本，减少二氧化碳排放。还避免了焦炉煤气放空烧掉浪费能源和环境污染的问题，获得较大的经济效益和社会环境效益，为钢铁企业焦炉煤气的利用起到了示范作用。

2、由于焦炉煤气的主要成分为H₂，与一氧化碳的还原潜能相比，氢气的还原潜能大大高于一氧化碳。利用本发明方法向1860m³的高炉炉缸喷吹17000m³/h的焦炉煤气，配合高炉富氧(富氧率8％)鼓风，高炉产量可以提高5～10％。

附图说明

图1为本发明高炉喷吹焦炉煤气的示意图。

图2为高炉喷吹装置示意图。

图中，1-闸阀，2-球阀，4-流量计，5-压力调节阀，6-流量调节阀，7-第一压力表，8-快速切断阀，9-第一止回阀，10-焦炉煤气喷吹管道，11-氮气吹扫管道，12-电动截止阀，13-电动闸阀，14-第二止回阀，15-手动闸阀，16-第二压力表，17-煤气围管，18-支管，19-喷枪，20-直吹管，21-支管球阀，22-喷枪前手动球阀，23-弹子阀，24-高炉。

具体实施方式

下面结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行具体、详细的说明。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

实施例1

高炉喷吹焦炉煤气管道架设

按图1所示架设焦炉煤气喷吹管道和氮气吹扫管道，具体为：

焦炉煤气喷吹管道架设：从钢化联产乙二醇的加压系统红线外接出管径为DN500焦炉煤气喷吹管道10与喷吹装置的煤气围管17连接，在靠近焦化厂出口的焦炉煤气喷吹管道10上设置有闸阀1，在靠近煤气围管17进口的管道上设置有第二压力表16，在闸阀1与第二压力表16间的管道上设置有球阀2，在球阀2与第二压力表16间的管道上设置有流量计4，在流量计4与第二压力表16间的管道上设置有压力调节阀5，在压力调节阀5与第二压力表16间的管道上设置有流量调节阀6，在流量调节阀6与第二压力表16间的管道上设置有第一压力表7，在第一压力表7与第二压力表16间的管道上设置有快速切断阀8，在快速切断阀8与第二压力表16间的管道上设置有第一止回阀9；

氮气吹扫管道架设：在第一止回阀9与第二压力表16间的焦炉煤气喷吹管道10设置有管径为DN50氮气吹扫管道11，在氮气吹扫管道11上设置有电动截止阀12，在电动截止阀12与靠近焦炉煤气喷吹管道10接口间设置有手动闸阀15，在电动截止阀12与手动闸阀15间的管道上设置有电动闸阀13，在电动闸阀13与手动闸阀15间的管道上设置有第二止回阀14。

所述喷吹装置设置有26个喷吹支管，喷吹口内径为20mm。

实施例2

在实施例1架设管道的基础上进行高炉焦炉煤气喷吹，具体为：

1、对焦炉煤气喷吹管道进行氮气吹扫；

2、打开焦炉煤气喷吹管道10的球阀2、闸阀2，关闭焦炉煤气喷吹管道10的流量调节阀6、快速切断阀8，使压力调节阀5开度保持在15％，通钢化联产乙二醇检修期间剩余的焦炉煤气到焦炉煤气喷吹管道10的快速切断阀8前；

3、按顺序打开氮气吹扫管道11上的手动闸阀15，电动闸阀13，然后缓慢打开电动截止阀12；

4、关闭喷枪19前手动球阀22，将喷枪19迅速插入喷吹装置直吹管20，调整喷枪枪头在高炉21风口中心位置，安装好喷枪19与直吹管20上弹子阀23的连接法兰，保证不漏气；

5、安装好支管18波纹软管与喷枪19的连接法兰，保证不漏气，打开焦炉煤气喷吹支管球阀21、喷枪前手动球阀22给喷枪送氮气；

6、通过第二压力表16观察高压氮气稳定在0.8MPa，同时确认每个支管18的氮气已经喷入高炉24内；

7、打开焦炉煤气喷吹管道10上的压力调节阀5，当压力达到1MPa以上时，先打开快速切断阀8，再逐渐开启流量调节阀6，开始往炉内送焦炉煤气。

实施例3

在实施例1架设管道的基础上进行高炉焦炉煤气喷吹，具体为：

1、对焦炉煤气喷吹管道进行氮气吹扫；

2、打开焦炉煤气喷吹管道10的球阀2、闸阀2，关闭焦炉煤气喷吹管道10的流量调节阀6、快速切断阀8，使压力调节阀5开度保持在25％，通钢化联产乙二醇检修期间剩余的焦炉煤气到焦炉煤气喷吹管道10的快速切断阀8前；

3、按顺序打开氮气吹扫管道11上的手动闸阀15，电动闸阀13，然后缓慢打开电动截止阀12；

4、关闭喷枪19前手动球阀22，将喷枪19迅速插入喷吹装置直吹管20，调整喷枪枪头在高炉21风口中心位置，安装好喷枪19与直吹管20上弹子阀23的连接法兰，保证不漏气；

5、安装好支管18波纹软管与喷枪19的连接法兰，保证不漏气，打开焦炉煤气喷吹支管球阀21、喷枪前手动球阀22给喷枪送氮气；

6、通过第二压力表16观察高压氮气稳定在1MPa，同时确认每个支管18的氮气已经喷入高炉24内；

7、打开焦炉煤气喷吹管道10上的压力调节阀5，当压力达到0.57MPa时，先打开快速切断阀8，再逐渐开启流量调节阀6，开始往炉内送焦炉煤气。

通过工厂实际操作得到，用实施例2的方法向1860m³的高炉炉缸喷吹17000m³/h的焦炉煤气，配合高炉富氧(富氧率8％)鼓风，高炉产量可以提高5～10％。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种高炉喷吹焦炉煤气的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，喷吹管道架设

焦炉煤气喷吹管道(10)架设：从焦化厂出口引焦炉煤气喷吹管道(10)与煤气围管(17)连接，在靠近焦化厂出口的焦炉煤气喷吹管道(10)上设置有闸阀(1)，在靠近煤气围管(17)进口的管道上设置有第二压力表(16)，在闸阀(1)与第二压力表(16)间的管道上设置有球阀(2)，在球阀(2)与第二压力表(16)间的管道上设置有流量计(4)，在流量计(4)与第二压力表(16)间的管道上设置有压力调节阀(5)，在压力调节阀(5)与第二压力表(16)间的管道上设置有流量调节阀(6)，在流量调节阀(6)与第二压力表(16)间的管道上设置有第一压力表(7)，在第一压力表(7)与第二压力表(16)间的管道上设置有快速切断阀(8)，在快速切断阀(8)与第二压力表(16)间的管道上设置有第一止回阀(9)；

氮气吹扫管道架设：在第一止回阀(9)与第二压力表(16)间的焦炉煤气喷吹管道(10)上设置有氮气吹扫管道(11)，在氮气吹扫管道(11)上设置有电动截止阀(12)，在电动截止阀(12)与靠近焦炉煤气喷吹管道(10)接口间设置有手动闸阀(15)，在电动截止阀(12)与手动闸阀(15)间的管道上设置有电动闸阀(13)，在电动闸阀(13)与手动闸阀(15)间的管道上设置有第二止回阀(14)；

步骤2，对焦炉煤气喷吹管道进行氮气吹扫；

步骤3，从焦化厂引焦炉煤气到焦炉煤气喷吹管道(10)的快速切断阀(8)前，具体过程如下：打开焦炉煤气喷吹管道(10)的球阀(2)、闸阀(1)，关闭焦炉煤气喷吹管道(10)的流量调节阀(6)、快速切断阀(8)，使压力调节阀(5)开度保持在15％-25％，通焦炉煤气到焦炉煤气喷吹管道(10)的快速切断阀(8)前；

步骤3，在喷吹装置上安装焦炉煤气喷枪(19)，具体步骤如下：

3.1按顺序打开氮气吹扫管道(11)上的手动闸阀(15)，电动闸阀(13)，然后缓慢打开电动截止阀(12)；

3.2关闭喷枪前手动球阀(22)，将喷枪(19)迅速插入喷吹装置直吹管(20)，调整喷枪(19)枪头在风口中心位置，安装好喷枪(19)与直吹管(20)上弹子阀(23)的连接法兰，保证不漏气；

3.3安装好支管(18)波纹软管与喷枪(19)的连接法兰，保证不漏气，打开焦炉煤气喷吹支管球阀(21)、喷枪前手动球阀(22)给喷枪(19)送氮气；

步骤4，向高炉(24)喷吹焦炉煤气

4.1通过第二压力表(16)观察高压氮气稳定在0.8MPa以上，同时确认每个支管(18)的氮气已经喷入炉内；

4.2打开焦炉煤气喷吹管道(10)上的压力调节阀(5)，当压力达到0.57MPa以上时，先打开快速切断阀(8)，再逐渐开启流量调节阀(6)，开始往炉内送焦炉煤气。

2.根据权利要求1所述高炉喷吹焦炉煤气的方法，其特征在于：所述焦炉煤气喷吹管道(10)的管径为DN500，氮气吹扫管道(11)的管径为DN50。

3.根据权利要求1所述高炉喷吹焦炉煤气的方法，其特征在于：所述喷吹装置设置有26个喷吹支管(18)，喷吹口内径为20mm。

4.根据权利要求1所述高炉喷吹焦炉煤气的方法，其特征在于：所述焦炉煤气为钢化联产乙二醇检修期间剩余的焦炉煤气。

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