CN114737014A - 一种转炉除尘灰输送设备与输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转炉除尘灰输送设备及输送方法，所述输送设备包括仓泵、进料阀、平衡阀、出料阀、储气罐以及灰仓；所述进料阀设于所述灰仓的出料口与所述仓泵的进料口之间，所述平衡阀设于所述仓泵的第一顶部接口并与灰仓的顶部连接；所述仓泵配置有一次气阀组件、二次气阀组件、三次气阀组件，所述一次气阀组件的一端与所述仓泵底部的流化室两侧连接，所述二次气阀组件的一端与所述仓泵的第二顶部接口连接，所述三次气阀组件的一端与所述仓泵的前端输送管道连接，所述一次气阀组件、二次气阀组件、三次气阀组件的另一端均与所述储气罐的出口管道连接。该输送设备可实现转炉除尘灰稳定顺畅下料，以及安全、可靠、高效、节能、环保的密闭输送。

Description

一种转炉除尘灰输送设备与输送方法

技术领域

本发明涉及烟气灰尘处理技术领域，尤其涉及用于对转炉除尘系统所收集的除尘灰进行输送的设备。本发明还涉及采用所述设备对除尘灰进行输送的方法。

背景技术

我国现有600多座转炉，现如今在新建及改建的转炉中，由于干法除尘技术具有占地面积小、资源利用高、能耗小、除尘效率高等非常明显的优点，越来越多的转炉一次烟气除尘方法采用此种技术。

在转炉一次烟气干法除尘系统中，通过静电除尘器收集的除尘灰，经静电除尘器底部刮板式输灰机转运、通过斗提机或者短距离气力输送收集到细灰灰仓中，再通过汽车外运进行二次利用。细灰灰仓的灰一般采用真空罐车或通过粉尘加湿机加湿后装车两种运输方式。但转炉由于其生产工艺的复杂性与特殊性，导致转炉除尘器收集的灰粘性大、流动性差，且灰的密度大，采用上述两种方式运输时存在较多的问题。

如果采用真空罐车运输，则一次性投资高，需要多辆车轮流运输，厂内运输量大；而且，罐车装灰时间长，效率低。

如果采用粉尘加湿机加湿后装车运输，虽然一次性投资较低，但粉尘加湿效果差，容易造成卸灰装置堵灰或二次扬尘，且汽车运输增加道路抛洒，污染环境；而且，这种运输方式自动化程度低，由于转炉灰灰质特殊经常需人工根据下灰状况敲打灰仓促进下灰，现场经常需要派专人进行巡检和值守，人工干预较多。此外，危险性较大，由于灰温高，同时灰里夹杂着少量的煤气，易爆燃。

如今随着钢铁行业的大力发展，其污染现状也越来越受到关注重视，钢厂要求完成实现无组织排放治理目标，灰仓外排车拉运输的形式对生产现场的环境及安全造成的影响，已经成为生产操作中的难点，而现有输送装置无法很好的满足转炉除尘灰的输送要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉除尘灰输送设备，以解决现有输送设备在输送转炉灰时所存在的问题，实现转炉除尘灰稳定顺畅下料，安全、可靠、高效、节能、环保的密闭输送。

本发明的另一目的在于提供一种采用所述设备对转炉除尘灰进行输送的方法。

为实现上述目的，本发明提供一种转炉除尘灰输送设备，包括仓泵、进料阀、平衡阀、出料阀、储气罐以及灰仓；所述进料阀设于所述灰仓的出料口与所述仓泵的进料口之间，所述平衡阀的一端与所述仓泵的第一顶部接口连接，另一端通过平衡管连接所述灰仓的顶部；所述仓泵配置有一次气阀组件、二次气阀组件、三次气阀组件，所述一次气阀组件的一端经气管与所述仓泵底部的流化室两侧连接，另一端与所述储气罐的出口管道连接；所述二次气阀组件的一端经气管与所述仓泵的第二顶部接口连接，另一端与所述储气罐的出口管道连接；所述三次气阀组件的一端经气管与所述仓泵的前端输送管道连接，另一端与所述储气罐的出口管道连接；所述出料阀的一端与所述仓泵的出口连接，所述出料阀的另一端与助吹器连接，所述助吹器配置有助吹气阀组件，所述助吹气阀组件的一端与所述助吹器连接，另一端与所述储气罐的出口管道连接；所述助吹器经输送管道与终端仓连接。

可选地，设有清堵料阀；所述清堵料阀的一端连接于所述输送管道，另一端经清堵管与所述灰仓顶部连接。

可选地，所述清堵料阀连接于距离所述出料阀5m以内的输送管道。

可选地，所述输送管道安装有压力变送器。

可选地，所述压力变送器安装于距离所述出料阀20m以内的输送管道。

可选地，所述进料阀与灰仓的底部出口之间设有伸缩节及手动插板阀，所述手动插板阀与所述灰仓底部出口相连接。

可选地，所述二次气阀组件、三次气阀组件、助吹气阀组件沿气流方向依次设有手动球阀、气动进气阀及止回阀。

可选地，所述一次气阀组件沿气流方向依次有手动球阀、气动进气阀，然后分成两路连接于所述仓泵流化室的两侧，每一路依次设有手动球阀及止回阀。

为实现上述另一目的，本发明提供一种转炉除尘灰输送方法，采用上述任一项所述的转炉除尘灰输送设备，包括：

进料阶段：打开所述仓泵的进料阀、二次气阀组件，开启进料计时器T1、开启反吹计时器T2，T2时间到则关闭所述二次气阀组件，所述进料阀继续保持开启同时开启所述平衡阀，开启计时器T3，当T3时间到则关闭所述平衡阀，再次开启所述二次气阀组件、开启反吹计时器T2，在进料计时器T1范围内如此循环直至T1时间到，则关闭所述仓泵的进料阀、平衡阀、二次气阀组件，进料阶段结束，系统转入进气阶段；

进气阶段：开启所述一次气阀组件、二次气阀组件、三次气阀组件对所述仓泵进行充压流化，同时启动仓泵进气时间计时器T4，T4时间到进气阶段结束，系统转入输送阶段；

输送阶段：打开所述出料阀、助吹气阀组件，物料通过输送管道输送到终端仓；

等待阶段：在仓泵进入等待阶段时，开启等待计时器T10，T10到时后，仓泵进入进料阶段。

进一步地，进料阶段，在进料计时器T1计时期间，如果仓泵上的料位计发出料满报警信号，则关闭仓泵进料阀、平衡阀、二次气阀，仓泵进料阶段结束，系统转入进气阶段。

进一步地，输送阶段，在打开所述出料阀、助吹气阀组件的同时开启二次气开启时间T7，出料阀开启后，当T7到时，则关闭二次气阀组件。

进一步地，输送阶段，在打开所述出料阀、助吹气阀组件的同时开启压力延时检测计时器T5，出料阀开启后在计时器T5内，当输送管道压力PT小于关出料阀压力P1时，则关闭出料阀T8秒，当T8到时后重新开启出料阀，在T5时间内如此循环直至T5时间到。

进一步地，输送阶段，当输送压力PT大于输送上限压力P2时，关闭一次气阀阀组件。

进一步地，输送阶段，当输送压力PT大于输送上限压力P3时，关闭三次气阀组件及出料阀，P3为临界压力，其中，P3＞P2。

进一步地，当输送压力PT下降到输送下限压力P4时，重新开启三次气阀组件及出料阀，P4为临界恢复压力，其中，P3＞P4＞P2。

进一步地，当输送压力PT继续下降至输送下限压力P5时，重新打开一次气阀组件，P5为恢复压力，其中，P3＞P4＞P2＞P5。

进一步地，在打开所述出料阀、助吹气阀组件的同时开启输送阶段计时器T6，当安全输送时间T5到后检测到管道输送压力PT低于输送结束压力P6或输送时间T6到，则关闭一次气阀组件、三次气阀组件、助吹气阀组件，启动管道卸压计时器T9，管道卸压计时器T9时间到后，关闭出料阀，输送阶段结束，进入等待阶段。

本发明所提供的转炉除尘灰输送设备和输送方法，通过对输送压力和阀门开关的控制，使转炉除尘灰能顺畅地落入仓泵，并能从仓泵排入输送管道，同时避免输送管道的堵塞，有效地解决了转炉除尘灰采用气力输送时下料不畅和管道容易堵塞的问题。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种转炉除尘灰输送设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种转炉除尘灰输送方法的流程图；

图3为本发明实施例所提供的一种转炉除尘灰输送方法进料阶段的工艺流程图；

图4为本发明实施例所提供的一种转炉除尘灰输送方法进气阶段的工艺流程图；

图5为本发明实施例所提供的一种转炉除尘灰输送方法输送阶段的工艺流程图。

图中：

1.仓泵 2.进料阀 3.平衡阀 4.伸缩节 5.手动插板阀 6.二次气阀组件 7.三次气阀组件 8.一次气阀组件 9.出料阀 10.助吹气阀组件 11.清堵料阀 12.输送管道 13.压力变送器 14.氮气储罐 15.灰仓 16.助吹器

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，″上、下、内、外″等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如″第一″和″第二″等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

如图1所示，在一种具体实施例中，本发明所提供的转炉除尘灰输送设备，为细灰灰仓15(以下简称灰仓)配设有左右两个仓泵单元，在实际运行时，两个仓泵单元可按照设定的时间间隔交替运行，或者，彼此相互备用，当其中一个仓泵单元发生故障、堵塞时，可及时启用另一个仓泵单元，从而可以使输送持续不断地进行，避免出现停工的现象。

由于两个仓泵单元的结构基本相同，下面主要对右侧的仓泵单元进行详细的说明。该仓泵单元主要由仓泵1、进料阀2、平衡阀3、出料阀9以及氮气储罐14等组成。

进料阀2、平衡阀3安装于仓泵1的顶部，进料阀2的上方安装有伸缩节4及手动插板阀5，手动插板阀5的上部与灰仓15的底部出口连接，平衡阀3的一端与仓泵1的第一顶部接口连接，另一端经平衡管与灰仓15的顶部连接，用于释放输送结束后仓泵1内的余压及输送管道堵管时的压力。

二次气阀组件6的一端经气管与仓泵1的第二顶部接口连接，另一端与氮气储罐14的出口管道连接；三次气阀组件7的一端经气管与仓泵1的前端输送管道连接，另一端与氮气储罐14的出口管道连接；一次气阀组件8的一端经气管与仓泵1底部流化室两侧连接，另一端与氮气储罐14的出口管道连接。

具体地，二次气阀组件6、三次气阀组件7、助吹气阀组件10沿气流方向依次由手动球阀、气动进气阀及止回阀组成；一次气阀组件8沿气流方向依次设有手动球阀、气动进气阀，然后分成两路装于仓泵1流化室的两侧，每一分支气路上依次设有手动球阀及止回阀。

出料阀9的一端与仓泵1的出口连接，另一端与助吹器16连接，助吹气阀组件10的一端与助吹器16连接，另一端通过气管与氮气储罐14出口管道连接。

清堵料阀11的一端安装与出料阀9之后5米内的输送管道12上，另一端经清堵管与灰仓15顶部连接，用于在输送管道12发生堵管时进行清堵。

压力变送器13优选的安装于距离出料阀20米以内的输送管道12上，输送管道12的起始端与助吹器16连接，末端与终端仓连接。

由于转炉除尘灰温度较高并且遇空气会自燃，因此，气源采用惰性气体氮气。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如组成各气阀组件的阀门数量进一步增加或减少，或者，灰仓15仅配置有一个仓泵单元，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

如图2至图5所示，除了上述转炉除尘灰输送设备，本发明还提供一种转炉除尘灰输送方法，该方法采用上文所描述的设备来输送转炉除尘灰，具体输送工艺如下：

进料阶段：打开仓泵1的进料阀2、二次气阀组件6，开启进料计时器T1、开启反吹计时器T2，T2时间到则关闭二次气阀组件6，进料阀2继续保持开启，同时开启仓泵1的平衡阀3，平衡阀3开启的同时开启计时器T3，当T3到时则关闭平衡阀3再次开启二次气阀组件6、开启反吹计时器T2，在进料计时器T1范围内如此循环直至T1时间到，则关闭仓泵1的进料阀2、平衡阀3、二次气阀组件6，仓泵1进料阶段结束，系统转入进气阶段。

在进料计时器T1计时期间，如果仓泵1上的料位计发出料满报警信号，则关闭仓泵1的进料阀2、平衡阀3、二次气阀组件6，仓泵1进料阶段结束，系统转入进气阶段。

在进料阶段采取反复开启二次气进行反吹的方式主要是由于转炉除尘器收集的灰灰质粘性大、流动性差，同时经过中转细灰仓储存，温度下降，导致细灰仓下灰不畅甚至不下灰，通过合理的设置反吹时间保证了下灰顺畅又能防止内壁粘灰，提高了自动化程度，避免了此前经常需人工根据下灰状况敲打灰仓促进下灰的状况。

同时，采取这种无压反吹的方式可以避免带压反吹对阀门造成的冲击磨损等问题，避免因反吹压力造成细灰仓内压力较高等造成细灰仓顶真空压力释放阀卸爆问题。

进气阶段：开启一次气阀组件8、二次气阀组件6、三次气阀组件7对仓泵1进行充压流化，同时启动仓泵进气时间计时器T4，T4时间到进气阶段结束，系统转入输送阶段。此时一次气阀组件8、二次气阀组件6、三次气阀组件7保持开启状态。

同时开启一次气阀组件8、二次气阀组件6、三次气阀组件7对仓泵1进行充压流化，即实现了气和仓泵内物料的完全充分混合及流态化，又可以有效避免仓泵1内的物料在进气阶段大量进入仓泵间的输送管道形成长料栓影响输送及进气阶段仓泵1之间输送管道粘结。

输送阶段：打开仓泵的出料阀9、助吹气阀组件10，同时开启压力延时检测计时器T5(即安全输送时间T5)、输送阶段计时器T6(即输送时间T6)、二次气开启时间T7，物料通过管道输送到终端。

出料阀9开启后，当T7到时，则关闭二次气阀组件6。

出料阀9开启后在计时器T5内，当输送管道压力PT小于设定的关出料阀9压力P1时，此时没有物料输出，或仅有少量物料输出，无法进行正常的输送，则关闭出料阀9时长T8秒，以提高仓泵1内部的压力，当T8到时后重新开启出料阀9，在T5时间内如此循环直至T5时间到。

采取这种方式能够使仓泵1内部和输送管道始终存在较大的压力差，能够有效提高输送的初速度，可以有效降低避免仓泵1及输送管道的粘灰，避免仓泵1内由于灰质重且粘灰导致仓泵1内部不出灰或者出灰不畅。

同时，在出料阀9开启后的输送过程中，当输送压力PT大于输送上限压力P2(即极限压力)时，关闭一次气阀组件8。

当输送压力PT大于输送上限压力P3(即临界压力，P3＞P2)时，关闭三次气阀组件7及出料阀9。

当输送压力PT下降到输送下限压力P4(即临界恢复压力，P3＞P4＞P2)时，重新开启三次气阀组件7及出料阀9。

当输送压力PT继续下降至输送下限压力P5(即恢复压力，P3＞P4＞P2＞P5)时，重新打开一次气阀组件8。

当安全输送时间T5到后检测到管道输送压力PT低于输送结束压力P6或输送时间T6到，则关闭一次气阀组件8、三次气阀组件7、助吹气阀组件10，启动管道卸压计时器T9，管道卸压计时器T9时间到后，关闭出料阀9，输送阶段结束，仓泵1从输送过程进入等待阶段。

等待阶段：在仓泵1进入等待阶段时，开启等待计时器T10，T10到后，仓泵1进入进料阶段。

该输送设备和输送方法与原来的输送方式相比，至少具有以下优点：

1)投资费用低，故障率少，检修维护工作量及费用大大降低；

2)运行费用低，可有效节省人工和机械成本；

3)运行稳定可靠，无安全隐患；

4)有效避免了二次扬尘带来的环境污染；

5)有效的针对转炉除尘灰质的特性实现下料稳定顺畅，输送安全稳定可靠环保的密闭输送。

以上对本发明所提供的转炉除尘灰输送设备与输送方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (17)

1.一种转炉除尘灰输送设备，其特征在于，包括仓泵(1)、进料阀(2)、平衡阀(3)、出料阀(9)、储气罐(14)以及灰仓(15)；所述进料阀(2)设于所述灰仓(15)的出料口与所述仓泵(1)的进料口之间；所述平衡阀(3)的一端与所述仓泵(1)的第一顶部接口连接，另一端通过平衡管连接所述灰仓(15)的顶部；所述仓泵(1)配置有一次气阀组件(8)、二次气阀组件(6)、三次气阀组件(7)，所述一次气阀组件(8)的一端经气管与所述仓泵(1)底部的流化室两侧连接，另一端与所述储气罐(14)的出口管道连接；所述二次气阀组件(6)的一端经气管与所述仓泵(1)的第二顶部接口连接，另一端与所述储气罐(14)的出口管道连接；所述三次气阀组件(7)的一端经气管与所述仓泵(1)的前端输送管道连接，另一端与所述储气罐(14)的出口管道连接；所述出料阀(9)的一端与所述仓泵(1)的出口连接，所述出料阀(9)的另一端与助吹器(16)连接，所述助吹器(16)配置有助吹气阀组件(10)，所述助吹气阀组件(10)的一端与所述助吹器(16)连接，另一端与所述储气罐(14)的出口管道连接；所述助吹器(16)经输送管道(12)与终端仓连接。

2.根据权利要求1所述的转炉除尘灰输送设备，其特征在于，设有清堵料阀(11)；所述清堵料阀(11)的一端连接于所述输送管道(12)，另一端经清堵管与所述灰仓(15)顶部连接。

3.根据权利要求2所述的转炉除尘灰输送设备，其特征在于，所述清堵料阀(11)连接于距离所述出料阀(9)5m以内的输送管道(12)。

4.根据权利要求1所述的转炉除尘灰输送设备，其特征在于，所述输送管道(12)安装有压力变送器(13)。

5.根据权利要求4所述的转炉除尘灰输送设备，其特征在于，所述压力变送器(13)安装于距离所述出料阀(9)20m以内的输送管道(12)。

6.根据权利要求1所述的转炉除尘灰输送设备，其特征在于，所述进料阀(2)与灰仓的底部出口之间设有伸缩节(4)及手动插板阀(5)，所述手动插板阀(5)与所述灰仓(15)底部出口相连接。

7.根据权利要求1所述的转炉除尘灰输送设备，其特征在于，所述二次气阀组件(6)、三次气阀组件(7)、助吹气阀组件(10)沿气流方向依次设有手动球阀、气动进气阀及止回阀。

8.根据权利要求1所述的转炉除尘灰输送设备，其特征在于，所述一次气阀组件(8)沿气流方向依次有手动球阀、气动进气阀，然后分成两路连接于所述仓泵(1)流化室的两侧，每一路依次设有手动球阀及止回阀。

9.一种转炉除尘灰输送方法，采用上述权利要求1至8中任一项所述的转炉除尘灰输送设备，包括：

进料阶段：打开所述仓泵(1)的进料阀(2)、二次气阀组件(6)，开启进料计时器T1、开启反吹计时器T2，T2时间到则关闭所述二次气阀组件(6)，所述进料阀(2)继续保持开启同时开启所述平衡阀(3)，开启计时器T3，当T3时间到则关闭所述平衡阀(3)，再次开启所述二次气阀组件(6)、开启反吹计时器T2，在进料计时器T1范围内如此循环直至T1时间到，则关闭所述仓泵(1)的进料阀(2)、平衡阀(3)、二次气阀组件(6)，进料阶段结束，系统转入进气阶段；

进气阶段：开启所述一次气阀组件(8)、二次气阀组件(6)、三次气阀组件(7)对所述仓泵(1)进行充压流化，同时启动仓泵进气时间计时器T4，T4时间到进气阶段结束，系统转入输送阶段；

输送阶段：打开所述出料阀(9)、助吹气阀组件(10)，物料通过输送管道(12)输送到终端仓；

等待阶段：在仓泵(1)进入等待阶段时，开启等待计时器T10，T10到时后，仓泵(1)进入进料阶段。

10.根据权利要求9所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，进料阶段，在进料计时器T1计时期间，如果仓泵上的料位计发出料满报警信号，则关闭仓泵进料阀、平衡阀、二次气阀，仓泵进料阶段结束，系统转入进气阶段。

11.根据权利要求9所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，输送阶段，在打开所述出料阀(9)、助吹气阀组件(10)的同时开启二次气开启时间T7，出料阀(9)开启后，当T7到时，则关闭二次气阀组件(6)。

12.根据权利要求9所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，输送阶段，在打开所述出料阀(9)、助吹气阀组件(10)的同时开启压力延时检测计时器T5，出料阀(9)开启后在计时器T5内，当输送管道(12)压力PT小于关出料阀(9)压力P1时，则关闭出料阀(9)T8秒，当T8到时后重新开启出料阀(9)，在T5时间内如此循环直至T5时间到。

13.根据权利要求12所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，输送阶段，当输送压力PT大于输送上限压力P2时，关闭一次气阀阀组件(8)。

14.根据权利要求13所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，输送阶段，当输送压力PT大于输送上限压力P3时，关闭三次气阀组件(7)及出料阀(9)，P3为临界压力，其中，P3＞P2。

15.根据权利要求14所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，当输送压力PT下降到输送下限压力P4时，重新开启三次气阀组件(7)及出料阀(9)，P4为临界恢复压力，其中，P3＞P4＞P2。

16.根据权利要求15所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，当输送压力PT继续下降至输送下限压力P5时，重新打开一次气阀组件(8)，P5为恢复压力，其中，P3＞P4＞P2＞P5。

17.根据权利要求16所述的转炉除尘灰输送方法，其特征在于，在打开所述出料阀(9)、助吹气阀组件(10)同时开启输送阶段计时器T6，当安全输送时间T5到后检测到管道输送压力PT低于输送结束压力P6或输送时间T6到，则关闭一次气阀组件(8)、三次气阀组件(7)、助吹气阀组件(10)，启动管道卸压计时器T9，管道卸压计时器T9时间到后，关闭出料阀(9)，输送阶段结束，进入等待阶段。

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