CN115180409A - 转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统及使用方法 - Google Patents

转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及转炉除尘领域,具体涉及转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统及使用方法。本申请采用分段外旁置脉冲式浓相助推装置替代传统正压静压浓相气力输送系统中配置的外旁置浓相助推装置,提高气力输送系统运行稳定性和可靠性、降低了气力输送系统运行能耗;将转炉不同物料料性除尘灰输送集中在一套气力输送系统内实现。

Description

转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统及使用方法
技术领域
本发明涉及转炉除尘领域,具体涉及转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统及使用方法。
背景技术
转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展,为了推进炼钢实施超低排放改造,针对转炉一次除尘、二次除尘以及三次除尘等除尘系统的超低排放改造正在前面展开。为避免除尘灰转运二次扬尘污染,采用气力输送系统进行转炉各除尘系统除尘灰长距离输送替代在除尘器机旁灰库下加湿搅拌后汽车运走除尘灰运输方式则是最佳方案之一。
由于转炉一次干法除尘粗灰、转炉一次干法除尘细灰、转炉二次/三次除尘灰的物料料性不同,一般都是分别独立设置转炉除尘站的气力输送系统,由于炼钢厂转炉除尘站点比较多,需要设置多套独立气力输送系统,设置的输灰管线数量较多,一方面,增加了设备投入费用;另外,较多的气力输送系统和输灰管线给后续维护保养增加了很多工作量。
另外,转炉一次干法除尘系统的工艺特殊性,使得转炉一次干法除尘粗灰和细灰具有较高温度和一定湿度,EC中排出来的粗灰有时还会夹杂一定数量的大块的烧结硬块和结露冷凝板结的大团块,对采用长距离的气力输送系统稳定可靠运行构成一定影响。
有些气力输送系统为了确保系统长距离输灰运行稳定可靠,采用了“外旁置式浓相助推装置”工艺系统。但是这种系统在输灰运行过程中,自系统开始启动输灰运行时,无论系统输送有误堵管趋势,都会一直通过系统中设置的“外旁置式浓相助推装置”沿输灰管道间隔一定距离不断往输灰管道内喷吹压缩气体,进行扰流助推,降低了系统的能效。
发明内容
本申请的目的是提供转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统。
本发明的再一目的是使用上述转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统的方法。
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,包括转炉一次干法除尘粗灰发送单元(Ⅰ)、转炉一次干法除尘细灰发送单元(Ⅱ)、以及转炉二和三次除尘灰发送单元(Ⅲ),分段外旁置脉冲式浓相助推装置,中央灰库,以及PLC控制装置;
其中,
所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元、转炉二和三次除尘灰发送单元分别包括依次连通的缓冲斗、振动筛分输送器、仓泵,其中,所述各仓泵与中央灰库通过输灰管道连通,在各所述仓泵的出口处设置流化助推式发送器和管道式浓相助推器;
在所述输灰管道上间隔设置分段外旁置脉冲式浓相助推装置,所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置包括设置在输灰管道上的压力传感器、设置在浓相助推气源管道上的电磁脉冲阀,所述浓相助推气源管道与所述输灰管道连通,其中,所述电磁脉冲阀由脉冲信号控制,控制开启或关闭向输灰管道内进行脉冲吹气,所述压力传感器实时检测所述区段内的输灰管道的压力,并且通过所述PLC控制装置设定的程序进行逻辑判断,确定是否开启相应区段的外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀向输灰管道内进行脉冲吹气。
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其中,所述振动筛分输送器的大块料和异物出口处存放斗,经振动筛分预处理筛分出粒径≥5~10mm大颗粒物料、团块、以及异物排入所述存放斗。
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其中,所述系统还包括输送用压缩空气气源和压缩空气储气罐,一部分压缩气源被直接在输送至所述仓泵,一部分压缩气源在所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀的控制下被输送至输灰管道。
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其中,在所述输灰管道按50~80m间隔设置所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置。
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其中,在所述浓相助推气源管道上设置喷吹阀组,通过软管与所述输灰管道连通,在所述软管与所述输灰管道连通处设置节流孔板和防污止回阀。
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其中,所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元以及距离各仓泵出口80~100m的输灰管道设有伴热保温用装置。
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其中,在所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元的振动筛分输送器与所述仓泵之间的连通管线上设有粗灰粉体物料粉碎机。
使用本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统进行输送的方法包括以下步骤:
对进入仓泵内物料进行振动筛分预处理,筛分出粒径≥5~10mm大颗粒物料、团块、以及异物,并排出;
向仓泵通入部分加热的输送用气;
通过分段外旁置脉冲式浓相助推装置向输灰管道输入加热的空气,其中,设置在输灰管道上的压力传感器实时检测所在区段输灰管道内压力状况,通过PLC控制装置对输灰管道上所有压力传感器实时检测到的压力数值进行比对,实时判断哪个区间段输灰管道有堵管趋势,即(P1~PN)>PN+1,(P1~PN)≥0.2~0.22Mpa,P1为最靠近仓泵出口设置的第1个压力变送器检测到的输灰管道内压力值;PN为距离仓泵出口设置的第N个压力变送器检测到的输灰管道内压力值;PN+1为距离仓泵出口设置的第N+1个压力变送器检测到的输灰管道内压力值,立即启动该区段的分段外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀,向输灰管道内喷吹入压缩气体,进行扰流助推。
根据本申请的方法,其中,对经过筛分预处理的转炉一次干法除尘粗灰采用粉体物料粉碎机进行再次粉碎处理。
有益效果:
1、本申请的技术方案采用分段外旁置脉冲式浓相助推装置替代传统正压静压浓相气力输送系统中配置的外旁置浓相助推装置,在确保更有效地提高气力输送系统运行稳定性和可靠性的基础上,有效降低了气力输送系统运行能耗;
2、将转炉不同物料料性除尘灰(转炉一次干法除尘粗灰、一次干法除尘细灰、以及转炉二次/三次除尘灰)输送集中在一套气力输送系统内实现,最大限度减少了炼钢厂除尘气力输送系统设置的输灰管道数量,便于维护保养;
3、在每套发送单元的仓泵进料前,增设了振动筛分输送装置和粗灰粉体物料粉碎机等装置,筛分出粒径≥5~10mm大颗粒物料、团块、以及异物,并对经过筛分预处理的转炉一次干法除尘粗灰采用粉体物料粉碎机进行再次粉碎处理,从而有效确保气力输送系统稳定可靠运行。
附图说明
图1为根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统的结构示意图;
图2为根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统的分段外旁置脉冲式浓相助推装置的结构示意图。
附图标记:
I:转炉一次干法除尘粗灰发送单元;II:转炉一次干法除尘细灰发送单元;III:转炉二和三次除尘灰发送单元;
1:除尘灰缓冲斗;2:卸料阀;3:振动筛分输送器;4:卸灰阀;5:存放斗;6:粉体物料粉碎机;7:仓泵;8:温度变送器;9:操作箱;10:输入气源阀组;11:流化助推发送器;12:管道式浓相助推器;13:压力变送器;14:伴热保温装置;15:输灰管道;16:库底流化装置;17:外旁置助推起源管道;18:分段外旁置脉冲式浓相助推装置;19:输灰管道设有变径头;20:中央灰库;21:PLC控制装置;22:电加热器;23:压缩气体储存罐;
A:喷吹阀组;
18-1:直角式电磁脉冲阀;18-2短管;18-3:软管;18-4:节流孔板;18-5:防污止回阀。
具体实施方式
根据本申请的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,包括转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元、以及转炉二和三次除尘灰发送单元,分段外旁置脉冲式浓相助推装置,中央灰库,以及PLC控制装置,其中,
所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元、转炉二和三次除尘灰发送单元分别包括依次连通的缓冲斗、振动筛分输送器、仓泵,其中,各所述仓泵与所述中央灰库通过输灰管道连通,在各所述仓泵的出口处设置流化助推式发送器和管道式浓相助推器;
在所述输灰管道上间隔设置所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置,所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置包括设置在输灰管道上的压力传感器、设置在浓相助推气源管道上的电磁脉冲阀,所述浓相助推气源管道与所述输灰管道连通,其中,所述电磁脉冲阀由脉冲信号控制,控制开启或关闭向输灰管道内进行脉冲吹气,所述压力传感器实时检测所处区段内的输灰管道的压力,并且通过所述PLC控制装置设定的程序进行逻辑判断,确定是否开启相应区段的外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀向输灰管道内进行脉冲吹气。
根据本申请的技术方案,在采用正压静压浓相气力输送工艺的基础上,沿着气力输灰管道每间隔一段距离设置一套分段外旁置脉冲式浓相助推装置,根据气力输送系统输灰管道总长度选择配置分段外旁置脉冲式浓相助推装置的具体数量。
任一分段外旁置脉冲式浓相助推装置可根据设置在该装置区间段的压力传感器实时检测输灰管道内该区域段内的压力状况,如果输灰管道压力升高,压力数值≥0.2~0.22MPa时,通过控制系统设定的程序进行逻辑判断,其中,针对输灰管道上所有压力传感器实时检测到的压力数值进行比对,实时判断哪个区间段输灰管道有堵管趋势,即(P1~PN)>PN+1,(P1~PN)≥0.2~0.22MPa,立即开启该套分段外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀向输灰管道内喷吹入压缩氮气,进行扰流助推(或称破堵)。电磁脉冲阀不是一直连续开着,而是按设定的由脉冲信号控制,按所需的启闭时间(300~500ms)作脉冲浓相助推送气,对该区间段输灰管道内进行脉冲吹气进行扰流助推。每次只开启最靠近有堵管趋势区域段的那套分段外旁置脉冲式浓相助推装置,其前/后的其它分段外旁置脉冲式浓相助推装置不开启,这样可以在确保系统浓相静压输送状态稳定,而且最大限度地节省输送耗气量。
实现浓相输送与防止输灰管堵管是一对相互关联又相互制约的矛盾。传统的浓相静压气力输送系统通常是将输送用气全部加到仓泵内,使物料获得足够的动压克服管道阻力来实现输送。由于这类系统需要较多的空气,输送速度高,从而加剧系统磨损.并引起管道中的物料分层沉降,造成堵管。
根据本申请的技术方案,为了既要保持浓相静压气力输送的特点,又要在工艺上达到长距离输送的目的,即在输灰管道上按一定间隔距离分段设置安装若干套“分段外旁置脉冲式浓相助推装置”与系统压力控制单元来加以解决。在前段输送路程中,以静压密相栓流的形式,让其发挥出最佳效果。在后段输送路程中,当物料通过“分段外旁置脉冲式浓相助推装置”与压力控制单元时,使其要补充气体的作用下获得一定的动能,达到最佳的浓相栓柱流状态,完成浓相静压气力输送。
分段外旁置脉冲式浓相助推装置气力输送系统,是在输灰管道上按一定间隔距离分段设置安装若干套分段外旁置脉冲式浓相助推装置。输送用气并不全部加入仓泵,加入仓泵的空气只是起到将物料推进管道的作用,另外的空气通过分段外旁置脉冲式浓相助推装置直接加入管道。通过分段外旁置脉冲式浓相助推装置加入管道的空气可使物料获得克服管道阻力所必需的能量。由于被输送的物料在输送管中呈集团流态或栓状流态,而非完全悬浮状态,物料运动速度低,克服管道阻力的能量主要是压能,从而可以大大降低系统的耗气量,并有效降低管道磨损。即使物料在管道中发生停滞,无论输送距离有多长,分段外旁置脉冲式浓相助推装置都能使之重新启动。通过该系统中设置的“分段外旁置脉冲式浓相助推装置”有效实现气力输送系统长距离稳定可靠运行。
该气力输送系统能够正常运行的输送用压缩空气气源压力≥0.55MPa。
该气力输送系统用于输送转炉一次干法粗灰和细灰的输送气源工作温度≥65~70℃;采取伴热保温措施的装置的设备壁体工作温度≥65~70℃。
以下结合具体实施例描述本申请的技术方案。
如图1所示,转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统包括转炉一次干法除尘粗灰发送单元Ⅰ、转炉一次干法除尘细灰发送单元Ⅱ、以及转炉二和三次除尘灰发送单元Ⅲ。
所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元Ⅰ、转炉一次干法除尘细灰发送单元Ⅱ、以及转炉二和三次除尘灰发送单元Ⅲ的结构相同,分别包括依次连接的除尘灰缓冲斗1、振动筛分输送器3、粉体物料粉碎机(采取伴热保温措施)6、仓泵7、分段外旁置脉冲式浓相助推装置18、中央灰库20。所述缓冲斗1的出料端设有卸料阀2,将各自中间缓冲斗内的除尘灰均匀地向下卸料,在每个卸料阀2下设置台振动筛分输送机3,通过它一方面实现除尘灰的小角度一定距离侧斜输送,更重要的是,在输送除尘灰粉体物料的同时对除尘灰进行一定程度震击破碎和筛分,对可能存在的灰图案块进行震击破碎,更主要是对除尘灰进行筛分过滤,筛分出粒径较大的颗粒物,排入存放斗5,避免这些粒径较大颗粒进入仓泵7,给整个气力输送系统运行稳定性和可靠性造成影响。卸料阀2还与卸灰阀4连通。经过筛除大粒径颗粒物的除尘灰通过溜灰管段进入仓泵,采用气力输送系统输送至中央灰库。针对转炉一次干法除尘粗灰的特殊物料性质,还增设了粉体物料粉碎机6,对经过筛分后的粗灰再做进一步粉碎处理,以确保转炉一次干法除尘粗灰接下来气力输送运行过程更加平稳和可靠。
仓泵7由仓泵上部泵壳体、下部的流化助推发送器11、以及仓泵出料口处设置的管道式浓相助推器12等组成。其中,通过流化助推发送器向仓泵内的粉体物料喷入流化气体与粉体物料充分混合,从而实现仓泵输灰过程中边流化边输送的效果。管道式浓相助推器对经过在仓泵内充分流化的气/灰混合物再次进行流化助推,对气/灰混合物的灰气比值做进一步调整,确保系统有效实现浓相静压输送。仓泵还配有温度变送器8和操作箱9。所述压缩空气储气罐提供的压缩空气在输入气源阀组10的控制下分别从仓泵上部、中部、底部、以及仓泵出口料口等部位进入所述仓泵
所述仓泵7与所述中央灰库20通过输灰管道15连通,在所述仓泵7出口附件的输灰管道上设有压力变送器13和伴热保温装置14。在转炉一次干法除尘细灰发送单元Ⅱ、以及转炉二和三次除尘灰发送单元Ⅲ的除尘缓冲斗内可以设置库底流化装置16。
压缩气体储存罐23内的气体经电加热器22加热,一部分进入外旁置助推起源管道17,经分段外旁置脉冲式浓相助推装置18进入输灰管道,输灰管道设有变径头19。
所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元以及距离仓泵出口80~100m长度输灰管道需要采取伴热保温措施。
系统配置输送用压缩氮气气源、压缩氮气储气罐,输送压缩氮气气源加热装置,主要对转炉一次干法除尘粗灰和细灰输送用压缩氮气进行预热,压缩氮气预热温度65~70℃;在输灰管道沿程按50~80m间隔设置一套分段外旁置脉冲式浓相助推装置。
如图2所示,每套分段外旁置脉冲式浓相助推装置包括:设置在输灰管道15上的压力传感器13,助推气源管道17经直角式电磁脉冲阀18-1与短管18-2连接,所述短管18-2通过多个喷吹阀组A与所述输灰管道15连通,所述喷吹阀组A包括连通所述短管18-2与所述输灰管道15的软管18-3,以及设置在所述软管18-3与所述输灰管道15连接处设有节流孔板18-4和防污止回阀18-5。从所述压缩空气储气罐提供的压缩空气进入助推气源管道,经所述直角式电磁脉冲阀18-1进入短管18-2,然后经各所述喷吹阀组A进入所述输灰管道15。所述压力传感器实时检测所述区段内的输灰管道的压力,并且通过所述PLC控制装置21设定的程序进行逻辑判断,确定是否开启相应区段的外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀向输灰管道内进行脉冲吹气。
针对转炉一次干法除尘粗灰和细灰工况特性(高温、高湿),中间缓冲斗、物料预处理设备、发送单元设备、以及距离仓泵出口80~100m输灰管道均采取伴热保温措施,最大限度避免粗灰和细灰冷凝结露板结,同时输送压缩氮气气源也通过电加热器预热,也是为避免粗灰和细灰冷凝结露板结。
在使用时,一部分压缩氮气储气罐内的压缩气体将电加热器加热后加入仓泵,加入仓泵的空气,防止由于输送气源温度低于65℃,使得具有一定温度和湿度的转炉一次干法除尘粗灰和细灰中的水蒸汽冷凝结露,造成过粘或结团块和潮解板结。只是起到将物料推进管道的作用,另外的空气通过分段外旁置脉冲式浓相助推装置直接加入管道。通过分段外旁置脉冲式浓相助推装置加入管道的空气可使物料获得克服管道阻力所必需的能量。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其特征在于,所述系统包括转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元、以及转炉二和三次除尘灰发送单元,分段外旁置脉冲式浓相助推装置,中央灰库,以及PLC控制装置;
其中,
所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元、转炉二和三次除尘灰发送单元分别包括依次连通的除尘缓冲斗、振动筛分输送器、仓泵,其中,所述各仓泵与中央灰库通过输灰管道连通,在各所述仓泵的出口处设置流化助推式发送器和管道式浓相助推器;
在所述输灰管道上间隔设置分段外旁置脉冲式浓相助推装置,所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置包括设置在输灰管道上的压力传感器、设置在浓相助推气源管道上的电磁脉冲阀,所述浓相助推气源管道与所述输灰管道连通,其中,所述电磁脉冲阀由脉冲信号控制,控制开启或关闭向输灰管道内进行脉冲吹气,所述压力传感器实时检测所在区段输灰管道内的压力,并且通过所述PLC控制装置设定的程序进行逻辑判断,确定是否开启相应区段的外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀向输灰管道内进行脉冲吹气。
2.根据权利要求1所述的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其特征在于,所述振动筛分输送器的大块料和异物出口处设有存放斗。
3.根据权利要求1所述的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其特征在于,所述系统还包括输送用压缩空气气源和压缩空气储气罐,所述压缩空气储气罐分别与所述仓泵和所述浓相助推气源管道通过管线连通。
4.根据权利要求1所述的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其特征在于,在所述输灰管道按50~80m间隔设置所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置。
5.根据权利要求1所述的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其特征在于,在所述浓相助推气源管道上设置喷吹阀组,通过软管与所述输灰管道连通,在所述软管与所述输灰管道连通处设置节流孔板和防污止回阀。
6.根据权利要求1所述的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其特征在于,所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元、转炉一次干法除尘细灰发送单元以及距离各仓泵出口80~100m的输灰管道设有伴热保温用装置。
7.根据权利要求1所述的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统,其特征在于,在所述转炉一次干法除尘粗灰发送单元的振动筛分输送器与所述仓泵之间的连通管线上设有粗灰粉体物料粉碎机。
8.使用权利要求1的转炉不同物料料性除尘灰一体化气力输送系统进行输送的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
对进入仓泵内物料进行振动筛分预处理,筛分出粒径≥5~10mm大颗粒物料、团块、以及异物,并排出;
将压缩空气储气罐的部分压缩空气直接输入所述仓泵,并通进入所述输灰管道;
将压缩空气储气罐的另一部分压缩空气通过所述分段外旁置脉冲式浓相助推装置输送至所述输灰管道,其中,
设置在输灰管道上的各个压力传感器实时检测所在区段输灰管道内压力数值,通过PLC控制装置对输灰管道上所有压力传感器实时检测到的压力数值进行比对,如P1~PN>PN+1,且P1~PN≥0.2~0.22MPa,则启动该区段的分段外旁置脉冲式浓相助推装置的电磁脉冲阀,向输灰管道内喷吹入压缩输送用气,进行扰流助推,其中,P1为靠近所述仓泵出口设置的第1个压力变送器检测到的输灰管道内压力值,PN为距离仓泵出口设置的第N个压力变送器检测到的输灰管道内压力值;PN+1为距离仓泵出口设置的第N+1个压力变送器检测到的输灰管道内压力值。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,对经过筛分预处理的转炉一次干法除尘粗灰采用粉体物料粉碎机进行再次粉碎处理。
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