CN207317539U - 用于烧结设备的节能供氧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于对烧结设备的节能供氧系统，涉及金属冶炼技术领域，包括氧气源子系统、空气源子系统、气体混合子系统，氧气源子系统包括氧气管路，氧气管路上自进气端向出气端依次设置有阻火器、流量计、调节阀、快速切断阀，流量计和调节阀之间设置有控制器，控制器包括人机界面；空气源子系统包括空气源管路，空气源管路上自进气端向出气端依次设置有过滤器、控制阀；气体混合子系统包括主气管，主气管上自进气端向出气端依次设置有气体混合器、助燃风机、气体分析仪，氧气源子系统提供的氧气和空气源子系统提供的空气在气体混合子系统中混合均匀后供给烧结设备，供给的气流氧分子分布均匀，且具有良好的节能效果。

Description

用于烧结设备的节能供氧系统

技术领域

本实用新型涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种用于对烧结设备供氧的节能供氧系统。

背景技术

天然富矿开采和处理过程中产生的富矿粉以及贫矿富选后得到的精矿粉，都不能直接入炉，为满足冶炼要求，必须将其制成具有一定粒度的块矿。另外，冶金工业生产中产生大量粉尘和烟尘等，为保护环境和回收利用这些含铁粉料，也需要进行造块处理。

烧结生产是一种人造富矿的过程，由于有这种造块方法，自然界中大量存在的贫矿便可通过选矿和烧结成为能满足高炉冶炼要求的优质人造富矿，烧结过程可以利用富矿粉、高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、铁屑、浓酸渣等其他钢铁及化工工业的若干废料，使这些废料得到有效利用，做到变“废”为宝，变“害”为利。从而使自然资源得到充分利用，有力的推动了钢铁工业的发展。

球团生产是细磨铁精矿或其他含铁粉料造块的又一种方法。它是将精矿粉，溶剂、黏结剂和燃料的混合物，在造球机中制成直径8～15mm的生球，然后再焙烧炉中经过干燥、焙烧、固结成型，制成具有良好冶金性能的优质球团矿。

申请号为200710113423.4的中国专利公开了一种富氧烧结技术，包括点火富氧和保温富氧，即在带式烧结机点火段和保温段都使用富氧烧结，富氧烧结技术方案如下：点火富氧：将吸附制氧系统生产的纯度为93％的氧气，经加压泵、输送管道、分流阀、减压阀送至助燃管道，助燃管道中的氧气与助燃空气混合，形成所需要的富氧助燃气，富氧助燃气中氧含量为22％-25％；富氧助燃气再与焦炉煤气按富氧助燃气：焦炉煤气为2.7：1～4.2：1混合后点火；保温富氧：将吸附制氧系统生产的纯度为93％的氧气，经加压泵、输送管道、分流阀、减压阀送至供氧器，供氧器通过保温罩四周向烧结保温段加入氧气，使加入氧气后的保温气氛中的氧含量达到22％-30％，通过强力抽风往烧结料层内供给富氧。

这种富氧烧结的方法虽然在一定程度上降低了固体燃料消耗，提高了烧结机的利用系数，改善了烧结矿的质量。此方法需要将由制氧机生产出的低压氧气通过氧气压缩机加压后再经过减压阀减压后送入保温罩中。但氧气在经过压缩机升压及减压阀减压中，造成了电能的浪费。同时，氧气在向保温罩中的供氧时，无法保证保温气氛中的富氧空气含氧量各处均相同，容易造成偏烧。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于烧结设备的节能供氧系统，供给的气流氧分子分布均匀，且具有良好的节能效果。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于烧结设备的节能供氧系统，包括氧气源子系统、空气源子系统、气体混合子系统，

所述氧气源子系统包括氧气管路，所述氧气管路上自进气端向出气端依次设置有阻火器、流量计、调节阀、快速切断阀，所述流量计和调节阀之间设置有控制器，所述控制器包括人机界面，通过人机界面输入流量值或调节阀开度值对调节阀进行开度控制，能够根据实际需要，选择不同的控制方式，方便精确的控制氧气量，降低成本；

所述空气源子系统包括空气源管路，所述空气源管路上自进气端向出气端依次设置有过滤器、控制阀，使用过滤器能够有效的滤除灰尘，提高助燃气体的质量；

所述气体混合子系统包括主气管，所述主气管上自进气端向出气端依次设置有气体混合器、助燃风机、气体分析仪，将助燃风机设置在主气管上，通过助燃风机引导气流流动，避免在氧气管路上设置氧气压缩机，能够有效的降低成本，设置气体混合器，能够保证经主气管向烧结设备输送的气流中氧分子分布均匀，提高烧结质量；

所述氧气源子系统提供的氧气和空气源子系统提供的空气在气体混合子系统中混合均匀后供给烧结设备，

所述控制器还与控制阀、气体分析仪、助燃风机、快速切断阀连接，通过控制器对阀门及风机进行控制，不仅操作方便，而且安全系数高。

进一步地，所述阻火器为串接于氧气管路上的铜管，所述阻火器两端焊接有法兰，所述氧气管路与阻火器连接处也对应的设置有法兰，所述氧气管路和阻火器之间通过法兰连接，将阻火器制作为铜管，成本低，而且阻燃效果好，方便更换和维护。

进一步地，所述气体分析仪选用激光气体分析仪，分辨率高，反应迅速，能够实现实时在线检测氧气含量。

进一步地，所述气体混合器选用静态气体混合器，具有很好的结构强度和耐腐蚀性能。

进一步地，所述静态气体混合器包括基管，所述基管进气端设置有氧气喷嘴，所述基管靠近进气端的位置还设置有空气喷嘴。

进一步地，所述氧气喷嘴和空气喷嘴均设置为锥形，两喷嘴的轴线相交于基管内部。

进一步地，所述氧气喷嘴和空气喷嘴的出口端均设置有孔板。

本实用新型的有益效果在于：将助燃风机设置在主气管上，通过助燃风机引导气流流动，避免在氧气管路上设置氧气压缩机，能够有效的降低成本，设置气体混合器，能够保证经主气管向烧结设备输送的气流中氧分子分布均匀，提高烧结质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构图示意图；

图2为阻火器结构图示意图；

图3为控制器与控制阀等连接关系图示意图；

图4为气体混合器剖面图示意图；

其中：1-氧气管路，2-阻火器，3-流量计，4-调节阀，5-快速切断阀，6-气体混合器，7-空气源管路，8-过滤器， 9-助燃风机，10-主气管，11-气体分析仪，12-铜管，13-法兰，14-密封环，15-焊接体，16-控制阀，17-氧气喷嘴，18-孔板，19-空气喷嘴，20-基管。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

实施例1

如图1-4的用于烧结设备的节能供氧系统，包括氧气源子系统、空气源子系统、气体混合子系统，

其中氧气源子系统包括氧气管路1，氧气管路1上自进气端向出气端依次设置有阻火器2、流量计3、调节阀4、快速切断阀5，流量计3和调节阀4之间设置有控制器，控制器包括人机界面，控制器通过人机界面，输入流量值或调节阀开度值对调节阀4进行开度控制，

其中阻火器2为串接于氧气管路1上的铜管12，阻火器2两端和对应的氧气管路1上均焊接固定有钢质法兰13，相互连接的法兰13之间设置有密封环14，铜管12管径为氧气管路1管径的1/4，长度为1m，发生危险时，铜管12受热融化，起到阻火的作用，铜管12两端通过焊接体15与法兰13焊接，焊接体15为CuP6，密封性能高。

空气源子系统包括空气源管路7，空气源管路7上自进气端向出气端依次设置有过滤器8、控制阀16，

其中过滤器8用于过滤灰尘，提高空气质量。

气体混合子系统包括主气管10，主气管10上自进气端向出气端依次设置有气体混合器6、助燃风机9、气体分析仪11，

其中气体混合器6为静态气体混合器，包括基管20，所述基管20管径与主气管10管径相同，通过法兰与主气管10密封连接，方便清理和维修，基管20进气端内部焊接有锥形的氧气喷嘴17，氧气喷嘴17的进气端与基管20进气端相平，且氧气喷嘴17靠近进气端的外壁与基管20内壁之间焊接，且焊接处经过研磨处理，避免基管20与主气管10之间的连接产生缝隙，基管20靠近进气端的侧壁上还开有开口，开口处固定有空气喷嘴19，空气喷嘴19也设置为锥形，其进气端连通有短管，短管的进气端焊接有法兰，短管的外壁与开口的内壁之间焊接，空气喷嘴19的出气端也焊接有孔板，两喷嘴的轴线垂直相交于基管20内部，使用时，在助燃风机9的作用下，基管20内部为负压，氧气和空气经喷嘴、孔板进入基管20内，气体压强小，分子间隙大，两喷嘴的轴线垂直相交，氧气和空气相互作用，混合效率高。

气体分析仪11选用激光气体分析仪，原位安装于助燃风机9后，当发生危险时，其能够快速反应。

氧气源子系统提供的氧气和空气源子系统提供的空气在气体混合子系统中混合均匀后供给烧结设备，

控制器还与控制阀16、气体分析仪11、助燃风机9、快速切断阀5。

本实施例的使用方法分为自动和手动，其中自动的步骤为：

A1，打开控制器，在控制器中存入多组参数值，每组参数值包括氧气浓度值、调节阀开度值、流量值、工业氧气纯度参数。

A2，通过控制器开启控制阀、气体分析仪、调节阀、流量计、快速切断阀和助燃风机；

A3， 通过人机截面选择氧气浓度值，控制器控制调节阀开度，同时流量计显示流量值，混合气流经过气体混合器和助燃风机，经氧气分析仪检测氧气浓度，并反馈给控制器。

手动步骤为：

B1，打开控制器，在控制器中存入多组参数值，每组参数值包括氧气浓度值、调节阀开度值、流量值、工业氧气纯度参数。

B2，通过控制器开启控制阀、氧气分析仪、调节阀、流量计、快速切断阀和助燃风机；

B3，通过人机截面选择氧气浓度值，然后参考显示的调节阀开度值/流量值，手动输入调节阀开度值/流量值，达到快速控制的目的。

本实施例中，助燃风机9选用罗茨风机，稳定性高，工业氧气的压强一般为0.01MPa～3.0MPa、纯度为50%～100%，目前我国钢铁厂配套的制氧站多数排气压强为3.0MPa的氧气压缩机，而使用过程中所需要的混合气体压强为0.45~0.6MPa，将助燃风机9后置，能够避免使用氧气压缩机，有效的节约成本，另使用上述的控制方法，能够有效的节约人工成本，同时提高安全性能。

附表1是我国制氧行业常用活塞式氧气压缩机参数表。

附表1

由附表1可计算出每标准立方米氧气压缩至3.0MPa所需能耗约为0.167KW/h，若富氧所需氧气量为2000m³/h，理论每年能节约的电能为：2000m³/h×0.167KW/h×24h×365d=2925840KW·h，具有良好的经济效益和环境效益。

Claims (5)

1.一种用于烧结设备的节能供氧系统，其特征在于，包括氧气源子系统、空气源子系统、气体混合子系统，

所述氧气源子系统包括氧气管路，所述氧气管路上自进气端向出气端依次设置有阻火器、流量计、调节阀、快速切断阀，所述流量计和调节阀之间设置有控制器，所述控制器包括人机界面，通过人机界面输入流量值或调节阀开度值对调节阀进行开度控制；

所述空气源子系统包括空气源管路，所述空气源管路上自进气端向出气端依次设置有过滤器、控制阀；

所述气体混合子系统包括主气管，所述主气管上自进气端向出气端依次设置有气体混合器、助燃风机、气体分析仪，

所述氧气源子系统提供的氧气和空气源子系统提供的空气在气体混合子系统中混合均匀后供给烧结设备，

所述控制器还与控制阀、气体分析仪、助燃风机、快速切断阀连接，

所述气体混合器选用静态气体混合器，所述静态气体混合器包括基管，所述基管进气端设置有氧气喷嘴，所述基管靠近进气端的位置还设置有空气喷嘴。

2.根据权利要求1所述的用于烧结设备的节能供氧系统，其特征在于，所述阻火器为串接于氧气管路上的铜管，所述阻火器两端焊接有法兰，所述氧气管路与阻火器连接处也对应的设置有法兰，所述氧气管路和阻火器之间通过法兰连接。

3.根据权利要求1所述的用于烧结设备的节能供氧系统，其特征在于，所述气体分析仪选用激光气体分析仪。

4.根据权利要求1所述的用于烧结设备的节能供氧系统，其特征在于，所述氧气喷嘴和空气喷嘴均设置为锥形，两喷嘴的轴线相交于基管内部。

5.根据权利要求4所述的用于烧结设备的节能供氧系统，其特征在于，所述氧气喷嘴和空气喷嘴的出口端均设置有孔板。