CN212293631U - 一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统，包括煤粉仓、储气罐和高炉，煤粉仓的出料口依次连接有煤粉加热器和螺旋输料机，螺旋输料机的下方并排设置有两个结构相同的喷吹罐，每个喷吹罐的下部均通过喷吹支管连接有喷吹主管，喷吹主管的端部设置有分配器，分配器通过分配管连接有喷煤枪，储气罐上连接有充压主管，充压主管上依次连接有干燥器、气体加热器和两根充压支管，两根充压支管分别与对应喷吹罐的上部、中部和底部连通，煤粉加热器的内部从上到下依次设置有螺旋搅拌装置和均气器。本实用新型操作便捷，控制灵活，能改善喷吹引起的冷却效应，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统

技术领域

本实用新型涉及炼钢技术领域，具体涉及一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统。

背景技术

煤粉喷吹技术是高炉炼铁中提高冶炼强度、降本增效最重要的手段之一，在高炉运行时，使用喷吹煤粉替代部分焦炭，一方面可节约焦化投资，少建焦炉，减少焦化引起的空气污染，另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况，所以高炉喷煤比例呈现逐年上升的趋势，并且逐渐成为钢铁企业不可缺少的节能减排技术之一。

目前的高炉煤粉喷吹系统主要分为串联系统和并联系统，都存在着以下问题：在使用过程中发现，由于煤粉湿度和气源压力等问题常会影响喷吹主管的正常使用，导致喷吹主管内的煤粉流动性变差，甚至出现煤粉堵塞喷吹主管的情况，喷煤系统的故障率较高，连续正常运行的能力较差；其次，需要调节高炉喷煤量时操作难度较大，不能很好的适应高炉炼铁对煤粉量的需求，降低了高炉炼铁的经济效益；最后，在喷煤工艺中，煤粉喷入高炉后，喷吹的煤粉在高炉风口前气化燃烧会降低理论燃烧度，从而引起煤粉喷吹的冷却效应，对煤粉的燃烧温度具有一定的影响。因此，研制开发一种操作便捷，控制灵活，能改善喷吹引起的冷却效应的高炉炼铁的煤粉喷吹系统是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种操作便捷，控制灵活，能改善喷吹引起的冷却效应的高炉炼铁的煤粉喷吹系统。

本实用新型的目的是这样实现的，包括煤粉仓、储气罐和高炉，煤粉仓的出料口连接有煤粉加热器，煤粉加热器的内部从上到下依次设置有螺旋搅拌装置和均气器，煤粉加热器的侧壁上设置有出气管和第一进气管，第一进气管伸入到煤粉加热器的内部后与均气器连通，煤粉加热器的出料口连接有螺旋输料机，螺旋输料机的底部设置有两根出料管，出料管上设置有出料阀，螺旋输料机的下方并排设置有两个结构相同的喷吹罐，两个喷吹罐的顶部分别与两根出料管连通，每个喷吹罐的下部均设置有喷吹支管，喷吹支管上设置有喷吹阀，喷吹支管的端部连接有喷吹主管，喷吹主管的端部设置有分配器，分配器的出料端连接有多根分配管，分配管的端部设置有喷煤枪，喷煤枪位于相应的高炉风口处，储气罐上连接有充压主管，充压主管上依次连接有干燥器和气体加热器，气体加热器的出气端连接有四通管，四通管的第一个接口连接有充压支管，充压支管上设置有充压调节阀，充压支管端部分别与对应喷吹罐的上部、中部和底部连通，四通管的第二个接口上连接有分流管，分流管上设置有分流阀，分流管的端部与第一进气管连通，第三个接口上连接有补气管，补气管上设置有补气阀，补气管的端部与喷吹主管连通。

进一步的，两根喷吹支管之间设置有连通管，连通管上设置有连通阀。

进一步的，煤粉加热器的侧壁上设置有第二进气管，第二进气管伸入到煤粉加热器的内部后与均气器连通，高炉的废气出口连接有排气管，排气管上设置有排气阀，排气管的端部与第二进气管连通。

进一步的，煤粉加热器的出气管连接有旋风除尘器，旋风除尘器的出料口与煤粉加热器连通，储气罐和干燥器之间的充压主管上设置有回流管，回流管的端部与旋风除尘器的出气口连通。

进一步的，储气罐和回流管之间的充压主管上设置有切断阀，气体加热器两侧的充压主管上设置有旁通管路，旁通管路上设置有旁通阀。

本实用新型中设置了两个喷吹罐，使用螺旋输送机对煤粉进行定量输送，可根据高炉炼铁时的实际需要进行交替或同时喷吹工作，同时进行喷吹工作时可使得喷吹量加倍，调节时只需对相应的喷吹阀进行关停即可，操作便捷，控制灵活；其次，本实用新型中设置了煤粉加热器和气体加热器，首先对进行充压的气体进行加热，加热后的气体一部分输送到喷吹罐进行充压及完成煤粉的流态化，一部分输送到煤粉加热器中对煤粉进行加热，通过对煤粉和充压气体的加热，大幅改善因煤粉进入高炉时喷吹引起的冷却效应；三是充压气体进入喷吹罐时，分别从上、中、下三个部位同时充入，一方面提高充压速度，另一方面可通过合理分配喷吹罐各部的充压气体流量，有助于罐内煤粉疏松流化，使喷吹更加均匀，降低喷吹管道堵塞的几率。本实用新型操作便捷，控制灵活，能改善喷吹引起的冷却效应，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1-煤粉仓，2-储气罐，3-高炉，4-煤粉加热器，5-螺旋输料机，6-喷吹罐，7-喷吹支管，8-喷吹主管，9-分配器，10-分配管，11-喷煤枪，12-充压主管，13-干燥器，14-气体加热器，15-充压支管，16-螺旋搅拌装置，17-均气器，18-出气管，19-第一进气管，20-四通管，21-分流管，22-补气管，23-连通管，24-第二进气管，25-排气管，26-回流管，27-切断阀，28-旁通管路，29-旋风除尘器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括煤粉仓1、储气罐2和高炉3，煤粉仓1的出料口连接有煤粉加热器4，煤粉加热器4的内部从上到下依次设置有螺旋搅拌装置16和均气器17，螺旋搅拌装置16和均气器17都为现有设备，煤粉加热器4的侧壁上设置有出气管18和第一进气管19，第一进气管19伸入到煤粉加热器4的内部后与均气器17连通，煤粉加热器4的出料口连接有螺旋输料机5，螺旋输料机5的底部设置有两根出料管，出料管上设置有出料阀，螺旋输料机5的下方并排设置有两个结构相同的喷吹罐6，喷吹罐6为现有设备，煤粉在喷吹罐6内处于悬浮流态化状态，便于输送，两个喷吹罐6的顶部分别与两根出料管连通，每个喷吹罐6的下部均设置有喷吹支管7，喷吹支管7上设置有喷吹阀，喷吹支管7的端部连接有喷吹主管8，喷吹主管8的端部设置有分配器9，分配器9的出料端连接有多根分配管10，分配管10的端部设置有喷煤枪11，喷煤枪11位于相应的高炉3风口处，储气罐2上连接有充压主管12，充压主管12上依次连接有干燥器13和气体加热器14，气体加热器14的出气端连接有四通管20，四通管20的第一个接口连接有充压支管15，充压支管15上设置有充压调节阀，充压支管15端部分别与对应喷吹罐6的上部、中部和底部连通。

四通管20的第二个接口上连接有分流管21，分流管21上设置有分流阀，分流管21的端部与第一进气管19连通，第三个接口上连接有补气管22，补气管22上设置有补气阀，补气管22的端部与喷吹主管8连通。煤粉加热器4在运行时，螺旋搅拌装置16对煤粉进行搅拌，同时气体进入均气器17后均匀输送到煤粉加热器4中，在螺旋搅拌装置16的搅拌下与煤粉进行充分的混合，并在混合过程中对煤粉进行加热，具有较好的加热效果，可烘干煤粉中的水分，使得煤粉颗粒之间更加的疏松，提高煤粉流态化的效率。

本实用新型中设置了两个喷吹罐6，使用螺旋输送机5对煤粉进行定量输送，可根据高炉3炼铁时的实际需要进行交替或同时喷吹工作，同时进行喷吹工作时可使得喷吹量加倍，调节时只需对相应的喷吹阀进行关停即可，操作便捷，控制灵活；其次，本实用新型中设置了煤粉加热器4和气体加热器14，首先对进行充压的气体进行加热，加热后的气体一部分输送到喷吹罐6进行充压及完成煤粉的流态化，一部分输送到煤粉加热器4中对煤粉进行加热，通过对煤粉和充压气体的加热，大幅改善因煤粉进入高炉时喷吹引起的冷却效应；三是充压气体进入喷吹罐6时，分别从上、中、下三个部位同时充入，一方面提高充压速度，另一方面可通过合理分配喷吹罐6各部的充压气体流量，有助于罐内煤粉疏松流化，使喷吹更加均匀，降低喷吹管道堵塞的几率。

两根喷吹支管7之间设置有连通管23，连通管23上设置有连通阀。喷吹支管7内可能会由于煤粉水分大或操作失误等原因而堵塞，若是其中的一根喷吹支管7发生堵塞的话，为了系统可以继续正常运行，可开启连通阀，两个喷吹罐6暂时共用一根喷吹支管7，及时对堵塞的喷吹支管7进行疏通和维护即可。

煤粉加热器4的侧壁上设置有第二进气管24，第二进气管24伸入到煤粉加热器4的内部后与均气器17连通，高炉3的废气出口连接有排气管25，排气管25上设置有排气阀，排气管25的端部与第二进气管24连通。高炉3排出的烟气具有较高的温度，且高炉3排出的烟气中主要成分是一氧化碳和氮气，将其通入煤粉加热器4对煤粉进行加热，既可以对高炉3排出的烟气余热进行充分的利用，且将高炉3排出的烟气作为煤粉的输送载体，随同煤粉喷吹到高炉3内后，其中的一氧化碳还可以参与燃烧，可以节省一定量的燃料。

煤粉加热器4的出气管连接有旋风除尘器29，旋风除尘器29的排尘口与煤粉加热器4连通，储气罐2和干燥器13之间的充压主管12上设置有回流管26，回流管26的端部与旋风除尘器29的出气口连通。气体通入煤粉加热器4与煤粉混合后完成煤粉的加热，排出的气体中难免夹杂有煤粉颗粒和灰尘，通过旋风除尘器29将这些煤粉颗粒和灰尘除去，提高气体的纯度，尽量避免煤粉颗粒和灰尘对回流管26和充压主管12等管路及设备造成堵塞，同时将分离出来的煤粉颗粒再次返回到煤粉加热器4中进行加热，进行后续的煤粉喷吹工序，减少煤粉的浪费。

储气罐2和回流管26之间的充压主管12上设置有切断阀27，气体加热器14两侧的充压主管12上设置有旁通管路28，旁通管路28上设置有旁通阀。由于高炉3排出的烟气的温度较高，经煤粉加热器4和旋风除尘器29再通过回流管26输送到充压主管12后，烟气中仍然含有大量的热量，这时可关闭切断阀27，同时开启旁通阀，烟气直接绕过气体加热器14从旁通管路28输送到喷吹罐6中，在充分利用烟气余热的同时，降低气体加热器14的能量消耗和储气罐2中的气体消耗；另外，若是烟气温度较低，也可关闭旁通阀，烟气通入气体加热器14中进行加热，由于烟气本身具有一定的热量，可使用较少的能量达到加热目的，降低能量消耗。

Claims (5)

1.一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统，包括煤粉仓（1）、储气罐（2）和高炉（3），其特征在于：所述煤粉仓（1）的出料口连接有煤粉加热器（4），所述煤粉加热器（4）的内部从上到下依次设置有螺旋搅拌装置（16）和均气器（17），所述煤粉加热器（4）的侧壁上设置有出气管（18）和第一进气管（19），第一进气管（19）伸入到煤粉加热器（4）的内部后与均气器（17）连通，煤粉加热器（4）的出料口连接有螺旋输料机（5），螺旋输料机（5）的底部设置有两根出料管，出料管上设置有出料阀，所述螺旋输料机（5）的下方并排设置有两个结构相同的喷吹罐（6），两个喷吹罐（6）的顶部分别与两根出料管连通，每个喷吹罐（6）的下部均设置有喷吹支管（7），喷吹支管（7）上设置有喷吹阀，喷吹支管（7）的端部连接有喷吹主管（8），喷吹主管（8）的端部设置有分配器（9），

分配器（9）的出料端连接有多根分配管（10），分配管（10）的端部设置有喷煤枪（11），喷煤枪（11）位于相应的高炉（3）风口处，所述储气罐（2）上连接有充压主管（12），充压主管（12）上依次连接有干燥器（13）和气体加热器（14），气体加热器（14）的出气端连接有四通管（20），四通管（20）的第一个接口连接有充压支管（15），充压支管（15）上设置有充压调节阀，充压支管（15）的端部分别与对应喷吹罐（6）的上部、中部和底部连通，四通管（20）的第二个接口上连接有分流管（21），所述分流管（21）上设置有分流阀，分流管（21）的端部与第一进气管（19）连通，四通管（20）的第三个接口上连接有补气管（22），所述补气管（22）上设置有补气阀，补气管（22）的端部与喷吹主管（8）连通。

2.根据权利要求1所述的一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统，其特征在于: 两根喷吹支管（7）之间设置有连通管（23），连通管（23）上设置有连通阀。

3.根据权利要求1所述的一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统，其特征在于:所述煤粉加热器（4）的侧壁上设置有第二进气管（24），第二进气管（24）伸入到煤粉加热器（4）的内部后与均气器（17）连通，所述高炉（3）的废气出口连接有排气管（25），排气管（25）上设置有排气阀，排气管（25）的端部与第二进气管（24）连通。

4.根据权利要求3所述的一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统，其特征在于: 所述煤粉加热器（4）的出气管连接有旋风除尘器（29），旋风除尘器（29）的排尘口与煤粉加热器（4）连通，储气罐（2）和干燥器（13）之间的充压主管（12）上设置有回流管（26），回流管（26）的端部与旋风除尘器（29）的出气口连通。

5.根据权利要求4所述的一种高炉炼铁的煤粉喷吹系统，其特征在于: 所述储气罐（2）和回流管（26）之间的充压主管（12）上设置有切断阀（27），所述气体加热器（14）两侧的充压主管（12）上设置有旁通管路（28），旁通管路（28）上设置有旁通阀。

Images