一种高炉炼铁用喷煤系统及使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113462832A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110626865.9(22)申请日2021.06.04(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人朱荣姜娟娟董凯陈培敦魏光升张炳龙武文合冯超董建锋田博涵(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高炉炼铁用喷煤系统及使用方法(57)摘要一种高炉炼铁用喷煤系统及使用方法，属于高炉炼铁绿色高效生产领域。目的是通过二氧化碳输送喷煤动态控制煤粉燃尽率，利用二氧化碳的常温惰性，在高炉风口高温下可与煤粉发生反应，降低氧化烧蚀和燃烧温度。本发明在原有喷煤系统增加了二氧化碳气源、二氧化碳气体阀、二氧化碳气体流量计、输送气氧气气源、环缝气分气包。以二氧化碳作为煤粉仓补充气、喷煤罐流化气，以二氧化碳、氧气和空气的混合气作为煤粉输送气，以二氧化碳和氧气的混合气作为喷煤枪环缝气，根据喷煤量不同，按照不同模式运行。本发明在保证输送气中氧气含量在安全范围内的同时，将输送气的氧当量由空气的18.75mol/Nm3最高可提高至54.02mol/Nm3，单支喷煤枪环缝气流量由200～400Nm3/h最高增加至411.76～647.06Nm3/h，提高煤粉燃尽率0～8％。CN113462832ACN113462832A权利要求书1/2页1.一种高炉炼铁用喷煤系统，其特征在于以二氧化碳作为煤粉仓补充气、喷煤罐流化气，以二氧化碳、氧气和空气的混合气作为煤粉输送气，控制输送气的氧气含量，提高输送气的氧当量，以二氧化碳和氧气的混合气作为喷煤枪环缝气，降低环缝气对喷煤枪的氧化烧蚀作用，提高环缝气流量；根据喷煤量不同，按照不同模式运行，可提高煤粉燃尽率，改善煤粉燃烧效果。2.根据权利要求1所述一种高炉炼铁用喷煤系统，对高炉原有的喷煤系统进行升级改造，其中原有喷煤系统由煤粉仓(1)，装煤阀门(2)，流化及充压装置(3)，喷煤罐(4)，下煤阀门(5)，氮气气源(6)，空气气源(7)，环缝气氧气气源(8)，氮气气体阀(9)，氮气气体流量计(10)，空气气体阀(11)，空气气体流量计(12)，氧气气体阀(13)，氧气气体流量计(14)，输送气分气包(15)，煤粉输送气气体流量计(16)，切断阀(17)，混合器(18)，安全切断阀(19)，总管流量计(20)，分配器(21)，喷煤枪组成(22)，其特征在于在高炉常规喷煤系统上增加了二氧化碳气源(24)，二氧化碳气体阀(25)，二氧化碳气体流量计(26)，输送气氧气气源(27)，环缝气分气包(28)。3.根据权利要求2所述一种高炉炼铁用喷煤系统，其特征在于其中新增的二氧化碳气源(24)要求流量能保证二氧化碳气体同时作为煤粉仓补充气、喷煤罐流化充压气、煤粉载气及环缝气的使用要求，压力大于热风压力0.15Mpa，小于氮气压力，温度低于50℃；二氧化碳气源可采用外购或钢厂回收的液态二氧化碳，经汽化器气化后使用；液态二氧化碳纯度在99.5％以上，氧含量小于1.5×10‑6，水含量小于3×10‑6，压力为1.5～2Mpa；新增的输送气氧气气源(27)要求流量能达到煤粉输送气流量的21％，气体压力大于热风压力0.15Mpa，小于氮气压力；原有的环缝气氧气气源(8)要求流量能保证单支喷煤枪氧气流量增加150Nm3/h。4.根据权利要求2所述高炉炼铁用喷煤系统的使用方法，其特征在于：二氧化碳气由二氧化碳气源(24)输出依次经由二氧化碳气体阀一(25‑1)、二氧化碳气体流量计一(26‑1)控制流量进入煤粉仓(1)作为煤粉仓补充气；二氧化碳气由二氧化碳气源(24)输出依次经由二氧化碳气体阀二(25‑2)、二氧化碳气体流量计二(26‑2)控制流量进入流化及充压装置(3)，作为喷煤罐流化充压气；二氧化碳气由二氧化碳气源(24)输出依次经由二氧化碳气体阀三(25‑3)、二氧化碳气体流量计三(26‑3)控制流量进入输送气分气包(15)，氧气由输送气氧气气源(27)输出依次经由氧气气体阀二(13‑2)和氧气气体流量计二(14‑2)控制流量进入输送气分气包(15)；二氧化碳、氧气和空气在输送气分气包(15)内混合，二氧化碳的混入比例为范围为0～79％，氧气的混入比例为范围为0～21％，空气的混入比例为范围为0～100％，混合气作为煤粉输送气通过原有管路输送使用；环缝气分气包(28)布置在环缝气氧气气源(8)至喷煤枪(22)中间管路上；二氧化碳气由二氧化碳气源(24)输出依次经由二氧化碳气体阀四(25‑4)、二氧化碳气体流量计四(26‑4)控制