一种竖炉进气装置及竖炉进气方法.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CN107502694A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710703314.1(22)申请日2017.08.16(71)申请人宝钢工程技术集团有限公司地址201999上海市宝山区铁力路2510号申请人宝钢集团新疆八一钢铁有限公司(72)发明人吕遐平邹庆峰袁万能宋华冯华堂田果刘冬梅田宝山(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人余昌昊(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C21B11/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种竖炉进气装置及竖炉进气方法(57)摘要本发明提出一种竖炉进气装置及竖炉进气方法，该装置包括从竖炉中部进气的煤气环管和煤气孔，还包括还原煤气输送与处理系统、检测及控制系统、底部进气管道、煤气分配器、保护罩、粉尘吹扫设施和煤气隔断设施；还原煤气输送与处理系统包括冷煤气管道、热煤气管道、热煤气除尘器和混合煤气管道；检测及控制系统包括冷煤气温度计、冷煤气流量计、冷煤气流量调节阀、热煤气温度计、混合煤气温度计及相关控制系统。本发明可靠高效地把还原煤气送入竖炉中心区域，根据生产实际需求，单独控制还原煤气的流量及温度，使竖炉内部煤气流分布均匀，温度场分布合理，从而提高海绵铁金属化率，提高竖炉的煤气利用率和生产效率，降低竖炉的燃料比和生产成本。CN107502694ACN107502694A权利要求书1/2页1.一种竖炉进气装置，包括从竖炉中部进气的煤气环管和煤气孔，其特征在于，该装置还包括为竖炉底部进气单独设置的还原煤气输送与处理系统、检测及控制系统、底部进气管道、煤气分配器、保护罩、粉尘吹扫设施和煤气隔断设施；所述还原煤气输送与处理系统包括冷煤气管道、热煤气管道、热煤气除尘器和混合煤气管道；所述检测及控制系统包括冷煤气温度计、冷煤气流量计、冷煤气流量调节阀、热煤气温度计、混合煤气温度计及相关控制系统；所述底部进气管道位于竖炉底部内侧，一端与煤气分配器连接，另一端与混合煤气管道连接；煤气分配器和保护罩安放在竖炉下部中心区域，保护罩覆盖在煤气分配器正上方，在横截面上，保护罩比煤气分配器要大，确保在煤气分配器外侧形成没有炉料的煤气回旋空间；煤气分配器上部有一圈或者两圈、每圈有多个向上倾斜或者向下倾斜的进气孔，进气孔与煤气回旋空间相连通。2.根据权利要求1所述的竖炉进气装置，其特征在于，所述底部进气管道，镶嵌在竖炉底部耐材中，从竖炉底部或者靠近底部的侧面进入竖炉，其数量为一根或者多根，由耐材砌筑而成或者由耐热钢管制作而成。3.根据权利要求1所述的竖炉进气装置，其特征在于，所述煤气分配器，安放在竖炉底部耐材中心区域的上方，由耐材砌筑而成或者由耐热钢制作而成或者由耐材和耐热钢组合而成；其横截面是圆形、正多边形，或者不规则的形状；所述进气孔的倾角不低于30°，进气孔横截面为圆形、矩形或者正多边形，进气孔出口中心的标高需根据生产工艺条件确定。4.根据权利要求1所述的竖炉进气装置，其特征在于，所述保护罩，由耐热钢板焊接而成或者耐热铸钢制作而成，无需通水冷却，所述保护罩外侧、内侧均可砌筑耐火材料。5.根据权利要求1所述的竖炉进气装置，其特征在于，所述粉尘吹扫设施设置在平缓、易积灰的煤气管道附近，采用氮气作为吹扫气源。6.根据权利要求1所述的竖炉进气装置，其特征在于，所述煤气隔断设施设置在混合煤气管道上，或者在冷煤气管道、热煤气管道上分别设置，采用盲板或者切断阀。7.根据权利要求1所述的竖炉进气装置，其特征在于，所述热煤气管道、混合煤气管道，均需在管道内部砌筑耐材。8.根据权利要求1所述的竖炉进气装置，其特征在于，所述热煤气除尘器，为旋风除尘器或者重力除尘器。9.一种利用竖炉进气装置实现竖炉进气的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)冷煤气由冷煤气管道送至竖炉附近，实时测定冷煤气流量和温度；热煤气经过热煤气除尘器之后由热煤气管道送至竖炉附近，实时测定热煤气温度；(2)冷、热煤气混合后进入混合煤气管道，实时测定混合煤气温度；(3)根据煤气混合前后能量守恒、物质守恒的原理，从测定的冷煤气流量和温度、热煤气温度、混合煤气温度，实时运算出混合煤气流量；(4)若混合煤气流量或者温度的实际值与设定值存在偏差，检测及控制系统发出控制信号给冷煤气流量调节阀，使之自动、连续地调节开度，调节冷煤气的流量，从而调节混合煤气的流量和温度，直到混合煤气流量或者温度达到生产需要的设定值；(5)达到设定流量或者设定温度的混合煤气通过底部进气管道、煤气分配器及其进气2CN107502694A权利要求书2/2页孔、煤气回旋空间进入竖炉中心区域；(6)正常生产时，煤气隔断设施处于打开状态，但竖炉