脱磷转炉煤气质能转换循环多元喷吹高效脱磷方法和装置.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CN107151724A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710301930.4(22)申请日2017.05.02(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号申请人西安建筑科技大学(72)发明人朱荣吕明刘润藻武文合王雪亮(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C21C5/35(2006.01)C21C5/38(2006.01)C21C5/40(2006.01)C21C7/064(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称脱磷转炉煤气质能转换循环多元喷吹高效脱磷方法和装置(57)摘要本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种双联炼钢的脱磷转炉煤气质能转换循环多元喷吹高效脱磷的方法和装置。本发明将脱磷转炉煤气经过降温、除尘后进入燃烧室，在燃烧室中将煤气CO组分转换为CO2，同时回收燃烧产生的热量，实现脱磷转炉煤气质能转换，转换后的气体通过脱磷转炉顶吹系统实现多元气体O2-N2-CO2喷吹脱磷、通过底吹系统实现质能转换气底吹搅拌，分阶段控制多元喷吹过程。本发明适用于30-350吨脱磷转炉，利用质能转换气中N2、CO2的强搅拌及控温作用，为脱磷提供良好的热力学和动力学条件，提高脱磷率5%以上，资源化利用脱磷煤气10-50Nm3/t钢，回收蒸汽量5-20kg/t钢。CN107151724ACN107151724A权利要求书1/2页1.一种脱磷转炉煤气质能转换循环多元喷吹高效脱磷的方法，其特征在于，所述方法为：在双联炼钢的脱磷转炉内，将脱磷转炉放散煤气经过降温、除尘后利用助燃剂燃烧，将放散煤气中的CO组分燃烧转变为CO2，同时回收燃烧产生的热量，实现脱磷转炉煤气质能转换得到质能转换气；质能转换气通过降温、加压后，一部分进入脱磷转炉底吹系统作为底吹气体进入转炉内实现质能转换气底吹搅拌，另一部分和氧气混合后进入脱磷转炉顶吹系统作为顶吹气体进入转炉内实现多元气体O2-N2-CO2喷吹脱磷，替代现有脱磷转炉顶吹部分O2及底吹N2，实现转换气循环利用于高效脱磷；多元喷吹高效脱磷采用分阶段的控制方式。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，质能转换气体喷吹脱磷时各冶炼阶段气体流量不同，具体为：3吹炼前期，熔池氧化反应升温造渣，顶吹质能转换气强度0-0.5Nm/min/t，顶吹O2强度1.0-2.5Nm3/min/t，底吹质能转换气强度0.05-0.3Nm3/min/t；吹炼中期，提高质能转换气强度，控制脱磷温度并强化搅拌，顶吹质能转换气强度0.2-3331.0Nm/min/t，顶吹O2强度0.8-1.8Nm/min/t，底吹质能转换气强度0.1-0.5Nm/min/t；吹炼后期，均匀熔池温度和成分，进一步脱磷，顶吹质能转换气强度0.1-0.6Nm3/min/33t，顶吹O2强度1.0-2.0Nm/min/t，底吹质能转换气强度0.05-0.4Nm/min/t；装料、出钢及等待过程，停止顶吹质能转换气，底吹质能转换气强度为0.03-0.15Nm3/min/t，保护底吹元件。3.如权利要求1所述方法,其特征在于，所述的助燃剂为O2，助燃剂用量随脱磷转炉放散煤气中CO含量变化而变化，为保证煤气质能转换充分，应保持流量比O2:CO=0.5-1.5:1。4.如权利要求1所述方法，其特征在于，质能转换气与氧气混合过程中，保证质能转换气压力高于氧气压力0.01-0.5MPa。5.如权利要求1所述方法，其特征在于，降温、除尘后的放散煤气在燃烧室燃烧，所述燃烧室包括助燃剂喷嘴和点火装置，燃烧室内衬采用耐火材料、外壳采用汽化冷却管道，汽化冷却管道连接蒸汽汽包，回收燃烧过程产生的热量。6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述质能转换气可接入转炉顶吹系统、除尘系统和加料系统的氮封管道，完全代替N2用于脱磷转炉顶吹喷枪、除尘烟罩、加料系统设备的密封，防止空气进入烟道。7.一种脱磷转炉煤气质能转换循环多元喷吹高效脱磷的装置，所述装置包括双联炼钢的脱磷转炉、冷却装置一、除尘装置、放散烟囱；双联炼钢的脱磷转炉与冷却装置相连，除尘装置与冷却装置相连，放散烟囱与除尘装置相连；双联炼钢的脱磷转炉包括顶吹系统和底吹系统；顶吹系统和底吹系统分别从转炉顶部和底部吹入顶吹气体和底吹气体实现脱磷过程，脱磷过程中产生的煤气依次通过冷却装置、除尘装置进行冷却、除尘后进入放散烟囱前的管道；其特征在于，所述装置还包括燃烧室、冷却装置二、压缩机、缓冲装置和混匀装置；所述燃烧室的进气口和除尘装置及放散烟囱间的管道相连；所述燃烧室的出气口和冷却装置二相连；冷却装置二、压缩机、缓冲装置依次相连；2CN107151724A权利