一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置以及充壓方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置，包括爐體，爐體的一端連接鼓風(fēng)總管、廢氣總管和煙氣總管，爐體的另一端連接有空氣總管、煤氣總管和通往高爐的熱風(fēng)總管，所述鼓風(fēng)總管上設(shè)置有冷風(fēng)閥，在鼓風(fēng)總管上還設(shè)置有與冷風(fēng)閥并列的充氣閥，熱風(fēng)總管上設(shè)置有熱風(fēng)閥，所述煙氣總管上設(shè)置有煙道閥，廢氣總管上設(shè)置有廢氣閥，煤氣總管上設(shè)置有煤氣切斷閥和煤氣燃燒閥，空氣總管上設(shè)置有空氣切斷閥，其特征在于：所述廢氣總管上還設(shè)置有廢氣總管切斷閥。該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，易于操作，其次，該方法可以明顯的縮短充壓時間，充壓時間直接影響高爐爐內(nèi)壓力的波動，該過程利用廢氣充壓一般可以節(jié)省充壓時間4分鐘。
【專利說明】—種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置以及充壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢氣充壓裝置以及充壓方法，特別是涉及一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置以及充壓方法，主要是實現(xiàn)熱風(fēng)爐系統(tǒng)在換爐過程中，利用廢氣閥和廢氣總管對將要送風(fēng)的熱風(fēng)爐進行充壓的方法，屬于熱風(fēng)爐控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，大高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)基本都采用四座熱風(fēng)爐，兩座熱風(fēng)爐并聯(lián)送風(fēng)的形式，即兩座熱風(fēng)爐并聯(lián)向高爐送風(fēng)，當(dāng)?shù)皆O(shè)定的換爐條件時，按事先設(shè)定的換爐順序，啟用下一座熱風(fēng)爐進行送風(fēng)，當(dāng)該座熱風(fēng)爐送風(fēng)完成后，關(guān)閉前面送風(fēng)的兩座熱風(fēng)爐中按程序設(shè)定需要停止送風(fēng)的熱風(fēng)爐，該座熱風(fēng)爐進行燒爐狀態(tài)。在這個換爐過程中，因為高爐鼓風(fēng)機送風(fēng)風(fēng)量是一定的，所以在換爐過程中受三座高爐壓力平衡的關(guān)系，導(dǎo)致一部分風(fēng)量不能進入高爐內(nèi)，相當(dāng)于原來所有的送風(fēng)量全部進入高爐內(nèi)部，現(xiàn)在一部分風(fēng)量被送入準(zhǔn)備送風(fēng)的熱風(fēng)爐進行壓力平衡了，該結(jié)果類似于高爐在正常生產(chǎn)過程中減風(fēng)一次，這樣的情況對高爐的冶煉非常不利，其次容易導(dǎo)致高爐系統(tǒng)的壓力產(chǎn)生波動，熱風(fēng)風(fēng)量大量的損失，因此，迫切的需要一種方法來解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題提供一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置以及充壓方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)高爐在換爐過程中，使高爐的送風(fēng)量損失盡可能的減少。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置及方法，這種充壓方法能保證在充壓過程中，送入高爐內(nèi)的風(fēng)量損失降到最低。本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置，包括爐體，爐體的一端連接鼓風(fēng)總管、廢氣總管和煙氣總管，爐體的另一端連接有空氣總管、煤氣總管和通往高爐的熱風(fēng)總管，所述鼓風(fēng)總管上設(shè)置有冷風(fēng)閥，在鼓風(fēng)總管上還設(shè)置有與冷風(fēng)閥并列的充氣閥，熱風(fēng)總管上設(shè)置有熱風(fēng)閥，所述煙氣總管上設(shè)置有煙道閥，廢氣總管上設(shè)置有廢氣閥，煤氣總管上設(shè)置有煤氣切斷閥和煤氣燃燒閥，空氣總管上設(shè)置有空氣切斷閥，其特征在于:所述廢氣總管上還設(shè)置有廢氣總管切斷閥。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進，所述廢氣總管上還設(shè)置有與廢氣總管切斷閥并聯(lián)的廢氣總管旁通閥。設(shè)置兩個閥的作用是防止一個閥出現(xiàn)故障，另一個閥可以保證生產(chǎn)的正常進行，為生產(chǎn)的正常進行提供保障。
[0006]熱風(fēng)爐的狀態(tài)主要有三種:燃燒、燜爐和送風(fēng)。熱風(fēng)爐一般有9個閥門，不包括空氣調(diào)節(jié)閥、煤氣調(diào)節(jié)閥和其他混合氣體切斷閥，分別為:兩個煙道閥、一個廢氣閥、冷風(fēng)閥、充壓閥、熱風(fēng)閥、空氣切斷閥、煤氣燃燒閥、煤氣切斷閥，正常送風(fēng)狀態(tài)為:除了冷風(fēng)閥和熱風(fēng)閥打開，其他閥門都關(guān)閉，類似于把高爐汽機送出的高壓風(fēng)量通過冷風(fēng)閥進入熱風(fēng)爐，置換出被熱風(fēng)爐燃燒的高溫氣體，通過熱風(fēng)閥送入高爐本體，保證高爐的冶煉。所謂并聯(lián)送風(fēng)就是兩座熱風(fēng)爐同時向高爐供熱風(fēng)；所謂燃燒就是打開空氣切斷閥，打開煤氣切斷閥，在通過調(diào)節(jié)閥控制好流量后，打開煤氣燃燒閥，進行空氣和煤氣的混合燃燒。燃燒的廢氣通過兩個煙道閥排入煙氣總管，從燜爐狀態(tài)轉(zhuǎn)為燃燒時，爐內(nèi)壓力非常高，煙道閥直徑也特別粗大，如果直接開煙道閥，需要非常大的力矩才能打開煙道閥，因此通常利用并聯(lián)在煙道閥旁的一個直徑比較小的廢氣閥先打開，進行放散，平衡熱風(fēng)爐內(nèi)的壓力，在壓力降到一定設(shè)定值時再打開煙道閥，就非常容易了。所謂燜爐就是在熱風(fēng)爐在燃燒完成等待送風(fēng)前或者送風(fēng)完成，將要進行燃燒前，把所有的閥門進行關(guān)閉，就是燜爐。[0007]熱風(fēng)爐換爐的換爐過程，按照兩燒兩送即為四座熱風(fēng)爐，實現(xiàn)并聯(lián)送風(fēng)的形式，兩座熱風(fēng)爐在送風(fēng)，兩座熱風(fēng)爐在燒爐，其并聯(lián)送風(fēng)過程一般為:1號熱風(fēng)爐、2號熱風(fēng)爐送風(fēng)，當(dāng)換爐條件滿足后轉(zhuǎn)為2號熱風(fēng)爐、3號熱風(fēng)爐送風(fēng)，當(dāng)換爐條件滿足后再轉(zhuǎn)為3號熱風(fēng)爐、4號熱風(fēng)爐送風(fēng)，當(dāng)換爐條件滿足后再轉(zhuǎn)為4號熱風(fēng)爐、I號熱風(fēng)爐送風(fēng)，當(dāng)換爐條件滿足后再轉(zhuǎn)為I號熱風(fēng)爐、2號熱風(fēng)爐送風(fēng)，依次自動循環(huán)運行下去。
[0008]I號熱風(fēng)爐、2號熱風(fēng)爐送風(fēng)，當(dāng)換爐條件滿足后轉(zhuǎn)為2號熱風(fēng)爐、3號熱風(fēng)爐送風(fēng)的過程如下:當(dāng)滿足換爐條件時，先把I號熱風(fēng)爐從送風(fēng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為燜爐，在I號熱風(fēng)爐所有閥門關(guān)閉后，此時從汽機送出的風(fēng)量全部通過2號熱風(fēng)爐送入高爐內(nèi)部，該過程沒有任何風(fēng)量的損失；當(dāng)3號熱風(fēng)爐準(zhǔn)備進入送風(fēng)狀態(tài)時，送入高爐的風(fēng)量出現(xiàn)了變化，同樣道理，送風(fēng)要打開冷風(fēng)閥和熱風(fēng)閥，因為壓強的關(guān)系，打開冷風(fēng)閥之前，先要通過一個并聯(lián)在冷風(fēng)閥旁的小直徑管道充氣閥進行壓力平衡，在壓力平衡后，再打開大直徑的冷風(fēng)閥，然后直接開熱風(fēng)閥，從壓力平衡功能的充氣閥打開到熱風(fēng)閥打開這一段時間內(nèi)，都是高壓鼓風(fēng)風(fēng)量被源源不斷的送入3號熱風(fēng)爐內(nèi)進行壓力平衡，直到熱風(fēng)閥打開后，3號熱風(fēng)爐才相對應(yīng)一個熱風(fēng)的置換通道，所有的風(fēng)量又重新回到高爐內(nèi)，整個換爐的過程對高爐而言，相當(dāng)于一個減風(fēng)量到風(fēng)量恢復(fù)的過程。
[0009]本發(fā)明的方法就是減少3號熱風(fēng)爐在充壓平衡過程中的風(fēng)量需求，為了達到這個目的，采用的方法就是:利用I號高爐從送風(fēng)轉(zhuǎn)燜爐后所積蓄的風(fēng)量，送入3號熱風(fēng)爐中，進行風(fēng)量平衡。按傳統(tǒng)的控制方法，當(dāng)3號熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)為送風(fēng)后，I號高爐轉(zhuǎn)入燃燒狀態(tài)，這是需要打開廢氣閥把爐內(nèi)積蓄的壓力排入廢氣總管送入大氣中，然后再分別打開煙道閥和空氣閥、煤氣閥等等，該過程浪費了 I號熱風(fēng)爐的內(nèi)部能量，如果在3號高爐打開充壓閥引入汽機送過來的風(fēng)量前，先把I號熱風(fēng)爐內(nèi)和3號熱風(fēng)爐進行壓力平衡，這樣就相當(dāng)于在3號熱風(fēng)爐在充壓前，先和I號熱風(fēng)爐進行能量均分，既減少了 I號熱風(fēng)爐的放散污染，又減少了3號熱風(fēng)爐在充壓過程中對高爐總風(fēng)量的損失。
[0010]為了達到能量均衡充分利用的效果，在廢氣總管上設(shè)計一個廢氣總管切斷閥，當(dāng)I號、2號熱風(fēng)爐送風(fēng)換爐轉(zhuǎn)2號、3號送風(fēng)時，I號熱風(fēng)爐由送風(fēng)轉(zhuǎn)為燜爐狀態(tài)，即所有的閥門都進行關(guān)閉，這時也關(guān)斷安裝在廢氣總管上的廢氣總管切斷閥，同時打開I號熱風(fēng)爐的廢氣閥，在I號熱風(fēng)爐的廢氣閥打開后，打開3號熱風(fēng)爐的廢氣閥,這樣I號熱風(fēng)爐通過I號廢氣閥、廢氣總管、3號廢氣閥和I號熱風(fēng)爐構(gòu)成了一個連通器，保證了 I號熱風(fēng)爐和3號熱風(fēng)爐之間的能量轉(zhuǎn)換。當(dāng)壓力平衡后，關(guān)閉3號廢氣閥、I號廢氣閥、廢氣總管切斷閥后，進入傳統(tǒng)熱風(fēng)爐控制工藝，3號熱風(fēng)爐進入正常的送風(fēng)控制工藝，I號熱風(fēng)爐進入燃燒控制工藝，通過這樣的壓力平衡，可以大大縮短對3號熱風(fēng)爐充壓的過程，這樣也就減少了風(fēng)量損失。
[0011]相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下優(yōu)點，本裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，易于操作，其次，該方法可以明顯的縮短充壓時間，充壓時間直接影響高爐爐內(nèi)壓力的波動，該過程利用廢氣充壓一般可以節(jié)省充壓時間4分鐘。同時兩座熱風(fēng)爐利用廢氣充壓，兩座熱風(fēng)爐都是高溫壓力平衡，對溫度影響不大，相比較用冷風(fēng)進行充壓，損失熱量較小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為熱風(fēng)爐各閥門和管道示意圖；
圖2為四座熱風(fēng)爐布置不意圖；
圖3為熱風(fēng)爐廢氣充壓流程圖。[0013]圖中1、東西煙道閥；2、冷風(fēng)閥；3、充壓閥；4、廢氣閥；5、煤氣燃燒閥；6、空氣切斷閥；7、熱風(fēng)閥；8、煤氣切斷閥；9、煤氣總管；10、通往高爐的熱風(fēng)總管；11、鼓風(fēng)總管；12、廢氣總管；13、煙氣總管；14、廢氣總管切斷閥；15、廢氣總管旁通閥，16為爐體，17為空氣總管。
[0014]【具體實施方式】
為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細的說明。
[0015]參見圖1:一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置，包括爐體16，爐體的一端連接鼓風(fēng)總管
11、廢氣總管12和煙氣總管13，爐體的另一端連接有空氣總管17、煤氣總管9和通往高爐的熱風(fēng)總管10，所述鼓風(fēng)總管11上設(shè)置有冷風(fēng)閥2，在鼓風(fēng)總管上還設(shè)置有與冷風(fēng)閥并列的充氣閥3，熱風(fēng)總管上10設(shè)置有熱風(fēng)閥7，所述煙氣總管13上設(shè)置有煙道閥1，廢氣總管12上設(shè)置有廢氣閥4，煤氣總管9上設(shè)置有煤氣切斷閥8和煤氣燃燒閥5，空氣總管17上設(shè)置有空氣切斷閥6，所述廢氣總管12上還設(shè)置有廢氣總管切斷閥14。本裝置最關(guān)鍵的改進為在廢氣總管上加裝兩個閥門，即在廢氣總管上安裝廢氣總管切斷閥14和廢氣總管旁通閥15，之所以設(shè)置成兩個閥，其作用是防止一個閥出現(xiàn)故障，另一個閥可以保證生產(chǎn)的正常進行。
[0016]參見圖2、3，圖2為四座熱風(fēng)爐布置示意圖，圖3為熱風(fēng)爐廢氣充壓流程圖。
[0017]下面以I號、2號熱風(fēng)爐送風(fēng)為例，按照傳統(tǒng)的控制方法，按邏輯程序，接下來并聯(lián)送風(fēng)的熱風(fēng)爐號為2號、3號，當(dāng)換爐信號發(fā)出后，該時刻3號熱風(fēng)爐狀態(tài)為燃燒后的燜爐狀態(tài)。按照一般控制方法，首先把處于燜爐狀態(tài)的3號熱風(fēng)爐從燜爐狀態(tài)進入送風(fēng)狀態(tài)，按邏輯順序圖，首先打開充壓閥平衡鼓風(fēng)總道11和3號熱風(fēng)爐之間的壓力，這時候為了壓力平衡而補充進3號熱風(fēng)爐的風(fēng)量就是本該通過熱風(fēng)總管進入高爐內(nèi)部的風(fēng)量，這就是損失，當(dāng)充氣閥3平衡好壓力后，立即開冷風(fēng)閥2，然后開熱風(fēng)閥7，在熱風(fēng)閥7打開后，送入高爐內(nèi)部的風(fēng)量立即恢復(fù)平衡，該時刻相當(dāng)于三座熱風(fēng)爐在送風(fēng)，在3號熱風(fēng)爐完全進入送風(fēng)狀態(tài)后，把I號熱風(fēng)爐切換為燜爐狀態(tài)，即關(guān)閉冷風(fēng)閥2和熱風(fēng)閥7，然后再打開廢氣閥4平衡I號熱風(fēng)閥內(nèi)送風(fēng)狀態(tài)的高壓環(huán)境，在壓力達到設(shè)定值時，打開東西煙道閥1、空氣切斷閥6、煤氣切斷閥8、煤氣燃燒閥5，進入燃燒狀態(tài)，這時標(biāo)志換爐結(jié)束。
[0018]本發(fā)明的方法為，當(dāng)換爐信號發(fā)出后，該時刻3號熱風(fēng)爐狀態(tài)為燃燒后的燜爐狀態(tài)，I號熱風(fēng)爐為送風(fēng)狀態(tài)，在要求換爐后，立即把I號熱風(fēng)爐切為燜爐狀態(tài)，這是和傳統(tǒng)控制工藝不同的地方，在I號熱風(fēng)爐燜爐后，關(guān)閉廢氣總管切斷閥14和廢氣總管旁通閥15完成后，打開I號熱風(fēng)爐的廢氣閥4，再打開3號熱風(fēng)爐的廢氣閥4，這樣I號、3號熱風(fēng)爐就通過兩個廢氣閥形成一個連通器，把I號熱風(fēng)爐內(nèi)的高壓和3號熱風(fēng)爐內(nèi)的壓力進行平衡，當(dāng)3號熱風(fēng)爐壓力達到一定值時，按理論兩個壓力會完全平衡，但是因為換爐的時間關(guān)系，在到達設(shè)定值時，就進行下一步操作，即關(guān)閉兩個廢氣閥4，然后打開廢氣總管切斷閥14，在這些完成后，再打開3號熱風(fēng)爐的充氣閥3，最后對壓力進行平衡，然后進入送風(fēng)狀態(tài)，因為3號熱風(fēng)爐被I號熱風(fēng)爐壓力平衡過，該過程非常短，對高爐影響可以忽略，在3號熱風(fēng)爐送風(fēng)后，I號熱風(fēng)爐進入燜爐轉(zhuǎn)燃燒的狀態(tài)，完成整個換爐過程。
[0019]需要說明書，以上實施例僅僅是本發(fā)明的較佳實施例，并不是用來限定本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為`準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置，包括爐體，爐體的一端連接鼓風(fēng)總管、廢氣總管和煙氣總管，爐體的另一端連接有空氣總管、煤氣總管和通往高爐的熱風(fēng)總管，所述鼓風(fēng)總管上設(shè)置有冷風(fēng)閥，在鼓風(fēng)總管上還設(shè)置有與冷風(fēng)閥并列的充氣閥，熱風(fēng)總管上設(shè)置有熱風(fēng)閥，所述煙氣總管上設(shè)置有煙道閥，廢氣總管上設(shè)置有廢氣閥，煤氣總管上設(shè)置有煤氣切斷閥和煤氣燃燒閥，空氣總管上設(shè)置有空氣切斷閥，其特征在于:所述廢氣總管上還設(shè)置有廢氣總管切斷閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓裝置，其特征在于:所述廢氣總管上還設(shè)置有與廢氣總管切斷閥并聯(lián)的廢氣總管旁通閥。
3.一種采用如權(quán)利要求1或2所述裝置的高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓的方法，通過將I號、2號熱風(fēng)爐送風(fēng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為2號、3號熱風(fēng)爐為送風(fēng)狀態(tài)， 其特征在于該方法包括以下步驟: .1)1號、2號熱風(fēng)爐為送風(fēng)狀態(tài)，當(dāng)換爐信號發(fā)出后，I號熱風(fēng)爐由送風(fēng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為燜爐狀態(tài)，即I號熱風(fēng)爐所有的閥門都進行關(guān)閉； .2)關(guān)閉安裝在廢氣總管上的廢氣總管切斷閥，同時打開I號熱風(fēng)爐的廢氣閥，在I號熱風(fēng)爐的廢氣閥打開后，打開3號熱風(fēng)爐的廢氣閥； .3)壓力平衡后，關(guān)閉3號熱風(fēng)爐的廢氣閥、I號熱風(fēng)爐廢氣閥以及廢氣總管切斷閥； . 4)3號熱風(fēng)爐進入送風(fēng)控制工藝； . 5)I號熱風(fēng)爐進入燃燒控制工藝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓方法，其特征在于所述步驟4)中3號熱風(fēng)爐進入送風(fēng)控制工藝中，主要為打開3號熱風(fēng)爐的廢氣閥，對該熱風(fēng)爐進行壓力平衡的調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓方法，其特征在于:所述步驟5)中I號熱風(fēng)爐進入燃燒控制工藝中主要為進行燜爐過程，該過程結(jié)束后進入燃燒狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爐熱風(fēng)爐廢氣充壓方法，其特征在于:所述步驟3)中壓力平衡狀態(tài)的檢測通過計時或者流量檢測裝置。
【文檔編號】C21B9/00GK103509904SQ201210220640
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】季益龍, 吉明鵬 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司