本發(fā)明屬于高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用熱風(fēng)爐廢氣熱量來烘干高爐用焦炭的烘干系統(tǒng)及烘干方法。

背景技術(shù)：

焦炭是高爐煉鐵工藝中必不可少的原料，研究表明，焦炭含水量每增加1％，將增加高爐焦炭用量1.1％～1.3％；焦炭含水量超過4％時，則爐塵量明顯上升，高爐順行變差。因而，烘干焦炭、降低冶金焦炭含水量具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和節(jié)能效益。目前，廣泛采用熱風(fēng)爐廢氣或燒結(jié)煙氣作為直接介質(zhì)加熱烘干焦炭。當(dāng)燃燒不完全時，熱風(fēng)爐廢氣和燒結(jié)煙氣中不可避免地含有一氧化碳和氧氣，且攜帶有粉塵和有害的硫化物、氮氧化物雜質(zhì)等，直接通入焦炭槽加熱焦炭時，在高溫環(huán)境下容易引發(fā)焦粒及焦炭中自有雜質(zhì)如竹木片、紙張、塑料等的自燃，造成安全事故；粉塵及有害雜質(zhì)會部分截留在焦炭上進(jìn)入高爐，對后續(xù)煉鐵生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種焦炭烘干系統(tǒng)，利用惰性氣體吸收熱風(fēng)爐廢氣中的余熱后加熱烘干焦炭，避免焦炭及雜質(zhì)的自燃安全事故。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種焦炭烘干系統(tǒng)，包括熱廢氣源、外部惰性氣體源、換熱器、焦炭槽，所述換熱器置于熱廢氣環(huán)境中，并分別通過供氣管路和進(jìn)氣管路與外部惰性氣體源和焦炭槽連通，所述換熱器內(nèi)通有惰性氣體，熱廢氣流過換熱器將惰性氣體加熱形成熱惰性氣體，熱惰性氣體通入焦炭槽內(nèi)烘干焦炭。

設(shè)置換熱器，利用惰性氣體吸收廢氣余熱，以熱惰性氣體為介質(zhì)在惰性氣氛下加熱、烘干焦炭，避免了焦炭及木片、紙張、塑料等易燃雜質(zhì)的著火燃燒，大幅提高了系統(tǒng)安全性。采用惰性氣體與焦炭接觸加熱烘干焦炭，避免了廢氣中粉塵和有害的硫化物、氮氧化物雜質(zhì)等對焦炭產(chǎn)生二次污染，實現(xiàn)潔凈烘干焦炭的目的。

進(jìn)一步，所述焦炭槽設(shè)有進(jìn)氣口和排氣通道，所述進(jìn)氣管路上設(shè)置有風(fēng)機(jī)，熱惰性氣體由風(fēng)機(jī)輸送至焦炭槽的進(jìn)氣口，所述排氣通道連接有脫濕除塵器。

進(jìn)一步，所述脫濕除塵器的出氣口通過回氣管路與換熱器上游的供氣管路連通或直接與換熱器連通，使經(jīng)脫濕除塵器除塵后的惰性氣體循環(huán)使用。

惰性氣體經(jīng)過換熱器內(nèi)吸熱、焦炭槽內(nèi)放熱、脫濕除塵器內(nèi)凈化后重新進(jìn)入換熱器內(nèi)，循環(huán)使用，減少了惰性氣體的消耗，能耗較低。

進(jìn)一步，所述脫濕除塵器為填料除塵器，脫濕除塵器下部出口連接有集塵器。

進(jìn)一步，還包括與熱廢氣源連接的廢氣煙囪/煙道，所述換熱器設(shè)置在廢氣煙囪/煙道內(nèi)。

進(jìn)一步，所述惰性氣體為氮氣。

進(jìn)一步，換熱后的所述熱惰性氣體的溫度為100℃～300℃。

本發(fā)明同時提供一種焦炭烘干方法，采用熱廢氣作為熱源，惰性氣體作為直接與焦炭接觸的介質(zhì)，利用換熱裝置將熱廢氣的余熱轉(zhuǎn)移至惰性氣體，以熱惰性氣體為介質(zhì)在惰性氣氛下加熱、烘干焦炭。

進(jìn)一步，與焦炭接觸放熱后的惰性氣體經(jīng)脫濕除塵后，再次進(jìn)入換熱裝置進(jìn)行換熱并加熱焦炭，如此反復(fù)循環(huán)。

進(jìn)一步，經(jīng)換熱裝置加熱后的熱惰性氣體溫度控制在100℃～300℃。

如上所述，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用惰性氣體吸收廢氣余熱，以熱惰性氣體為介質(zhì)在惰性氣氛下加熱、烘干焦炭，避免了焦炭及木片、紙張、塑料等易燃雜質(zhì)的著火燃燒，避免了廢氣中粉塵和有害的硫化物、氮氧化物雜質(zhì)等對焦炭產(chǎn)生二次污染，達(dá)到潔凈烘干焦炭的目的，大幅提高了系統(tǒng)安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

零件標(biāo)號說明：

1 熱廢氣源

2 廢氣煙囪/煙道

3 換熱器

4 風(fēng)機(jī)

5 焦炭槽

6 脫濕除塵器

7 外部氮氣源

8 集塵器

9 供氣管路

10 進(jìn)氣管路

11 排氣通道

12 回氣管路

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

實施例1

如圖1所示，一種焦炭烘干系統(tǒng)，包括熱廢氣源1、廢氣煙囪/煙道2、換熱器3、風(fēng)機(jī)4、焦炭槽5、脫濕除塵器6、外部氮氣源7及集塵器8。其中，熱廢氣源1可選自熱風(fēng)爐或燒結(jié)機(jī)，廢氣煙囪/煙道2與熱廢氣源1連通，換熱器3置于廢氣煙囪/煙道2內(nèi)，外部氮氣源7通過供氣管路9與換熱器3連接，焦炭槽5設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣通道11，換熱器3通過進(jìn)氣管路10與焦炭槽5的進(jìn)氣口連接，焦炭槽5經(jīng)排氣通道11連接所述脫濕除塵器6。

換熱器3內(nèi)通有氮氣，首次使用的氮氣由外部氮氣源7供應(yīng)。廢氣流過換熱器3時將氮氣加熱形成100℃～300℃熱氮氣，風(fēng)機(jī)4將熱氮氣輸送至焦炭槽5進(jìn)氣口，通入焦炭槽5內(nèi)烘干焦炭，放熱后的氮氣與焦炭槽5內(nèi)的水分及粉塵形成的含塵氣水混合物經(jīng)焦炭槽5排氣通道11輸送至脫濕除塵器6中。脫濕除塵器6優(yōu)選為填料除塵器，填料除塵器攔截氣水混合物中的水分和粘附在氣水上的粉塵，水分和粉塵經(jīng)脫濕除塵器6下部出口排至集塵器8。脫除水分和粉塵后的清潔氮氣經(jīng)回氣管路12和供氣管路9后進(jìn)入換熱器3內(nèi)重新吸熱，形成一個在換熱器3內(nèi)吸收廢氣余熱、在焦炭槽5內(nèi)放熱烘干焦炭的循環(huán)過程。其他實施方式中可采用如氦、氖、氬、氪、氙、氡等氣體，只要滿足不與焦炭或焦炭的雜物產(chǎn)生反應(yīng)即可。

本發(fā)明利用惰性氣體吸收廢氣余熱，以熱惰性氣體為介質(zhì)在惰性氣氛下加熱、烘干焦炭，避免了焦炭及木片、紙張、塑料等易燃雜質(zhì)的著火燃燒，避免了廢氣中粉塵和有害的硫化物、氮氧化物雜質(zhì)等對焦炭產(chǎn)生二次污染，達(dá)到潔凈烘干焦炭的目的，大幅提高了系統(tǒng)安全性。

惰性氣體經(jīng)過換熱器內(nèi)吸熱、焦炭槽內(nèi)放熱、脫濕除塵器內(nèi)凈化后重新進(jìn)入換熱器內(nèi)，循環(huán)使用，減少了惰性氣體的消耗，能耗較低。

任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。