無需放散的高爐爐頂料罐及其加料方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鐵技術領域，尤其涉及一種可實現(xiàn)爐頂料罐煤氣零排放的高爐爐頂料罐及其加料方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]鋼鐵行業(yè)日益嚴峻的環(huán)保要求和市場形勢，要求鋼鐵企業(yè)必須做到節(jié)能減排，降低成本。目前，高爐煉鐵工序污染排放量占據(jù)整個鋼鐵行業(yè)排放量的大部分，因此，減少煉鐵工序排放量顯得尤為必要。
[0004]當前，傳統(tǒng)的高爐上料時的均壓放散是利用半凈煤氣、氮氣向料罐均壓至與高爐爐頂壓力一致來實現(xiàn)向高爐內(nèi)排料，放散時，料罐內(nèi)的荒煤氣經(jīng)旋風除塵器粗除塵后直接排入大氣中，以使料罐放散至常壓，滿足料罐受料。雖然，經(jīng)旋風除塵器回收的部分粉塵在充壓過程中能再次被吹入稱量料罐中，但每年仍會排入大量的粉塵進入大氣中。更為重要的是，大量的有毒煤氣也排入了空氣中，不僅污染了環(huán)境，而且是一種巨大的經(jīng)濟浪費。按噸鐵放散量7?9Nm3計算，目前，我國年煤氣放散量達50億立方米左右，經(jīng)濟損失高達5.5億元人民幣(高爐煤氣單價按0.11元/Nm3計算)。
[0005]針對料罐煤氣放散的現(xiàn)狀，煉鐵工作者提出了一系列的料罐煤氣回收方式，歸納起來大致可分為三種:1)將料罐煤氣回收入凈煤氣管網(wǎng)；2)將料罐煤氣回收入一個緩存裝置中循環(huán)利用；3)利用其它對環(huán)境無污染的氣體，下料時阻止煤氣進入料罐或下料完畢將料罐內(nèi)煤氣再次吹掃入高爐內(nèi)，然后以清潔氣體的放散替代煤氣的放散。但對于第一類方案，投資高，煤氣回收慢，對均壓放散過程及凈煤氣管網(wǎng)有不利影響，對于第二類方案，緩存裝置體積大，導致占地面積大，需消耗其它的資源，經(jīng)濟效益差；對于第三類方案，經(jīng)濟效益差。
[0006]因此，若能開發(fā)出一種新的均壓放散技術，經(jīng)濟高效的實現(xiàn)料罐煤氣回收，杜絕均壓放散煤氣直接對空放散，既能減輕環(huán)境污染，達到建立環(huán)境友好型鋼廠的目標，又能回收大量的煤氣資源，獲得良好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供一種操作方便，運行維護費用低廉的高爐爐頂均壓放散過程煤氣回收工藝，有效回收產(chǎn)生的煤氣和粉塵，實現(xiàn)高爐爐頂均壓放散系統(tǒng)的節(jié)能減排與環(huán)保。
[0008]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
提供一種無需放散的高爐爐頂料罐加料方法，包括以下步驟:
51、采用傳統(tǒng)均壓方式均壓完畢，打開下料閘，爐料從料罐進入高爐中；
52、下料完畢后，保持下料閘開啟狀態(tài)，開啟內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部空間減小，料罐內(nèi)的氣體被壓迫回高爐內(nèi)； 53、當料罐內(nèi)部空間減小至一定體積，關閉下料閘和下密閥，關閉內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部體積恢復原狀，內(nèi)部壓力降至常壓；
54、打開上料閘，往料罐內(nèi)加料。
[0009]本發(fā)明所述的方法中，步驟S3中，假定大氣壓力為P，爐頂壓力為nP，料罐體積為V，所述一定體積為V1,則
(nP + P).V1 = P.VV1 = V/ (η + I) O
[0010]本發(fā)明還提供了一種無需放散的高爐爐頂料罐，該料罐內(nèi)安裝有可調(diào)節(jié)料罐內(nèi)部空間大小的內(nèi)部空間控制裝置。
[0011]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明將原本排入大氣的高爐爐頂料罐的煤氣通過減小料罐內(nèi)部空間將其擠入高爐內(nèi)，經(jīng)濟高效的解決了傳統(tǒng)工藝中料罐煤氣的排放問題，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)保效果。此外，本發(fā)明對原有均壓工藝改動小，而且取消了放散過程，固定投資和運行維護成本低廉，簡單易學，安全可靠。
[0012]
【附圖說明】
[0013]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例無需放散的高爐爐頂料罐加料方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明實施例料罐內(nèi)部空間控制裝置關閉時的料罐示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例料罐內(nèi)部空間控制裝置開啟時的料罐示意圖。
[0014]
【具體實施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明實施例的無需放散的高爐爐頂料罐加料方法，如圖1所示，包括以下步驟:
51、采用傳統(tǒng)均壓方式均壓完畢，打開下料閘，爐料從料罐進入高爐中；
52、下料完畢后，保持下料閘開啟狀態(tài)，開啟內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部空間減小，料罐內(nèi)的氣體被壓迫回高爐內(nèi)；
53、當料罐內(nèi)部空間減小至一定體積，關閉下料閘和下密閥，關閉內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部體積恢復原狀，內(nèi)部壓力降至常壓；將料罐內(nèi)部空間減小至一定體積，是為了在料罐恢復原狀后，內(nèi)部壓力降至常壓，從而避免料罐內(nèi)的氣體向外界排放。
[0017]S4、打開上料閘，往料罐內(nèi)加料。
[0018]步驟S3中，假定大氣壓力為P，爐頂壓力為nP (表壓)，料罐體積為V，所述一定體積為V1，則
(nP + P).V1 = P.VV1 = V/ (η + I) O
[0019]若爐頂壓力為0.25MPa，即2.5個大氣壓，則V1 = 0.29V，即若要避免料罐內(nèi)氣體排放，內(nèi)部空間控制裝置需占據(jù)料罐內(nèi)部約70%的空間。
[0020]為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明實施例的無需放散的高爐爐頂料罐，如圖2和圖3所示，可在該料罐內(nèi)安裝有可調(diào)節(jié)料罐內(nèi)部空間大小的內(nèi)部空間控制裝置10。內(nèi)部空間控制裝置10的作用在于占據(jù)料罐內(nèi)部空間，減少料罐內(nèi)的氣體量。
[0021]可將該內(nèi)部空間控制裝置10設于料罐的上部。該內(nèi)部空間控制裝置10的下部可伸縮，開啟時，可填充料罐的內(nèi)部空間，縮小料罐內(nèi)部容積；關閉后，體積縮小，縮小后位于料罐上部，不影響料罐裝料。
[0022]本發(fā)明不限定內(nèi)部空間控制裝置10的結構，只要在下料完畢后，開啟內(nèi)部空間控制裝置，使其逐漸伸展開，使料罐內(nèi)部空間減小，料罐內(nèi)的氣體被壓迫回高爐內(nèi)；當料罐內(nèi)部空間減小至一定體積，關閉下料閘后，關閉內(nèi)部空間控制裝置，該裝置收縮回料罐上部，使料罐內(nèi)部體積恢復原狀，內(nèi)部壓力降至常壓；將料罐內(nèi)部空間減小至一定體積，是為了在料罐恢復原狀后，內(nèi)部壓力降至常壓，從而避免料罐內(nèi)的氣體向外界排放。
[0023]本發(fā)明將原本排入大氣的煤氣通過內(nèi)部空間控制裝置10擠入高爐內(nèi)，經(jīng)濟高效的解決了傳統(tǒng)工藝中料罐煤氣的排放問題，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)保效果。此外，本發(fā)明對原有均壓工藝改動小，而且取消了放散過程，固定投資和運行維護成本低廉，簡單易學，安全可靠。
[0024]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種無需放散的高爐爐頂料罐加料方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、采用傳統(tǒng)均壓方式均壓完畢，打開下料閘，爐料從料罐進入高爐中； 52、下料完畢后，保持下料閘開啟狀態(tài)，開啟內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部空間減小，料罐內(nèi)的氣體被壓迫回高爐內(nèi)； 53、當料罐內(nèi)部空間減小至一定體積，關閉下料閘和下密閥，關閉內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部體積恢復原狀，內(nèi)部壓力降至常壓； 54、打開上料閘，往料罐內(nèi)加料。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，假定大氣壓力為P，爐頂壓力為nP，料罐體積為V，所述一定體積為V1JlJ(nP + P).V1 = P.VV1 = V/ (η + I) O
3.—種無需放散的高爐爐頂料罐，其特征在于，該料罐內(nèi)安裝有可調(diào)節(jié)料罐內(nèi)部空間大小的內(nèi)部空間控制裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無需放散的高爐爐頂料罐及其加料方法，其中方法包括以下步驟：采用傳統(tǒng)均壓方式均壓完畢，打開下料閘，爐料從料罐進入高爐中；下料完畢后，保持下料閘開啟狀態(tài)，開啟內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部空間減小，料罐內(nèi)的氣體被壓迫回高爐內(nèi)；當料罐內(nèi)部空間減小至一定體積，關閉下料閘和下密閥，關閉內(nèi)部空間控制裝置使料罐內(nèi)部體積恢復原狀，內(nèi)部壓力降至常壓；打開上料閘，往料罐內(nèi)加料。本發(fā)明可實現(xiàn)爐頂料罐煤氣零排放。
【IPC分類】C21B7-00, C21B5-06
【公開號】CN104762430
【申請?zhí)枴緾N201510003805
【發(fā)明人】王小偉, 葉偉
【申請人】中冶南方工程技術有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月5日