[发明专利]一种利用烟气输送煤粉的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用烟气输送煤粉的方法及装置，属于钢铁冶金炼铁技术领域。

背景技术

在目前的钢铁冶金炼铁工艺中，喷吹煤粉作业是利用氮气或者压缩空气从炼铁炉(高炉或者非高炉)的风口向炉内直接喷吹烟煤，通过喷吹价格低廉的煤粉部分替代价格昂贵而日趋匮乏的焦炭，从而降低焦比，降低生铁成本，其优点还体现在：

(1)喷煤是调剂炉况热制度的有效手段；

(2)喷吹煤粉可以改善炉缸工作状态，使炉内稳定顺行；

(3)喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持冶炼所必需的理论燃烧温度，为高炉和非高炉在使用高风温或者富氧(纯氧)鼓风创造了条件；

(4)喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和穿透扩散的能力，有利于矿石还原和操作指标的改善。

现在煤粉喷吹主要采用喷吹罐氮气加压、补压、流化，压缩空气或者氮气作为二次补气介质的喷吹技术，最终喷吹进入炉内的混合气体为氮气、压缩空气的混合气体或者氮气。

随着现在炼铁技术的进步，高炉高风温技术能将高炉鼓风的热风温度达到1300℃，在这种鼓风条件下，带入的物理热在高炉风口区域形成的理论燃烧温度有一定的富余。在纯氧高炉或者熔融还原炉中，由于采用纯氧或者富高氧冶炼，风口区域的理论燃烧温度也非常高，极大的存在富余量。如果能够采用将工厂里加压后的烟气(主要成分为CO₂、N₂)来输送煤粉，将能够经济地利用风口区域富余热能，同时又降低冶炼焦比。

因此，开发一种利用烟气输送煤粉的方法及装置是本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利用烟气输送煤粉的方法，通过将工厂里的高温烟气加压之后与煤粉混合，通过风口送入炼铁炉的炉膛内，该方法采用主要成分为CO₂、N₂的烟气作为煤粉输送的气体介质，科学地利用风口区域富余热量，实现CO₂分解，能够有效地降低高炉冶炼炭素的消耗量。

本发明的目的还在于提供一种利用烟气输送煤粉的装置。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种利用烟气输送煤粉的方法，其包括将煤粉与加压烟气混合之后，输送到炼铁炉的风口前，并喷吹到炼铁炉的炉膛内的步骤。

本发明所采用的压缩烟气是指钢铁厂外排到大气中的常压烟气(主要成分为CO₂、N₂)，这部分烟气直接排入到大气中，没有得到有效地利用。本发明对其进行了充分利用，既减少了二氧化碳的外排量，同时又节约了炼铁炉(高炉或非高炉)消耗的焦炭量，在钢铁企业生产中起到经济、环保的良效。

根据本发明的具体技术方案，优选地，上述方法可以包括以下步骤：

将煤粉送入煤粉仓内，再使其进入喷吹罐并与压缩气体混合，然后通过输送管道、分配器将煤粉与加压烟气的混合物输送到炼铁炉的风口前，通过喷枪将煤粉与加压烟气的混合物喷吹到炼铁炉的炉膛内。

本发明还提供了一种利用烟气输送煤粉的装置，其包括烟气过滤器、烟气加压机、第一烟气储气罐、第二烟气储气罐、煤粉喷吹罐、煤粉仓、二次补气器、煤粉分配器及喷枪，其中：

所述烟气过滤器的入口与外部烟气输送管道连通，所述烟气过滤器的出口通过管道与所述烟气加压机的入口连通；

所述烟气加压机的出口通过管道与所述第一烟气储气罐的入口连通；

所述第一烟气储气罐的出口通过管道与所述第二烟气储气罐的入口连通，所述第一烟气储气罐的出口通过二次补气管道与所述二次补气器连通；

所述第二烟气储气罐分别通过充压管道与所述煤粉喷吹罐的顶部和中部连通，所述第二烟气储气罐通过补压管道分别与所述煤粉喷吹罐的顶部连通，所述第二烟气储气罐通过流化管道与所述煤粉喷吹罐的底部连通；

所述煤粉仓的出口通过下煤管道与所述煤粉喷吹罐的顶部连通，所述煤粉喷吹罐的底部出口通过煤粉输送主管道与所述煤粉分配器的入口连通；

所述二次补气器设置在所述煤粉输送主管道上；

所述煤粉分配器的出口通过喷煤支管与所述喷枪的入口连通；

所述喷枪的出口设置于炼铁炉的风口处。