[实用新型]一种气基竖炉炉顶温度的稳定控制系统

说明书

本实用新型公开了一种气基竖炉炉顶温度的稳定控制系统，其包括气基竖炉反应器、第一冷却器、洗涤塔、压缩机、第二冷却器、二氧化碳脱除装置、工艺气加热装置和冷却气气包；所述气基竖炉反应器的顶气出口通过管路依次连通第一冷却器、洗涤塔、压缩机、第二冷却器、二氧化碳脱除装置和工艺气加热装置后，连通气基竖炉反应器的工艺气进口；所述二氧化碳脱除装置还通过管路连通冷却气气包后，连通气基竖炉反应器的冷却气入口；所述冷却气气包与冷却气入口之间的管路上设有第一球阀。本系统实现了对气基竖炉炉顶温度的控制，同时也保证了竖炉内反应器工艺气气体组份稳定；在保证气基竖炉炉顶设备正常工作的同时，也实现了生产成本的降低。

技术领域

本实用新型属于氢冶金技术领域，尤其是一种气基竖炉炉顶温度的稳定控制系统。

背景技术

气基竖炉炉顶温度是气基竖炉反应器内经过复杂的高温物理化学反应后工艺气体在气基竖炉顶部的温度，是气基竖炉反应器内部还原过程运行状态的重要参考指标。操作者可以通过气基竖炉炉顶温度的变化，结合工艺气气流压力、流量等参数变化判断气基竖炉反应器内的运行状态，同时要求结合生产实际，控制气基竖炉炉顶温度在某一合理范围内；尤其是不能大于气基竖炉炉顶设备所容许的最高温度，以保证气基竖炉炉顶部设备及后续顶气洗涤冷却除尘系统设备不被高温气体损坏。

传统的高炉炼铁顶温度控制系统和方法是采用炉顶打水或炉顶通入氮气进行降温冷却，这两种系统和方法可以单独或结合使用，方法简单快捷，因此在高炉炼铁生产工艺中得到了广泛使用。但在气基竖炉直接还原炼铁过程中，由于需要对参加还原反应后的工艺气体进行循环利用，若也采用气基竖炉炉顶打水或炉顶通入氮气的方式进行炉顶温度控制，则会改变系统还原气体组份，对后续工艺气处理带来困难，增加处理成本；同时向气基竖炉内打水或通入氮气，会冲淡竖炉反应器内的还原气氛，从而导致气基竖炉直接还原产物还原度降低。因此，有必要发明一种既能控制气基竖炉炉顶温度，又不会改变竖炉工艺气体组份的方法，成为了气基竖炉直接还原炼铁生产中急需解决的重要课题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种不会改变系统还原气体组份的气基竖炉炉顶温度的稳定控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：其包括气基竖炉反应器、第一冷却器、洗涤塔、压缩机、第二冷却器、二氧化碳脱除装置、工艺气加热装置和冷却气气包；所述气基竖炉反应器的顶气出口通过管路依次连通第一冷却器、洗涤塔、压缩机、第二冷却器、二氧化碳脱除装置和工艺气加热装置后，连通气基竖炉反应器的工艺气进口；所述二氧化碳脱除装置还通过管路连通冷却气气包后，连通气基竖炉反应器的冷却气入口；所述冷却气气包与冷却气入口之间的管路上设有第一球阀。

本实用新型所述第二冷却器还通过管路连通冷却气气包；所述第二冷却器和冷却气气包之间的管路上设有第二球阀，二氧化碳脱除装置和冷却气气包之间的管路上设有第三球阀。

本实用新型所述压缩机的进口还连通有工艺气补充装置。

本实用新型所述冷却气气包与冷却气入口之间的管路上还设有气动闸阀和单向阀。

本实用新型所述气基竖炉反应器的炉顶设有铂铑热电偶和红外温度传感器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型采用向气基竖炉炉顶通入冷却工艺气来进行炉顶降温处理；当气基竖炉的炉顶温度升高超过规定标准时，通过控制阀门向气基竖炉炉顶通入冷却工艺气，对气基竖炉炉顶进行冷却降温；当竖炉炉顶温度满足规定时，控制阀门停止向气基竖炉炉顶通入冷却气，从而实现对气基竖炉炉顶温度的控制，同时也保证了竖炉内反应器工艺气气体组份稳定。本实用新型采用与参加还原反应组份相同的工艺气体作为冷却气，对超标的气基竖炉炉顶温度进行冷却降温，控制气基竖炉炉顶温度不超过其设定的温度上限，同时不改变竖炉内反应器工艺气气体组份，也不影响反应器内还原反应的正常进行，保证了气基竖炉还原效果；本实用新型不使用氮气即可实现对气基竖炉炉顶温度的控制，保证气基竖炉炉顶设备正常工作的同时，也实现了生产成本的降低。

附图说明