[发明专利]向鼓风炉供给炉料的方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种向鼓风炉(尤其是具有炉顶气体循环的鼓风炉装置)供给炉料的方法。

背景技术

炉料(通常也被称作填装料)通过布置在鼓风炉上方的装料装置被供给至鼓风炉中。此类装料装置通常包括用于临时接收炉料的一个或多个料斗。该料斗也用于称重容纳于其中的炉料，从而控制供给至鼓风中的供料量。

在炉料料斗的填料期间，炉料料斗必须处于大气压下。然而，当将炉料供给至鼓风炉时，炉料料斗一定必须处于鼓风炉的压力下。因此，在炉料从炉料料斗输送至鼓风炉之前必须对炉料料斗加压。

该加压一般通过将半清洁的炉顶气体供给至料斗来执行，如图1所示以及具体如LU 73752中所述的。该鼓风炉10包括管道12，用于从鼓风炉炉顶部分回收炉顶气体。回收的炉顶气体在干燥单元18中干燥并供给至气体回路20之前被供给通过初级净化阶段14和次级净化阶段16。次级净化阶段16包括初级预冲洗和冷却阶段22、以及随后的净化阶段24，其中，气体在净化阶段膨胀。在初级预冲洗和冷却阶段22后半清洁气体被排出并被供给至料斗26的料斗室以对料斗室加压。在净化阶段24之前，炉顶气体仍处于相对较高压力下，但必须压缩至略微高于鼓风炉压力的压力下。

在炉料填料期间，空气被引入料斗室中。如果料斗在加压之前进行被密封，则空气会被留于料斗室中。半清洁气体供给至料斗室形成了气体混合物，其中包括O₂(来自于大气)和可燃气体CO及H₂。在某些情况下，该气体混合物由于炉料在料斗中的撞击可不时导致小规模爆燃。然而由于爆燃可能损坏料斗，所以应该避免此类爆燃。

在某些情况下，尤其是在具有较高CO和H₂浓度的装置中，此类爆燃的风险变得更高。尤其是炉顶气体再循环装置更容易发生爆燃，炉顶气体在炉顶气体再循环装置中得到处理并且富含CO和H₂的气体通过鼓风口系统被回供至鼓风炉。这必然导致料斗中CO和H₂的浓度更高，从而导致更高的爆燃风险。如果大量注入天然气也会增加爆燃的风险。

还值得注意的是，近年来已进行了做出了尝试以减少来自鼓风炉的CO₂排放的尝试，从而有利于减少全球CO₂的排放。因此已对炉顶气体再循环装置投入更多重视，其中鼓风炉炉顶气体被供给至CO₂去除单元，在CO₂去除单元中例如通过如US6,478,841中所示的变压吸附(PSA)或真空变压吸附(VPSA)降低炉顶气体中的CO₂含量。PSA/VPSA装置产生富含CO和H₂的第一气体流，以及富含CO₂和H₂O的第二气体流。第一气体流可用作还原气体并注回至鼓风炉中。第二气体流从装置中去除并被处理。这种处理备受争议地涉及将富含CO₂的气体泵送至地下坑洞(pocket)以便储存。

需要提供在避免爆燃的同时向鼓风炉中供给炉料的改进方法，尤其是在炉顶气体再循环装置变得越来越流行的情况下。

技术问题

因此，本发明的目的在于提供用于向鼓风炉中供给炉料的改进方法。其目的通过权利要求1所述的方法实现。

发明内容

本发明提出了一种用于向鼓风炉供给炉料的方法，其中本方法包括提供具有至少一个料斗的装料装置，所述料斗包括料斗室、将炉料供给至料斗室的进料孔、以及将炉料从料斗室供给至鼓风炉的排料孔；所述进料孔具有相关入口密封阀，用于打开和关闭进料孔，且所述排料孔具有相关排料阀，用于打开和关闭排料孔。本方法还包括：打开进料孔和关闭排料孔；通过进料孔将炉料供给至料斗室；关闭入口密封阀；通过将加压气体供给至料斗室对料斗室加压；以及打开排料阀且将炉料从料斗室供给至鼓风炉。根据本发明的一个重要方面，本方法还包括使从鼓风炉回收的至少一部分炉顶气体经历再循环工序，在再循环工序中去除回收炉顶气体中的二氧化碳；以及将至少一部分回收的二氧化碳作为加压气体供给至料斗室中以对料斗室加压。