[实用新型]辊子挤压气囊式高炉炉顶均压放散煤气回收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于钢铁工业技术领域，涉及一种高炉炉顶均压放散煤气回收装置。

背景技术

钢铁行业日益严峻的环保要求和市场形势，要求钢铁企业必须做到节能减排，降低成本。目前，高炉炼铁工序污染排放量占据整个钢铁行业排放量的大部分，因此，减少炼铁工序排放量显得尤为必要。

当前，传统的高炉上料时的均压放散是利用半净煤气、氮气向料罐均压至与高炉炉顶压力一致来实现向高炉内排料，放散时，料罐内的荒煤气经旋风除尘器粗除尘后直接排入大气中，以使料罐放散至常压，满足料罐受料。虽然，经旋风除尘器回收的部分粉尘在充压过程中能再次被吹入下料罐中，但每年仍会排入大量的粉尘进入大气中。更为重要的是，大量的有毒煤气也排入了空气中，不仅污染了环境，而且是一种巨大的经济浪费。按吨铁放散量7～9Nm³计算，目前，我国年煤气放散量达50亿立方米左右，经济损失高达5.5亿元人民币(高炉煤气单价按0.11元/Nm³计算)，产生环境污染的同时还造成了很大的资源浪费。而开发出一种技术来回收该部分煤气，实现均压放散煤气的零排放，必将取得良好的社会效益和经济效益。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是针对现有技术的上述缺陷，提出一种辊子挤压气囊式高炉炉顶均压放散煤气回收装置，可有效回收均压放散过程中产生的煤气和粉尘，实现均压放散的煤气零排放和循环使用，同时运行维护成本低廉，带来良好的社会效益和经济效益。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

辊子挤压气囊式高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置，其特征在于在旋风除尘器后面连接密封气囊，密封气囊上端设置辊子，密封气囊可充满煤气并可通过气囊上端的辊子挤压而排出煤气。

气囊上端的辊子和设置在辊子顶端的密封气囊限制装置共同构成辊子驱动系统；密封气囊可活动进出密封气囊限制装置；密封气囊被辊子挤压部分进入密封气囊限制装置，且在气囊排空时挤压部分自动释放复位。辊子顶端的密封气囊限制装置，用于防止被挤压的气囊部分经过辊子后再膨胀。

为了避免被挤压的气囊部分通过辊子时，导致密封气囊内部的摩擦，同时使进入密封气囊限制装置内的气囊中的气体顺利排出，于两个辊子水平平行设置且中间留有空隙，并可分别从左右两侧由上往下同时挤压密封气囊。

辊子驱动系统由电机驱动。

对于不同的高炉，须根据称量料罐的大小确定不同大小的密封气囊。

密封气囊容积为称量料罐内煤气放散至常压时所需体积的1.1～1.3倍。

密封气囊出口设置切断阀、清灰阀和氮气充压阀；密封气囊通过切断阀与旋风除尘器相连；旋风除尘器后面另一支路上还设置旋风除尘放散阀，用于当密封气囊系统出现故障或更换维修时，称量料罐的煤气放散时使用。

清灰阀用于清除密封气囊内的粉尘。氮气充压阀用于当密封气囊系统出现故障或更换维修时，称量料罐的均压时使用。切断阀与旋风除尘器前的均压放散切断阀一起用于称量料罐的均压放散过程及放散煤气的密封气囊回收。

按上述技术方案，上述装置的具体操作过程为：在高炉刚投产的时候，加满料的称量料罐内的压力是常压，此时，密封气囊内也充满了常压的气体；启动辊子驱动系统，辊子向下移动挤压密封气囊，被挤压的气囊部分进入辊子顶端的密封气囊限制装置；当辊子运动到气囊下部时，密封气囊内的大部分气体被压缩从管道进入了称量料罐内，此时，称量料罐内的压力和高炉炉顶压力相当；关闭均压放散切断阀，打开下料闸，即可向高炉内加料；同时，辊子驱动系统复位，释放出被挤压的气囊，为称量料罐放散做准备；

进行放散时，打开均压放散切断阀，料罐内的荒煤气经旋风除尘器粗除尘后进入密封气囊中；当称量料罐内的气体放散至常压后，关闭均压放散切断阀，放散完毕；打开受料闸，即可向料罐内加料，如此循环，即可实现称量料罐的均压放散过程及放散煤气的回收。

本实用新型的原理是：称量料罐内的气体均压放散的过程中，将放散的煤气回收入一个密封气囊中，通过压缩密封气囊来实现称量料罐的均压放散。整个均压放散过程中，假定该部分气体的温度不发生改变，则根据波义尔定律，由P₁·V₁＝P₂·V₂，放散时，称量料罐内煤气放散至常压过程中，里面的高压煤气膨胀，多余的煤气进入密封气囊中收集起来，均压时，辊子压缩密封气囊，使其体积收缩，里面收集的煤气再次进入称量料罐中，称量料罐内压力增大至与高炉炉顶压力一致，从而实现称量料罐的均压。