[发明专利]高炉鼓风系统湿度调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁领域，具体涉及高炉鼓风系统湿度调节装置。

背景技术

高炉鼓风所含水分不但在热风炉加热过程中就要消耗一定热量，而且在高炉冶炼过程中会与焦碳发生反应，该反应是一个吸热反应：C(固)+H₂O(气)=CO(气)+H₂(气)一131.3kJ。

鼓风带入高炉的湿分(即水蒸气)在风口前燃烧带(温度在1600℃以上)内分解吸收热量(13440kJ/kg水)，这些热量将由焦炭燃烧来进行补充。鼓风除湿以后，由于节省了水蒸气分解消耗的热量，加之炉况的改善，焦比将会降低，高炉鼓风除湿1g/m³，焦比降低0.8～1kg/t。

在高炉实际生产中，要想大喷煤比必须做到风温1250℃左右、精料(低渣、成分稳定等)、富氧5％～8％以及高炉鼓风除湿。鼓风中湿分每降低1g/m³，理论燃烧温度可提高5～6℃，在其它冶炼条件不变的情况下，可以增加2.23kg/t左右的喷煤比。

如果环境湿度过低，如寒冷地区的冬季，直接鼓风也会影响高炉运行经济性，此时，希望能够适当对空气进行加湿。通过湿度调节措施，在降低能耗成本的同时，还可提高高炉生铁产量，会产生明显的经济效益。

现有技术中的转轮式除湿装置，特点是可实现深度除湿，特别是利用上海交大复合干燥剂转轮装置，采用物理与化学吸附耦合方法，实现对传统吸附材料如硅胶的改性处理，能够实现更低的再生温度和更高的除湿效率。其工作原理是利用加热后的再生空气（可以是蒸汽加热、燃气加热或烟气加热等），通过除湿转轮装置的再生区，再生转轮干燥剂，再生后的干燥剂在电机的带动下，旋转进入除湿区，处理空气流过除湿区，其湿分被干燥剂吸附，达到除湿效果。采用了秀的流程的干燥剂材料，处理空气露点温度可达-40℃以下，例如中国发明专利申请No.200710045901.2.7，“可利用低品位热源的两级转轮式除湿空调装置”申请日2007.09.13，但该除湿装置尚未应用于高炉鼓风系统的除湿。

发明内容

本发明的目的是提供了一种应于高炉鼓风系统湿度调节装置，是利用高炉余热驱动转轮式除湿机，对高炉鼓风系统进行除湿或增湿，可有效提高热能利用效率。

为解决上述问题，本发明提出了如下技术方案：

一种高炉鼓风系统湿度调节装置，是采用工业余热作为热源气体，它包括具有除湿区2和再生区3的能循环除湿后再生的转轮式除湿机1、处理风管路、换热器9、再生风管路；处理风管路将处理空气输入除湿区2进行除湿，再生风管路将经过交换加温的再生空气输入再生区3作为转轮式除湿机1的驱动热源；所述热源气体为高炉荒煤气、热风炉高温废气、工业加热炉余热、管网蒸汽中的一种。

所述换热器9为气-气换热器，且风道入口均设有过滤装置。

所述处理风管路和再生风管路的风管均由耐热耐湿的绝热材料制成，并且在每一根风管的弯道处都设有消火装置。

所述转轮式除湿机1包括外壳5、置于外壳内的过滤器、转轮和转轮电机4，过滤器置于转轮的前方；转轮由铝制外壳包裹，被密封条分为两个扇形区域：除湿区2和再生区3，面积比为3:1，两个区域位置固定，转轮中心由转轮电机（4）带动旋转，循环往复地经过除湿区2和再生区3，转轮为以复合材料料为基材的硅胶分子筛转轮。

流经转轮式除湿机的再生空气和处理空气为逆向流动，且再生区风速和除湿区风速均控制在2.5～3m/s。

当热源气体为高炉荒煤气时，为如下除湿装置：

部分高炉荒煤气引入换热器9，与再生空气进行热交换，将再生空气加热到120℃后，输入转轮式除湿机1的再生区3作为转轮式除湿机1的驱动热源，然后由再生区出口的风机12排入环境中；热交换后的荒煤气引入热风炉16中燃烧；

处理空气经转轮式除湿机1的除湿区2除湿后，输入热风炉16加热到1000-1600℃，然后鼓风至高炉。

当热源气体为热风炉高温废气时，为如下除湿装置：

将高炉荒煤气输入热风炉16中作为燃料，热风炉产生的高温废气输入换热器9作为热源气体，与再生空气进行热交换，经交换升温的再生空气经转轮式除湿机1的再生区3作为转轮式除湿机1的驱动热源，然后由再生区出口的风机12排入环境中；

将处理空气通过转轮式除湿机1的除湿区2除湿后，输入热风炉16加热到1000-1600℃，然后鼓风至高炉。

当热源气体为管网蒸汽或工业加热炉废气时，为如下除湿装置：