[发明专利]一种带废风缓冲罐的热风炉废风回收装置

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业热风炉技术领域，特别是提供了一种带废风缓冲罐的热风炉废风回收装置；适用于炼铁工艺中高炉炼铁和熔融还原炼铁用到的热风炉。

背景技术

高炉热风炉是一种周期性工作的蓄热式换热器。每座高炉一般配置2～4座热风炉(大部分高炉配置3座热风炉)，每座热风炉在一个工作周期中经历“燃烧期”(蓄热)、“闷炉”、“送风期”(放热)、“闷炉”四个工作状态的依次转换，每座热风炉按照这样的周期循环往复，几座热风炉按照一定的规律轮流切换状态，保证连续稳定地向高炉输送高风温，从而确保高炉安全的连续稳定生产。

热风炉在“燃烧”和“送风”状态之间进行切换时，热风炉内介质的压力会经历从“常压”到“高压”的转换。伴随的是需要相应的阀门动作。而要相应的阀门动作，就需要对热风炉进行“均压”或“放废风”的两种操作。热风炉“均压”操作，是热风炉燃烧完毕后进入闷炉状态，而后转换为送风状态而要进行的操作，均压操作时，打开冷风均压阀，热风炉炉内的压力随着时间的延长逐渐升高，当其与热风压力接近时，就可以关闭冷风均压阀，顺利打开热风阀，热风炉随之就进入了送风状态，稳定地向高炉送风。

当送风的热风炉经过一定的送风时间后，其拱顶温度会随着时间的延长而逐步降低，到一定程度后，如果不及时切换，热风温度就不能满足高炉设定的要求，此时就需要将此送风的热风炉转换到燃烧状态，将其拱顶温度燃烧到设定的要求，为下一次送风做好准备。在从送风状态转换到燃烧状态时，热风炉需要从高压状态转换成常压状态。为此就需要对热风炉进行放废风的操作(卸压操作)。此时打开废风阀，将封闭于热风炉内的带有压力和热量的气体以废风的形式直接放散到大气或者热风炉烟囱内排放到大气。

这种废风是由高炉鼓风机消耗一定能量(电能或者烧煤)而产生的，既具有一定的温度，更重要的是其还具有很高的压力，由于热风炉空腔体积很大，换炉次数较多，故排放的废风总量是相当可观的。为了尽可能多的回收这部分能量，节约能源，人们提出了热风炉废风回收利用的设想并付诸实施。

一些钢铁厂对此设想进行了尝试。即在采用4座热风炉操作时，在热风炉换炉时，将需要由送风状态转化为燃烧状态的热风炉的废风，通过配置的连通管道和阀门，依靠其压差，将其输送到将由燃烧状态转化为送风状态的热风炉。但是通过一段时间的操作以后，该系统基本就停止了运行，没有发挥出其应有的作用。概括起来，其主要的原因是：1)热风炉的操作必须服从高炉的操作，而高炉的操作追求的是平稳，保持高炉的炉况稳定是最大的节能降耗措施。当采用目前常规的废风回收系统时，热风炉换炉时就意味着高炉送风状态由2座变为一座，此时会造成高炉的风压、风量关系的一定变化以及风温的瞬间波动，由于有这种现象存在，高炉操作者就不愿长期的将这个操作模式维持下去；2)目前世界上大部分的高炉配置的都是3座热风炉，而不是4座热风炉，这就给操作上带来了更大的困难，按照目前现有的废风回收工艺的配置，无法进行废风回收的操作，还不说这种操作给高炉的炉况稳定带来的负面影响。

目前常规的废风回收系统的流程图见图1。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带废风缓冲罐的热风炉废风回收装置，解决了目前废风回收系统过于简单，因而事实上目前热风炉的废风都直接排放到大气之中，未能对其压力能进行回收利用。不仅如此，目前见诸报道的废风回收系统都是建立在热风炉系统必须配置四座热风炉基础之上，而目前国内及世界上一座高炉配置四座热风炉的只是少数，大部分配置的是三座热风炉。而本发明不受热风炉座数的限制，这就大大的提高了本发明的实际应用范围。且在应用本发明后，可以减轻热风炉均压操作带给高炉炉况波动；由于其缓冲作用，还降低了对高炉鼓风机充风能力的要求。

本发明包括：高炉1、热风炉2、废风阀3、冷风均压阀4、废风缓冲罐5、安全阀6、压力计7、废风连通管8、废风连通管控制阀9、冷风均压慢充阀10、慢均压连通管11、冷风管道12、废风总管控制阀13、废风总管14、热风炉烟囱15、热风管道16。

通过一根冷风管道12，将高炉鼓风机和热风炉2相连；通过热风管道16将热风炉2和高炉1连接。这样来自高炉鼓风机的冷风，经过热风炉加热后，就鼓入了高炉。

冷风均压阀4设置在每座热风炉的均压管道上，用于对每一座热风炉的均压控制。

废风阀3设置在每座热风炉的废风管道上，用于对每一座热风炉的放废风进行控制。