[发明专利]一种烟气自循环式全负压焦炭烘干工艺及系统

说明书

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，具体涉及一种烟气自循环式全负压焦炭烘干工艺及系统。

背景技术

冶金焦炭是高炉炼铁工艺中不可或缺的原燃料，是现代高炉大型化的基础，其质量优劣对高炉冶炼过程极其重要，是高炉操作达到优良技术经济指标的保障。生产实践表明：焦炭含水量每增加1％，将使高炉冶炼过程中增加焦炭用量1.1％～1.3％；焦炭含水量超过4％时，则炉尘量明显上升，高炉顺行变差。焦槽是高炉炼铁工艺中用于焦炭储存和配料调节方面的工艺设施，是焦炭入炉前储存的最后一道工序，因此在焦槽处降低入炉焦炭的含水量，具有显著地技术经济效益。

为降低入炉冶金焦炭含水量，目前国内主流工艺是通过设置引风机将热风炉废气引至焦槽，利用热风炉废气余热对焦槽中的焦炭进行预热，达到降低焦炭水分目的的焦炭烘干工艺。在现有公开技术中，利用热风炉废气作为热源的专利主要包括：公开号为CN 203007295 U的中国专利公开了一种新型高炉热风炉废气分级回收利用装置；公开号为CN 102538491 A的中国专利公开了一种利用热风炉烟道废气烘烤预热高炉炉料的系统和方法；公开号为CN 106440874 A的中国专利还公开了一种焦炭烘干系统及烘干方法。

以上焦炭烘干工艺技术方案的共性在于：均采用热风炉废气作为直接或者间接的热源烘干焦炭。热风炉废气是热风炉燃烧时产生的废烟气，其主要组分为CO₂、N₂等惰性介质，温度可达到300℃左右，经换热器后其温度降低至150℃左右，是物料良好的惰性低温热源。但在实际生产中发现，上述技术方案在实施过程中存在如下不足之处：(1)由于热风炉在执行换炉操作时煤气未完全燃烧，热风炉废烟气会在换炉过程中周期性出现CO，导致上述方法在实施过程中因系统漏风而出现热风炉废气泄漏的现象，致使空气中CO含量产生超标的问题，甚至于发生危及人身安全的极端安全事故；(2)当前热风炉废气的主要利用方式是作为高炉喷煤工艺制粉系统的惰性干燥剂进一步利用，存在焦炭烘干和高炉喷煤两种工艺“抢风”的问题，若将热风炉废气引至焦槽烘干焦炭，则无法满足高炉喷煤工艺中对热风炉废气的需求耗量，影响高炉喷煤系统的正常运转，进而影响高炉降低焦比，会大幅度增加生铁成本；(3)在现代高炉车间总图布置中，因要满足胶带机上料的角度要求，焦槽大多数情况下远离高炉热风炉系统，从而导致热风炉废气管道距离较长，投资偏高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种烟气自循环式全负压焦炭烘干工艺及系统，以克服现有焦炭烘干工艺中关于利用热风炉废烟气余热烘干焦炭的不足。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烟气自循环式全负压焦炭烘干工艺，通过排烟风机产生的负压抽力将烟气炉中的混合烟气抽出并送至焦槽内烘干焦炭，布袋除尘器吸入烘干焦炭后的烟气并对其进行气粉分离净化，净化后的烟气在排烟风机的负压抽力作用下抽出，一部分排入大气，一部分返回烟气炉；所述混合烟气为高炉煤气在烟气炉中燃烧产生的高温烟气与返回至烟气炉内的净化后烟气的混合烟气，净化后烟气对高温烟气进行降温至混合烟气温度满足烘干焦炭所需的温度要求。

进一步，经气粉分离过程分离出的焦粉送入储粉仓内回收再利用。

进一步，高炉煤气在烟气炉中燃烧产生的高温烟气温度控制在900℃～1100℃；返回至烟气炉内的净化后烟气温度控制在75℃～100℃；混合烟气温度控制在200℃～300℃。

进一步，在排烟风机的负压抽力作用下，整个烘干工艺过程为密闭全负压状态。

一种烟气自循环式全负压焦炭烘干系统，包括烟气炉、焦槽、布袋除尘器以及排烟风机，所述烟气炉出口端通过干燥气管道与焦槽的下部进气口相连，焦槽的上部排气口通过烟气管道与布袋除尘器入口相连，布袋除尘器出口通过净化后气体管道与排烟风机入口相连，排烟风机出口连接有放散管道，所述放散管道上并联有循环烟气管道，所述循环烟气管道另一端与烟气炉相连通。

进一步，所述烟气炉的入口端与高炉煤气管道和助燃空气管道相连，所述助燃空气管道另一端与助燃风机相连。

进一步，所述布袋除尘器的出料口与储粉仓相连。

本发明的有益效果在于：

1)可以有效解决现有焦炭烘干工艺因采用热风炉废气作为干燥介质带来的CO含量超标而停机影响生产的问题，有利于保障人身安全和稳定生产，具有显著地经济效益；

2)由于采用全负压焦炭烘干工艺，可以完全解决系统烟气泄露的问题，有效地保障了系统运行的安全性，消除了安全隐患，因而具有安全可靠的优点；