[发明专利]一种炉顶氮气系统

说明书

本发明公开了一种炉顶氮气系统，包括主管路、阀箱供气回路、气密箱供气回路，为炉顶设备提供氮气的气密箱和阀箱，气密箱连通气密箱供气回路，阀箱连通阀箱供气回路，主管路分为两路分别连通气密箱和阀箱；阀箱供气回路中设置三条并联管路，三条并联管路与三条调控管路中均设置有流量控制装置；主管路中设置有一压力变送器，主管路在压力变送器的出口处分为第一支路和第二支路，第一支路与阀箱连通，第二支路与气密箱连通阀箱供气回路中设置三条并联管路以及气密箱供气回路中设置的三条并联的调控管路均能有效调整和控制氮气供应量，而且能分开调整气密箱和阀箱的供气量，实现按需供应，在不影响设备性能的前提下节省用气量，避免能源浪费。

技术领域

本发明属于冶金机械领域，具体涉及一种炉顶氮气系统。

背景技术

氮气是高炉冶炼过程中消耗最大的惰性气体，阀箱和气密箱是炉顶布料的关键设备，在工作过程中均需要消耗大量氮气用于冷却和密封，通入氮气可以降低阀箱和气密箱的工作温度，提高设备的稳定性和使用寿命，同时氮气也可以防止灰尘和高温气体进入传动部件，导致气密箱设备卡阻和损坏，但受冶炼工艺和设备结构影响，不同炉顶使用氮气量不同，且控制困难，通入氮气量过大会导致氮气浪费和能源消耗加大，通入氮气量过小则会导致设备故障。

通常氮气系统通过中间气罐分三路进入炉顶设备的阀箱和气密箱，通过减压阀、流量计、压力变送器和温度变送器进行氮气的检查和控制。

常规炉顶氮气系统包括气罐、电动阀、过滤器、压力表、减压阀、止回阀、温度变送器、压力变送器、流量计、蝶阀、风机、球阀、限流孔板。氮气通过气罐经电动阀、过滤器减压阀、止回阀、流量计蝶阀后分三路进去阀箱和气密箱，结构如图1所示。现有技术氮气系统问题较多：

1、氮气使用量大，气密箱和阀箱氮气未能有效控制。

2、测量精度低，阀箱和气密箱氮气合并测量，无法得到每个设备的氮气消耗量。

3、氮气调整困难，氮气用量只能通过主管道对阀箱和气密箱统一调整，精确调整困难。

4、检修更换困难，流量计损坏后无法在线更换，只能休风停产更换。

5、炉顶气体排放量大，通入设备内的大量氮气最终进入高炉气体排放，用量大则排放量大。

6、能源浪费，大量排放氮气的处理增加了处理环节的能源消耗。

7、故障率高，大量氮气带入的杂质增加了设备的故障率，降低了设备运行的平稳性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炉顶氮气系统，气密箱供气回路中均设置有三条并联的调控管路，所述三条并联的调控管路中均设置有流量控制装置；阀箱供气回路中设置三条并联管路以及气密箱供气回路中设置的三条并联的调控管路均能有效调整和控制氮气供应量，而且能分开调整气密箱和阀箱的供气量，实现按需供应，节省能源。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种炉顶氮气系统，包括主管路、阀箱供气回路、气密箱供气回路，为炉顶设备提供氮气的气密箱和阀箱，气密箱连通气密箱供气回路，阀箱连通阀箱供气回路，主管路分为两路分别连通气密箱和阀箱；

阀箱供气回路中设置三条并联管路，所述三条并联管路中均设置有流量控制装置；气密箱供气回路中均设置有三条并联的调控管路，所述三条并联的调控管路中均设置有流量控制装置；主管路中设置有一压力变送器，主管路在压力变送器的出口处分为第一支路和第二支路，第一支路与阀箱连通，第二支路与气密箱连通。

第一支路沿着气流方向依次设置有第一蝶阀、第一流量计和第二蝶阀，第二蝶阀的出口分别连通阀箱供气回路中的三条并联管路和气密箱；

第二支路沿着气流方向依次设置有第四蝶阀、第二流量计和第五蝶阀，第五蝶阀的出口分别连通气密箱回路中的三条并联的调控管路和气密箱。