[发明专利]一种向矿热炉中通入气体降低能耗的方法与装置

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种向矿热炉中通入气体降低能耗的装置，包括气体缓冲装置、气体供应装置、矿热炉进风装置和烟气处理系统。通过对各个部件和装置进行具体设定，实现了充分利用矿热炉产生的废烟气，将处理之后的烟气重新通入到矿热炉内，合理的利用了矿热炉烟气的能量。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种向矿热炉中通入气体降低能耗的方法与装置。

背景技术

最近几十年间，钢铁行业迅速地发展，铁合金的需求量也与日俱增。在铁合金的生产过程中，不断地降低冶炼电耗，提高副产品使用效率已经成为有效降低铁合金生产成本的重要途径。

硅系、锰系、铬系等铁合金产品的生产中，一般采用碳质还原剂，在矿热炉冶炼过程中，会生成大量含有CO、CO₂、H₂等成分的烟气，炉口烟气温度一般为270-550℃，含有大量的显热。其中可回收的余热资源为余热总资源的60％以上。烟气余热的回收利用主要有三种方式：方式一为热交换技术，主要采用间壁式换热器、蓄热换热器、热管换热器或余热锅炉作为主要设备，其回收的烟气余热用于预热原料、空气或产生蒸汽用于冶炼过程；方式二为热功转换技术，主要利用高温烟气产生高参数蒸汽，继而用于高温余热发电，其中中低温烟气用于产生低参数蒸汽拖动动力机械做功或用于有机工作循环，进行低温烟气余热发电；方式三是利用回收的烟气余热用于制冷或制热，主要利用吸收式制冷制热技术，回收低温烟气余热给环境提供冷量或热量。但是这三种烟气余热回收利用的方法，利用率最高只有30％，大量的余热资源被浪费。

本发明的特点是能够将矿热炉产生的烟气通过合适的位置重新通入矿热炉中参与反应，从而达到更高效的利用烟气，降低矿热炉能耗的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种向矿热炉中通入气体降低能耗的方法，以解决上述背景技术中提到的矿热炉烟气利用率低的问题并降低矿热炉能耗，同时减少环境污染。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种向矿热炉中通入气体降低能耗的装置，包括气体缓冲装置、气体供应装置、矿热炉进风装置和烟气处理系统。

气体缓冲装置包的作用是缓冲被烟气处理系统处理后的高流速的烟气，使其能够为矿热炉提供相对稳定的气源和压力并且可以在气体缓冲装置中与外界通入的气体混合。气体缓冲装置还可以临时存储气体，保障整个装置能够连续运行。

所述气体缓冲装置包括入气气体接头、出气气体接头、气体缓冲罐罐体、压力表、安全阀和放水阀，其中入气气体接头设置有两个，且均设置在气体缓冲罐罐体的顶端，所述出气气体接头设置在气体缓冲罐罐体的侧壁上，所述压力表设置在两个入气气体接头之间的气体缓冲罐罐体的顶壁上，所述安全阀设置在气体缓冲罐罐体的侧壁上，所述放水阀设置在气体缓冲罐罐体的底壁上。作为优选，在气体缓冲罐罐体外还设置有温度表，用于对气体缓冲罐罐体内的温度进行监测，其外接的压力表和温度表可以实时监测装置内部的情况。

所述气体供应装置为高压气体瓶或其它可以提供气体的装置，所述气体供应装置设置有两个，其中一个气体供应装置的出气口与气体缓冲装置的其中一个入气气体接头连通，另一个气体供应装置的出气口与所述矿热炉进风装置连通。

所述矿热炉进风装置包括弯管、风口大套、风口中套、风口小套、风口、直吹管、冷却水水管和风口固定部件；其中所述弯管通过三通阀与气体缓冲装置的所述出气气体接头以及所述另一个气体供应装置的出气口相连通，所述风口大套、风口中套和风口小套依次套设，所述直吹管贯穿所述风口大套、风口中套和风口小套，并且，所述直吹管一端与设置在风口大套一端的所述弯管连通，另一端在风口小套端部形成所述风口，所述冷却水水管设置在所述直吹管外部的风口小套内，用于冷却所述风口小套；所述风口固定部件用于将风口与矿热炉内部连通，所述风口固定部件设置于矿热炉的焦炭层上部或焦炭层与部分熔融料层之间；