[发明专利]一种高炉降料线到风口的零放散全回收煤气的方法

说明书

本发明特别涉及一种高炉降料线到风口的零放散全回收煤气的方法，属于高炉冶炼技术领域，方法包括：在降料线过程中，控制O₂的体积浓度小于2％；在降料线过程中，控制高炉炉顶温度为300℃‑430℃；降料面到达高炉的炉腰下沿时，控制煤气在高炉内的行程时间在12s以上；通过，控制O₂浓度,从而切断煤气爆炸条件，安全全部回收煤气，有效的防止煤气爆炸，避免爆震，提高安全保障；最大程度回收煤气，不仅节能，而且减少排放，改善环境。因此本方法安全，节能，环保。具有显著的经济与社会效益。

技术领域

本发明属于高炉冶炼技术领域，特别涉及一种高炉降料线到风口的零放散全回收煤气的方法。

背景技术

高炉是竖炉型逆流式反应器。自炉顶加入的原燃料(烧结+球团+块矿+焦炭)，受到逆流而上的高温还原气体的作用(该还原气体由鼓风机鼓入的空气，经过热风炉升温经风口进入高炉，与高炉的焦炭发生燃烧反应生成煤气)。不断被加热、分解、还原、软化、熔融、滴落、渗碳并最终形成渣铁融体而分离。高炉生产过程是连续进行的，在炉顶不断上料下面铁口不断出铁。高炉容积从几百到数千m³。在高炉需要检修或其它原因需要长时间停炉时需要对高炉进行空料线。高炉空料线的方法是：在高炉内大幅降低矿石及燃料的比例，停止上料，高炉继续送风。使得高炉下部焦炭逐步烧掉，矿石在下降的过程中逐步融化，高炉炉料逐步下移，高炉空间至上而下逐步空出，从而腾出高炉风口以上整个空间。

降料线过程中须做到：安全、环保、快速。安全方面：①防止煤气爆炸，避免爆震。②防止煤气温度高，烧坏炉顶设备。③无管道、悬料。④环保与节能方面：减排：减少放散或0放散，减少煤气及灰尘排放。节能：尽量或全部回收煤气。快速：在安全、环保的前提下，最大程度将料线控制到风口以下，为检修创造条件，同时尽量缩短停炉时间。

申请人在发明过程中发现：降料线过程中存在很多难点：①不能上料，炉顶温度高，烧坏炉顶及其它设备。②煤气：H₂高(10-16％)，CO高(20-30％)、CO₂低，热值高(4.5MJ/m³)。其中H₂远高出4％的爆炸浓度。③煤气温度在炉顶通过打水控制在400℃左右，但在料面上方高达1000℃以上，远高煤气着火点。煤气爆炸的三个必备条件：煤气浓度、O₂浓度及着火点。主要控制O₂浓度同时适当控制H₂浓度。高炉煤气爆炸是因为煤气中的H₂和CO与O₂剧烈反应放出大量热量，从而爆炸，反应式如下：

C0+1/2O₂＝CO₂+283.4kJmol^-1

H₂+1/2O₂＝H₂O(气)+242kJmol^-1。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的高炉降料线到风口的零放散全回收煤气的方法。

本发明实施例提供了一种高炉降料线到风口的零放散全回收煤气的方法，所述方法包括：

在降料线过程中，控制高炉内O₂的体积浓度小于2％；

在降料线过程中，控制高炉炉顶温度为300℃-430℃；

降料面到达高炉的炉腰下沿时，控制煤气在高炉内的行程时间在12s以上。

可选的，所述在降料线过程中，控制O₂的体积浓度小于2％，具体包括，在降料线过程中，控制O₂的体积浓度小于1％。