[發明專利]一種用于高爐煉鐵的富氧干氣供應裝置

無效

• 申請號: 201210324670.X
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102808053A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 李東林;郎治;王華金;蘇為民;馬光俊
• 申請（專利權）人: 李東林;郎治;王華金;蘇為民;馬光俊
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 張新

技術領域

本發明涉及高爐煉鐵工藝技術領域，具體涉及一種將壓縮空氣直接制成可用于高爐煉鐵的富氧干氣的供應裝置。

背景技術

在高爐煉鐵工藝中，富氧鼓風技術和脫濕鼓風技術為較為廣泛應用的強化冶煉技術。其中，富氧鼓風主要是在鼓風時加入工業氧來提高鼓風中的含氧量，使氣體中的富氧含量≥21%，提高冶煉強度和爐缸風口帶燃燒溫度，從而提高高爐產量和降低焦比。而脫濕鼓風則是通過去除高爐鼓風中的水分，使進入高爐的助燃空氣的濕度降低到最佳操作所要求的數值并保持穩定，從而起到提高干風溫度、穩定爐況、增加煤粉噴吹量、降低焦比的作用。

目前，富氧鼓風技術中常見富氧加入方法主要是在高爐鼓風機前設置獨立的PSA或VPSA制氧裝置，并將所制富氧在高爐鼓風機前加入進口風管中，或者，將獨立的PSA或VPSA制氧裝置所制富氧經氧壓機加壓后在高爐鼓風機與放風閥之間的冷風管上加入。

CN03117856.1發明名稱為“高爐煉鐵富氧噴煤的供氧流程”的中國發明專利公開了一種采用PSA（變壓吸附）或VPSA（真空變壓吸附）吸附法和常壓輸出氧氣的壓縮膨脹深冷法及膜分離法空分裝置為高爐煉鐵富氧噴煤工藝提供富氧的供氧流程。該技術方案主要是：供氧時加在高爐鼓風機吸入口前與空氣一同被高爐鼓風機吸入混合成高爐富氧噴煤煉鐵工藝所需的富氧送入高爐，或經加壓后送入高爐鼓風機出口的空氣管內與鼓風機加壓后的空氣混合均勻后送入高爐。該供氧流程仍存在以下缺點：由于在制備富氧過程中采用空壓機或真空機組，富氧制備能耗較大，且如采用高爐鼓風機后加富氧的方式，則還需增加氧壓機升壓，能耗及投資還需進一步提高，且整套裝置系統運行能耗高、設備占地面積大，投資大。

而就脫濕鼓風而言，當前則主要采用鼓風機吸入側冷卻脫濕的方法，該脫濕方法需增加冷凍機組，投資高，且運行能耗較高。

CN200910103264.9，發明名稱為“一種高爐鼓風機機后脫濕裝置”的中國發明專利公開了一種高爐鼓風機機后脫濕裝置，其技術方案主要是：通過將脫濕裝置后置于高爐鼓風機出口，對高爐鼓風機出口的高溫高壓的空氣依次進行預冷、脫濕和回熱。但該技術方案沒有充分利用高爐鼓風機，仍然不能將空氣直接制成可用于高爐煉鐵的富氧干氣，而是需要通過外置添加富氧的方式來滿足可用于高爐煉鐵的富氧干氣的要求。

CN98228550.7，名稱為“一種玻璃球窯富氧燃燒裝置”的實用新型專利公開了一種玻璃球窯富氧燃燒裝置，由鼓風機、富氧發生器、水環式真空泵、氣水分離器、脫濕箱、氣水分離箱、增壓風機、換向裝置、預熱器、噴嘴、空氣凈化器、風管軟連接、排水斗組成，利用膜法富氧技術，提供28～35%O₂含量的富氧空氣，與天然氣混合燃燒。該技術方案僅僅適用于特定的玻璃球窯，采用膜法富氧技術，通過鼓風機送入空氣，同時需要結合水環式真空泵提供膜法制富氧的足夠壓差，以及通過增壓風機對所制富氧增壓以滿足后續要求的壓力。因此，該富氧燃燒裝置仍然存在動力設備投資大、能耗高的缺點，且不適用于高爐煉鐵。

因此，綜合考慮整個高爐煉鐵富氧鼓風供氣流程，并從降低富氧制備能耗及脫濕能耗的角度出發，有必要建立新的結合脫濕效能的高爐煉鐵富氧干氣供應工藝，以充分利用現有高爐煉鐵工藝中已有裝置，在保證富氧含量的前提下，減少投資和運行成本，節約能源消耗。

發明內容

本發明旨在克服上述現有技術的缺點，提供了一種與高爐煉鐵強化冶煉過程相適應的富氧干氣供應裝置。該裝置充分利用現有高爐煉鐵冶煉工藝中的設備，將經過高爐鼓風機增壓后的空氣，經PSA制氧單元來直接制備富氧干氣，改變了現有技術中需要外置添加富氧來制取富氧干氣，具備設備投資低、運行能耗低的特點。

為解決以上技術問題，本發明所提供的技術方案如下：

一種用于高爐煉鐵的富氧干氣供應裝置，包括高爐鼓風機、預冷器、空冷器、PSA制氧單元和熱風爐，其特征在于：所述的高爐鼓風機連接預冷器，預冷器連接空冷器，空冷器連接PSA制氧單元，PSA制氧單元連接預冷器，預冷器連接熱風爐；經高爐鼓風機增壓后的空氣經預冷器、空冷器冷卻降溫，再進入PSA制氧單元得到富氧干氣，所得富氧干氣回到預冷器進行升溫，然后進入熱風爐加熱后送往高爐用作助燃。

所述的經高爐鼓風機增壓后的空氣經預冷器、空冷器冷卻降溫，降溫后的氣體在氣水分離器中脫出氣體中的水分，再進入PSA制氧單元得到富氧干氣。?