[發(fā)明專利]一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110466726.4
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113023672B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王慧麗;孫靜靜;楊小龍;王秀麗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中電企發(fā)能源科技有限公司
• 主分類號: C01B3/10
• 分類號: C01B3/10;C01B3/06
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，包括煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：鑄余渣罐(1)、鑄余渣罐密封蓋(2)、蒸汽管道(3)、蒸汽控制閥(4)、蒸汽噴槍(5)、抽氣口(6)、抽氣控制閥(7)、換熱器(8)、分子篩(9)、風(fēng)機(10)、儲氣罐控制閥(11)、氫氣儲氣罐(12)；

其中，鑄余渣罐密封蓋(2)位于鑄余渣罐(1)上方，蒸汽噴槍(5)和抽氣口(6)位于鑄余渣罐密封蓋(2)下方，蒸汽管道(3)穿過鑄余渣罐密封蓋(2)的第一開口與蒸汽噴槍(5)連通，抽氣管道穿過鑄余渣罐密封蓋(2)的第二開口與抽氣口(6)連通，蒸汽管道(3)上設(shè)置蒸汽控制閥(4)，抽氣口(6)上游的抽氣管道(3)依次通過抽氣控制閥(7)、換熱器(8)、分子篩(9)、風(fēng)機(10)、儲氣罐控制閥(11)與氫氣儲氣罐(12)連通；

蒸汽噴槍(5)外表面設(shè)置有攪拌葉片，在噴吹蒸汽過程中蒸汽噴槍(5)通過自身轉(zhuǎn)動帶動攪拌葉片旋轉(zhuǎn)

所述方法包括以下步驟：

S1、鋼包將鑄余渣倒入鑄余渣罐(1)后，鑄余渣罐密封蓋(2)迅速將渣罐口密封；

S2、渣罐口密封后，抽氣控制閥(7)打開，抽氣口將渣罐中剩余空氣迅速抽出，同時蒸汽控制閥(4)打開，蒸汽噴槍(5)在渣液上方噴出蒸汽對渣罐內(nèi)部空間進行吹掃，排除空氣，氣體經(jīng)分子篩雜質(zhì)氣體排氣出口排除，當(dāng)抽氣口氧氣濃度檢測到氧氣濃度小于2％后，吹掃結(jié)束；

S3、渣罐內(nèi)空氣排出后，蒸汽噴槍(5)迅速插入渣鋼中進行蒸汽噴吹，同時儲氣罐控制閥(12)打開，蒸汽噴槍(5)通過蒸汽噴槍(5)表面的蒸汽噴口向渣鋼液體中噴出高溫高壓蒸汽與鑄余渣反應(yīng)產(chǎn)生高濃度的含氫氣體，同時蒸汽噴槍(5)外表面設(shè)置有攪拌葉片，蒸汽噴槍(5)在噴吹蒸汽的同時不斷旋轉(zhuǎn)帶動攪拌葉片旋轉(zhuǎn)，鑄余渣在蒸汽噴槍(5)攪拌葉片的帶動下不斷流動，強化與蒸汽的反應(yīng)，提高蒸汽與渣鋼的反應(yīng)速率，提高氫氣產(chǎn)生的效率；

S4、高濃度含氫氣體經(jīng)抽氣口抽出后，首先經(jīng)過設(shè)置在抽氣的高密度過濾絲網(wǎng)將氣體中的固體雜質(zhì)去除，然后經(jīng)過換熱器，在回收氣體余熱產(chǎn)生蒸汽后，進一步冷凝氣體中的水蒸氣并將其排除；

S5、經(jīng)冷凝后高濃度含氫氣體分子篩進一步提純后，在分子篩將雜質(zhì)氣體排出，高純度的氫氣氣體經(jīng)風(fēng)機加壓后，送入氫氣儲氣罐；

S6、當(dāng)檢測到換熱器入口氣體溫度低于180℃后，蒸汽噴槍(5)從鑄余渣中提出，蒸汽控制閥、抽氣控制閥、儲氣罐控制閥同時關(guān)閉，鑄余渣罐密封蓋抬起。

2.如權(quán)利要求1所述的一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，抽氣口(6)入口設(shè)置有絲網(wǎng)過濾器。

3.如權(quán)利要求1所述的一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，所述蒸汽管道中的蒸汽為中壓等級以上的蒸汽，同時蒸汽過熱度大于10℃。

4.如權(quán)利要求1所述的一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，所述換熱器材質(zhì)的為防腐蝕材質(zhì)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，所述換熱器入口設(shè)置有氣體溫度檢測裝置，能夠?qū)崟r檢測氣體溫度。

6.如權(quán)利要求1所述的一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，所述抽氣口入口設(shè)置氧氣濃度檢測儀器。

7.如權(quán)利要求1所述的一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，所述氧氣濃度檢測儀器檢測到氧氣濃度小于2％后，儲氣罐控制閥打開。

8.如權(quán)利要求1所述的一種煉鋼轉(zhuǎn)爐鑄余渣余熱制氫的方法，其特征在于，所述換熱器入口設(shè)置的氣體溫度檢測裝置，當(dāng)檢測到氣體溫度小于180℃后，蒸汽噴吹結(jié)束，儲氣罐控制閥關(guān)閉。