[發(fā)明專利]一種富氧高爐供氧系統(tǒng)、供氧方法及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210034056.3
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114369693B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田寶山;劉磊;王衛(wèi)兵
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B7/00
• 分類號: C21B7/00;C21B5/00;C21B7/16
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本發(fā)明涉及一種富氧高爐供氧系統(tǒng)、供氧方法及其控制方法，屬于高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明通過設(shè)置高爐風(fēng)口送氧氣系統(tǒng)，可以安全、穩(wěn)定地提高高爐富氧率；通過一次穩(wěn)壓控制閥臺和二次雙線控制閥臺穩(wěn)定輸出氧氣滿足高爐流水線作業(yè)；通過安保應(yīng)急控制系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生高爐停氣、停電或停水等突發(fā)情況時，防止各類衍生事故發(fā)生；通過設(shè)置混合噴吹風(fēng)口裝置解決了工業(yè)生產(chǎn)中高爐風(fēng)口煤氣、氧氣、熱風(fēng)、煤粉、氮氣等多種介質(zhì)并送的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種富氧高爐供氧系統(tǒng)、供氧方法及其控制方法。

背景技術(shù)

高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從爐缸風(fēng)口吹入經(jīng)加熱的壓縮空氣、氧氣、煤粉、蒸汽。在高溫環(huán)境下，焦炭中的碳、鐵礦石中的氧化物同鼓入高爐的氣體介質(zhì)反應(yīng)生成帶有一氧化碳、二氧化碳、氮氣和氫氣等物質(zhì)的煤氣，產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，煤氣在爐內(nèi)上升過程中，煤氣中的一氧化碳和氫氣還原鐵礦石中的鐵氧化物，爐料在下降過程中軟融，鐵氧化物被還原生成鐵水，鐵礦石中未被還原的氧化物、熔劑結(jié)合生成爐渣，液態(tài)渣鐵從鐵口排出，高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。

目前高爐富氧主流技術(shù)是將氧氣輸送管道并入熱風(fēng)管道，氧氣隨熱風(fēng)一同從風(fēng)口送風(fēng)裝置送至高爐，其送風(fēng)裝置不具備煤氣、氧氣、熱風(fēng)、煤粉、氮氣等多種介質(zhì)并送的能力，這種方式送氧，送氧系統(tǒng)壓力、流量不穩(wěn)定性極強，且富氧能力受限，傳統(tǒng)高爐富氧技術(shù)的高爐富氧率普遍在3-5%之間，富氧率較低，且由于氧氣的助燃性，易與高爐內(nèi)的煤氣等發(fā)生反應(yīng)，在高爐系統(tǒng)停電、停水和停氣等異常情況下，供氧系統(tǒng)稍有操作不當(dāng)，容易衍生各類安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種富氧高爐供氧系統(tǒng)、供氧方法及其控制方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種富氧高爐供氧系統(tǒng)，包括一次穩(wěn)壓控制閥臺、二次雙線控制閥臺、安保應(yīng)急控制系統(tǒng)和混合噴吹風(fēng)口裝置，一次穩(wěn)壓控制閥臺和二次雙線控制閥臺串聯(lián)，一次穩(wěn)壓控制閥臺包括前部氧氣總管，前部氧氣總管上設(shè)置有氧氣壓力調(diào)節(jié)閥PCV121和氧氣截止閥FT121，二次雙線控制閥臺包括第一氧氣支管和第二氧氣支管，第一氧氣支管和第二氧氣支管并聯(lián)，第一氧氣支管上設(shè)置有氧氣流量調(diào)節(jié)閥FCV122和氧氣快切閥ZY122，第二氧氣支管上設(shè)置有氧氣流量調(diào)節(jié)閥FCV123和氧氣快切閥ZY123，二次雙線控制閥臺后串聯(lián)有后部氧氣總管，安保應(yīng)急控制系統(tǒng)包括氮氣總管、第一氮氣支管和第二氮氣支管，氮氣總管上設(shè)置有氮氣壓力調(diào)節(jié)閥PCV201和氮氣截止閥PT141，第一氮氣支管上設(shè)置有氮氣流量調(diào)節(jié)閥FCV141和氮氣截止閥ZY141，第二氮氣支管上設(shè)置有氮氣截止閥ZY142，第一氮氣支管與后部氧氣總管連接，后部氧氣總管與混合噴吹風(fēng)口裝置連接，第二氮氣支管與混合噴吹風(fēng)口裝置連接。

進一步地，所述富氧高爐供氧系統(tǒng)，第一氧氣支管、第二氧氣支管、第一氮氣支管和第二氮氣支管上分別設(shè)置有止回閥。

優(yōu)選的，所述富氧高爐供氧系統(tǒng)，其特征在于風(fēng)口裝置包括氧氣通道、煤氣通道、熱風(fēng)通道、煤粉通道和氮氣通道。

本發(fā)明還提供了一種富氧高爐供氧方法，包括以下步驟：

（1）設(shè)定氮氣壓力目標(biāo)值，打開氮氣截止閥PT141，氮氣壓力調(diào)節(jié)閥PCV201在自動狀態(tài)，并開始自動跟蹤設(shè)定壓力目標(biāo)值，設(shè)定氧氣壓力目標(biāo)值，打開氧氣截止閥FT121，氧氣壓力調(diào)節(jié)閥PCV121在自動狀態(tài)并開始自動蹤蹤設(shè)定壓力目標(biāo)值；

（2）打開氮氣截止閥ZY141，氮氣流量調(diào)節(jié)閥FCV141預(yù)設(shè)開度20%；

（3）30-60秒后打開氧氣快切閥ZY122，氧氣流量調(diào)節(jié)閥FCV122開始動作，啟始開度5%后開始跟蹤設(shè)定的富氧率流量；或者打開氧氣快切閥ZY123，氧氣流量調(diào)節(jié)閥FCV123動作，啟始開度5%后開始跟蹤設(shè)定的富氧率流量；

（4）5分鐘內(nèi)，氧氣流量達到設(shè)定值70%后，氮氣流量調(diào)節(jié)閥FCV141開始在5分鐘內(nèi)關(guān)閉至0%，然后氮氣截止閥ZY141關(guān)閉。