专利名称：一种高炉煤粉喷吹系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金技术领域，尤其涉及ー种高炉煤粉喷吹系统及エ艺。
背景技术：
高炉喷吹煤粉的过程中，均匀稳定喷吹以及喷吹量精确控制是提高喷煤系统可靠性、保证高炉炉料顺行重要条件之一，其核心在于喷吹过程的均匀稳定性、可调性、经济性。均匀稳定性即喷吹过程连续，喷吹量波动小；可调性即根据高炉操作需要，及时调节喷吹量，满足高炉炉缸热制度对煤粉量的要求；经济性即在安全可靠生产的前提下降低生产成本,主要是降低输送气体流量。目前，现有的并罐式喷煤系统主要包括并列排布的两个或多个喷吹罐、与每个喷吹管出ロ相连的喷吹支管、以及与多个喷吹支管的出ロ相连的喷吹总管。该喷吹总管为水平设置。在该喷吹总管上设置有补气器，该补气器设置在多个喷吹支管汇合之后的喷吹总·管处。该补气器连接有与该喷吹总管垂直设置的补气调节阀，然而，这种设计存在以下问题
一、由于补气器自身结构设计使得在喷煤管路进气点处会产生局部扰动，补气器以及管路局部容易磨损，有些高炉喷煤装置为了延长使用时间，在每个喷吹罐与喷吹总管之间管路上安装一个补气器，但这样又会増加成本，而且使系统复杂化；
ニ、补气器设置在水平的喷吹总管处，由于浓相输送管路中的煤粉在重力作用下会在管路下截面形成“疏密流”，补充气体与煤粉的接触不均衡，容易形成更大的脉动，使喷吹量波动较大；
三、由于补气器设置在多个喷吹支管汇合之后的喷吹总管处，容易造成喷吹支管与喷吹总管连接处堵粉的几率増大。同时，现有的并罐式喷煤系统还存在有喷吹量不能精确调节、喷吹不均匀、喷吹管路容易堵塞等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可均匀稳定喷吹的高炉煤粉喷吹系统及エ艺。本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为
ー种高炉煤粉喷吹系统，它包括并列排布的多个喷吹罐、设置在每个喷吹罐底部的流化罐、与每个喷吹罐出口相连的喷吹支管、设置在每个喷吹支管上的喷煤阀、与多个所述喷吹支管的出口相连的喷吹总管、与每个喷吹罐相连的充压管路、设置在所述充压管路上的充压阀、与每个喷吹罐相连的稳压管路、设置在所述稳压管路上的稳压阀、补气管路、补气调节阀、煤粉流量调节阀、及煤粉流量计；其特征在于，所述喷吹总管竖直设置，所述煤粉流量调节阀和煤粉流量计自下而上设置在所述喷吹总管上，所述补气管路连接于所述喷吹总管的底端，所述补气调节阀设置在喷吹总管上，所述补气调节阀设置在多个所述喷吹支管与所述喷吹总管连接处的下方，所述煤粉流量调节阀和煤粉流量计设置在多个所述喷吹支管与所述喷吹总管连接处的上方。上述方案中，所述高炉煤粉喷吹系统还包括下部充压支路及设置在所述下部充压支路上的下充压阀，所述下部充压支路的进气端与所述充压管路相连，所述下部充压支路的出气端与所述喷吹罐的锥部相连。上述方案中，所述高炉煤粉喷吹系统还包括与每个喷吹罐相连的锥部流化管路、与每个喷吹罐相连的底部流化管路、设置在所述锥部流化管路的锥部流化调节阀、及设置在所述底部流化管路的底部流化调节阀，所述锥部流化管路、底部流化管路、及稳压管路连接于同一供气管路。ー种高炉煤粉喷吹エ艺，其特征在于，它包括以下步骤
1)将并列排布的多个喷吹罐中的其中一个喷吹罐进行装粉，其余喷吹罐做准备工作，直到满足喷吹条件后处于待用状态；
2)装粉完成后，打开充压管路的充压阀进行充压；
3)充压完成后，打开与所述喷吹罐出ロ相连的喷吹支管上设置的喷煤阀，被喷吹出的煤粉排出罐外至喷吹总管，通过设置在所述喷吹总管上的煤粉流量调节阀和煤粉流量计精确调节喷吹量，所述喷吹总管竖直设置，煤粉在喷吹总管内自下而上流动，同时打开设置在所述喷吹总管上的补气调节阀进行补气调节，所述补气调节阀设置在多个喷吹罐的喷吹支管与所述喷吹总管连接处的下方；
4)将喷吹总管送出的气粉混合物通过分配器和喷枪喷入高炉，通过稳压管路的稳压阀保持喷吹罐内压カ的恒定；
5)所述喷吹罐喷吹完成后,对其余喷吹罐重复步骤I)至4)。上述方案中，所述步骤2)中还包括同时打开下充压阀对喷吹罐锥部进行充压的步骤。上述方案中，所述步骤2)中还包括同时打开喷吹罐锥部流化管路的锥部流化调节阀和底部流化管路的底部流化调节阀对锥部和底部区域进行流化的步骤。上述方案中，所述锥部流化管路、底部流化管路、及稳压管路连接于同一供气管路。与现有技术相比，本发明取得的有益效果是
1)本发明的补气调节阀设置在竖直设置的喷吹总管上，这样设计可以在保证完成补气调节功能的同时，減少了补气器设备，由补气器设备本身带来的管道及其自身磨损在本发明中自然不复存在了 ；本发明采用在喷吹总管一端补气的方式，使得补充气流在管道横截面上均匀分布，降低了磨损；
2)由于补气点在多个所述喷吹支管与所述喷吹总管连接处的下方，可降低喷吹支管与喷吹总管连接处堵粉的几率；
3)由于补充气流在管道横截面上均匀分布，与喷吹总管中气粉混合物为面接触，补气与气粉混合物接触点扰动小，有利于煤粉稳定输送，在满足管道顺利输送煤粉(不堵管)前提下降低输送气体消耗量，有利于喷煤浓相输送；
4)补气点设在竖直的喷吹总管有利于气粉混合均匀，可以免受“疏密流”的影响，使喷吹量稳定；5)煤粉流量计安装在竖直的喷吹总管上，有利于提高煤粉流量计量精度。因为煤粉流量測量与流速和煤粉浓度相关。如果设在水平的管路上，由干“疏密流”会造成浓度分布不均，从而影响计量精度；
6)采用稳压调节阀可实现喷吹量ー级调节；同时采用煤粉流量调节阀与煤粉流量计形成闭路控制回路，可实现喷吹量ニ级调节，实时精确调节喷吹量；
7)喷吹罐上部充压同时进行喷吹罐锥部充压，并合理分配喷吹罐上部和锥部充压气体流量，有助于罐内煤粉疏松流化，使喷吹更加均匀；
8)采用喷吹罐充压供气管道与喷吹稳压和流化供气管道分开供气的方式，避免喷吹罐充压时由于大流量而降低喷吹稳压、流化供气压力，从而避免喷吹过程产生脉动，起到均匀稳定喷吹的效果，降低喷吹管道堵塞的几率。因此，本发明既可实现煤粉均匀稳定喷吹以及喷吹量精确控制，也可满足煤粉浓相输送技术即用高输送比、低流速输送煤粉，达到低气体消耗、较少的管路磨损、均匀稳定·的喷吹效果。
图I为本发明实施例提供的高炉煤粉喷吹系统的结构示意图。图中1-喷吹罐，2-流化罐，3-喷吹支管，4-喷煤阀，5-喷吹总管，6-充压管路，7-充压阀，8-稳压管路，9-稳压阀，10-补气管路，11-补气调节阀，12-煤粉流量调节阀，13-煤粉流量计，14-下部充压支路，15-下充压阀，16-锥部流化管路，17-底部流化管路，18-锥部流化调节阀，19-底部流化调节阀，20-供气管路。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进ー步的描述，当然下述实施例不应理解为对本发明的限制。如图I所示，其为本发明实施例提供的高炉煤粉喷吹系统，它包括并列排布的三个喷吹罐I、设置在每个喷吹罐I底部的流化罐2、与每个喷吹罐I出ロ相连的喷吹支管3、设置在每个喷吹支管3上的喷煤阀4、与三个所述喷吹支管3的出ロ相连的喷吹总管5、与每个喷吹罐I相连的充压管路6、设置在所述充压管路6上的充压阀7、与每个喷吹罐I相连的稳压管路8、设置在所述稳压管路8上的稳压阀9、补气管路10、补气调节阀11、煤粉流量调节阀12、及煤粉流量计13。本发明实施例还包括下部充压支路14及设置在下部充压支路14上的下充压阀15，以及与每个喷吹罐I相连的锥部流化管路16、与每个喷吹罐I相连的底部流化管路17、设置在所述锥部流化管路16的锥部流化调节阀18、及设置在底部流化管路17的底部流化调节阀19。下部充压支路14的进气端与充压管路6相连，下部充压支路14的出气端与喷吹罐I的锥部相连。喷吹罐I采用流化上出料形式。锥部流化管路16、底部流化管路17、及稳压管路8连接于同一供气管路20。需要说明的是，在图I中仅表示出其中一个喷吹罐的充压管路、充压阀、稳压管路、稳压阀、下部充压支路、下充压阀、锥部流化管路、底部流化管路、锥部流化调节阀、及底部流化调节阀。实际上，其他的喷吹罐也同样包括这些设备，在图中未表示出来。
本发明还提供ー种高炉煤粉喷吹エ艺，其特征在于，它包括以下步骤
1)将并列排布的多个喷吹罐中的其中ー个喷吹罐I进行装粉，其余喷吹罐做准备エ作，直到满足喷吹条件后处于待用状态；
2)装粉完成后，打开充压管路6的充压阀7进行充压；
3)充压完成后,打开与所述喷吹罐I出口相连的喷吹支管3上设置的喷煤阀4,被喷吹出的煤粉排出罐外至喷吹总管5，通过设置在喷吹总管5上的煤粉流量调节阀12和煤粉流量计13精确调节喷吹量，喷吹总管5竖直设置，煤粉在喷吹总管5内自下而上流动，同时打开设置在喷吹总管5上的补气调节阀11进行补气调节，补气调节阀11设置在多个喷吹罐的喷吹支管3与喷吹总管5连接处的下方；
4)将喷吹总管5送出的气粉混合物通过分配器和喷枪喷入高炉，通过稳压管路的稳压阀保持喷吹罐内压カ的恒定；·
5)所述喷吹罐喷吹完成后,对其余喷吹罐重复步骤I)至4)。优选的，所述步骤2)中还包括同时打开下充压阀15对喷吹罐I锥部进行充压的步骤。优选的，所述步骤2)中还包括同时打开喷吹罐锥部流化管路16的锥部流化调节阀18和底部流化管路17的底部流化调节阀19对锥部和底部区域进行流化的步骤。需要说明的是，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗g和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种高炉煤粉喷吹系统，它包括并列排布的多个喷吹罐、设置在每个喷吹罐底部的流化罐、与每个喷吹罐出口相连的喷吹支管、设置在每个喷吹支管上的喷煤阀、与多个所述喷吹支管的出口相连的喷吹总管、与每个喷吹罐相连的充压管路、设置在所述充压管路上的充压阀、与每个喷吹罐相连的稳压管路、设置在所述稳压管路上的稳压阀、补气管路、补气调节阀、煤粉流量调节阀、及煤粉流量计；其特征在于，所述喷吹总管竖直设置，所述煤粉流量调节阀和煤粉流量计自下而上设置在所述喷吹总管上，所述补气管路连接于所述喷吹总管的底端，所述补气调节阀设置在喷吹总管上，所述补气调节阀设置在多个所述喷吹支管与所述喷吹总管连接处的下方，所述煤粉流量调节阀和煤粉流量计设置在多个所述喷吹支管与所述喷吹总管连接处的上方。
2.如权利要求I所述的高炉煤粉喷吹系统，其特征在于，所述高炉煤粉喷吹系统还包括下部充压支路及设置在所述下部充压支路上的下充压阀，所述下部充压支路的进气端与所述充压管路相连，所述下部充压支路的出气端与所述喷吹罐的锥部相连。
3.如权利要求I或2所述的高炉煤粉喷吹系统，其特征在于，所述高炉煤粉喷吹系统还包括与每个喷吹罐相连的锥部流化管路、与每个喷吹罐相连的底部流化管路、设置在所述锥部流化管路的锥部流化调节阀、及设置在所述底部流化管路的底部流化调节阀，所述锥部流化管路、底部流化管路、及稳压管路连接于同一供气管路。
4.一种高炉煤粉喷吹工艺，其特征在于，它包括以下步骤 1)将并列排布的多个喷吹罐中的其中一个喷吹罐进行装粉，其余喷吹罐做准备工作，直到满足喷吹条件后处于待用状态； 2)装粉完成后，打开充压管路的充压阀进行充压； 3)充压完成后，打开与所述喷吹罐出口相连的喷吹支管上设置的喷煤阀，被喷吹出的煤粉排出罐外至喷吹总管，通过设置在所述喷吹总管上的煤粉流量调节阀和煤粉流量计精确调节喷吹量，所述喷吹总管竖直设置，煤粉在喷吹总管内自下而上流动，同时打开设置在所述喷吹总管上的补气调节阀进行补气调节，所述补气调节阀设置在多个喷吹罐的喷吹支管与所述喷吹总管连接处的下方； 4)将喷吹总管送出的气粉混合物通过分配器和喷枪喷入高炉，通过稳压管路的稳压阀保持喷吹罐内压力的恒定； 5)所述喷吹罐喷吹完成后,对其余喷吹罐重复步骤I)至4)。
5.如权利要求4所述的高炉煤粉喷吹工艺，其特征在于，所述步骤2)中还包括同时打开下充压阀对喷吹罐锥部进行充压的步骤。
6.如权利要求4或5所述的高炉煤粉喷吹工艺，其特征在于，所述步骤2)中还包括同时打开喷吹罐锥部流化管路的锥部流化调节阀和底部流化管路的底部流化调节阀对锥部和底部区域进行流化的步骤。
7.如权利要求6所述的高炉煤粉喷吹工艺，其特征在于，所述锥部流化管路、底部流化管路、及稳压管路连接于同一供气管路。
全文摘要
本发明提供一种高炉煤粉喷吹系统及工艺。该系统包括并列排布的多个喷吹罐、设置在每个喷吹罐底部的流化罐、与每个喷吹罐出口相连的喷吹支管、设置在每个喷吹支管上的喷煤阀、喷吹总管、与每个喷吹罐相连的充压管路、充压阀、与每个喷吹罐相连的稳压管路、设稳压阀、补气管路、补气调节阀、煤粉流量调节阀、及煤粉流量计。该喷吹总管竖直设置。该粉流量调节阀和煤粉流量计自下而上设置在喷吹总管上。补气管路连接于喷吹总管的底端，补气调节阀设置在喷吹总管上，且设在多个喷吹支管与喷吹总管连接处的下方。本发明既可实现煤粉均匀稳定喷吹以及喷吹量精确控制，也可满足煤粉浓相输送技术，达到低气体消耗、较少的管路磨损的效果。
文档编号C21B5/00GK102787191SQ20121029846
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者司敬芝, 周少丰, 周强, 李啸磊, 汤楚雄, 闫朝付 申请人:中冶南方工程技术有限公司