一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)及方法與流程

本發(fā)明涉及冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)及方法

背景技術(shù)：

為了提高高爐鐵水的產(chǎn)量，降低高爐的生產(chǎn)成本，世界上的大型高爐，大多都采用富氧冶煉的技術(shù)。富氧冶煉是指：送入高爐參與冶煉的壓縮空氣(也稱為：風(fēng))中氧氣的含量大于21％(自然界中空氣中的氧氣含量約為21％)，這樣的高爐冶煉被稱為富氧冶煉。高爐富氧鼓風(fēng)是往高爐鼓風(fēng)中加入工業(yè)氧(一般含氧85％-99.5％)，是鼓風(fēng)含氧超過(guò)大氣含量，其目的是提高冶煉強(qiáng)度以增加高爐產(chǎn)量和強(qiáng)化噴吹燃料在風(fēng)口前燃燒。

現(xiàn)有技術(shù)中的富氧方式有3種：

1、將氧氣廠送來(lái)的高壓氧經(jīng)減壓后加入冷風(fēng)管道，經(jīng)過(guò)熱風(fēng)爐進(jìn)入高爐。這種供氧方式可以遠(yuǎn)距離輸氧，氧壓高、輸送管路直徑可適當(dāng)縮小，但熱風(fēng)爐系統(tǒng)一般存在一定的漏風(fēng)率，特別是中小高爐漏風(fēng)率，氧氣損失較多。

2、鼓風(fēng)機(jī)入口加入低壓氧氣或者低純度氧氣，送到鼓風(fēng)機(jī)入口混合，并且經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)加壓后同冷風(fēng)一起經(jīng)過(guò)熱風(fēng)爐加熱后送入高爐，這種供氧方式缺點(diǎn)是高爐富氧率高時(shí)，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的安全性能要求非常高，安全防護(hù)較繁瑣。

3、利用氧煤槍或氧煤燃燒器，將氧氣直接加入高爐風(fēng)口。通過(guò)氧煤槍將高壓氧氣送入高爐，缺點(diǎn)是氧氣引至風(fēng)口附近，管路復(fù)雜，安全防護(hù)設(shè)備繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)及方法，解決了或部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中富氧方式存在一定的漏風(fēng)率，特別是中小高爐漏風(fēng)率，氧氣損失較多，安全防護(hù)較繁瑣，管路復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)，與高爐連通；所述富氧系統(tǒng)包括：變壓吸附氧氣發(fā)生器；鼓風(fēng)機(jī)，一端與所述變壓吸附氧氣發(fā)生器連通；第一富氧裝置，一端與所述鼓風(fēng)機(jī)另一端連通；低溫精餾氧氣發(fā)生器；第二富氧裝置，一端與所述低溫精餾氧氣發(fā)生器連通；連通管道，一端與所述高爐連通，另一端與所述第一富氧裝置及第二富氧裝置另一端連通。

進(jìn)一步地，所述變壓吸附氧氣發(fā)生器與所述鼓風(fēng)機(jī)之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步地，所述第一富氧裝置包括：第一氧氣管道，一端與所述鼓風(fēng)機(jī)另一端連通，另一端與所述連通管道的另一端連通，所述第一氧氣管道上依次設(shè)置有放風(fēng)閥、逆止閥、主風(fēng)門及配風(fēng)閥。

進(jìn)一步地，所述第二富氧裝置包括：第二氧氣管道，一端與所述低溫精餾氧氣發(fā)生器連通，另一端與所述連通管道的另一端連通，所述第二氧氣管道上依次設(shè)置有第一截止閥、過(guò)濾器、調(diào)壓閥及第二截止閥。

進(jìn)一步地，高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)還包括：入口過(guò)濾器，與所述鼓風(fēng)機(jī)的一端連通。

基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧方法，基于權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)，包括以下步驟：變壓吸附氧氣發(fā)生器工作，所述變壓吸附氧氣發(fā)生器從低壓力低純度空氣中提取低壓氧氣；鼓風(fēng)機(jī)將所述低壓氧氣通過(guò)第一富氧裝置輸送至連通管道；低溫精餾氧氣發(fā)生器工作，所述低溫精餾氧氣發(fā)生器生產(chǎn)高壓氧氣；所述高壓氧氣通過(guò)第二富氧裝置輸送至連通管道；所述高壓氧氣與所述低壓氧氣在所述連通管道混合后進(jìn)入高爐。

進(jìn)一步地，所述變壓吸附氧氣發(fā)生器與所述鼓風(fēng)機(jī)之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步地，所述第一富氧裝置包括：第一氧氣管道，一端與所述鼓風(fēng)機(jī)另一端連通，另一端與所述連通管道的另一端連通，所述第一氧氣管道上依次設(shè)置有放風(fēng)閥、逆止閥、主風(fēng)門及配風(fēng)閥。

進(jìn)一步地，所述第二富氧裝置包括：第二氧氣管道，一端與所述低溫精餾氧氣發(fā)生器連通，另一端與所述連通管道的另一端連通，所述第二氧氣管道上依次設(shè)置有第一截止閥、過(guò)濾器、調(diào)壓閥及第二截止閥。

進(jìn)一步地，本發(fā)明高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧方法還包括：入口過(guò)濾器，與所述鼓風(fēng)機(jī)的一端連通。

本發(fā)明提供的高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)及方法的變壓吸附氧氣發(fā)生器工作，變壓吸附氧氣發(fā)生器從低壓力低純度空氣中提取低壓氧氣，鼓風(fēng)機(jī)將低壓氧氣通過(guò)第一富氧裝置輸送至連通管道，低溫精餾氧氣發(fā)生器工作，低溫精餾氧氣發(fā)生器生產(chǎn)高壓氧氣，高壓氧氣通過(guò)第二富氧裝置輸送至連通管道，高壓氧氣與低壓氧氣在連通管道混合后進(jìn)入高爐，可以減小富氧裝置的設(shè)備容量，降低設(shè)備的投資成本，保證高爐富氧的穩(wěn)定供應(yīng)，氧氣損失少，安全防護(hù)較簡(jiǎn)便，管路簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)，與高爐3連通；所述富氧系統(tǒng)包括：變壓吸附氧氣發(fā)生器1、鼓風(fēng)機(jī)4、第一富氧裝置5、低溫精餾氧氣發(fā)生器2、第二富氧裝置6及連通管道9。

所述鼓風(fēng)機(jī)4一端與所述變壓吸附氧氣發(fā)生器1連通。

所述第一富氧裝置5一端與所述鼓風(fēng)機(jī)4另一端連通。

所述第二富氧裝置6一端與所述低溫精餾氧氣發(fā)生器2連通。

所述連通管道9一端與所述高爐3連通，另一端與所述第一富氧裝置5及第二富氧裝置6另一端連通。

詳細(xì)介紹變壓吸附氧氣發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。

所述變壓吸附氧氣發(fā)生器1與所述鼓風(fēng)機(jī)4之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥7，根據(jù)工作需要，通過(guò)所述調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)低壓氧氣的流量、壓力及溫度。

詳細(xì)介紹第一富氧裝置的結(jié)構(gòu)。

所述第一富氧裝置包括：第一氧氣管道5-5。

所述第一氧氣管道5-5一端與所述鼓風(fēng)機(jī)4另一端連通，另一端與所述連通管道9的另一端連通，將低壓氧氣輸送至所述連通管道9。所述第一氧氣管道5-5上依次設(shè)置有放風(fēng)閥5-1、逆止閥5-2、主風(fēng)門5-3及配風(fēng)閥5-4。所述放風(fēng)閥5-1用于排放氣體,使循環(huán)低壓氧氣通暢。所述逆止閥5-2防止低壓氧氣倒流。所述主風(fēng)門5-3根據(jù)需要調(diào)節(jié)低壓氧氣的進(jìn)入量。所述配風(fēng)閥5-4將低壓氧氣分配到所需高爐3內(nèi)。

詳細(xì)介紹第二富氧裝置的結(jié)構(gòu)。

所述第二富氧裝置包括：第二氧氣管道6-5。

所述第二氧氣管道6-5一端與所述低溫精餾氧氣發(fā)生器2連通，另一端與所述連通管道9的另一端連通，將高壓氧氣輸送至所述連通管道9。所述第二氧氣管道6-5上依次設(shè)置有第一截止閥6-1、過(guò)濾器6-2、調(diào)壓閥6-3及第二截止閥6-4。所述第一截止閥6-1用于切斷或調(diào)節(jié)高壓氧氣。所述過(guò)濾器6-2過(guò)濾掉高壓氧氣內(nèi)的雜質(zhì)。所述調(diào)壓閥6-3調(diào)節(jié)高壓氧氣的壓力。所述第二截止閥6-4切斷或調(diào)節(jié)高壓氧氣。

本發(fā)明高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧系統(tǒng)還包括：入口過(guò)濾器8。

所述入口過(guò)濾器8與所述鼓風(fēng)機(jī)4的一端連通，去除空氣中的雜質(zhì)、灰塵等，過(guò)濾后的干凈空氣進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，提高鼓風(fēng)機(jī)效率，將過(guò)濾后的空氣輸送至鼓風(fēng)機(jī)。所述入口過(guò)濾器8與所述鼓風(fēng)機(jī)4之間設(shè)置有空氣脫濕器，用于取出空氣的水分。

基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧方法包括以下步驟：

步驟1，變壓吸附氧氣發(fā)生器1工作，所述變壓吸附氧氣發(fā)生器1從低壓力低純度空氣中提取低壓氧氣。

步驟2，鼓風(fēng)機(jī)4將所述低壓氧氣通過(guò)第一富氧裝置5輸送至連通管道9。

步驟3，低溫精餾氧氣發(fā)生器2工作，所述低溫精餾氧氣發(fā)生器2生產(chǎn)高壓氧氣。

步驟4，所述高壓氧氣通過(guò)第二富氧裝置6輸送至連通管道9。

步驟5，所述高壓氧氣與所述低壓氧氣在所述連通管道9混合后進(jìn)入高爐3。

詳細(xì)介紹變壓吸附氧氣發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。

所述變壓吸附氧氣發(fā)生器1與所述鼓風(fēng)機(jī)4之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥7，根據(jù)工作需要，通過(guò)所述調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)低壓氧氣的流量、壓力及溫度。

詳細(xì)介紹第一富氧裝置的結(jié)構(gòu)。

所述第一富氧裝置包括：第一氧氣管道5-5。

所述第一氧氣管道5-5一端與所述鼓風(fēng)機(jī)4另一端連通，另一端與所述連通管道9的另一端連通，將低壓氧氣輸送至所述連通管道9。所述第一氧氣管道5-5上依次設(shè)置有放風(fēng)閥5-1、逆止閥5-2、主風(fēng)門5-3及配風(fēng)閥5-4。所述放風(fēng)閥5-1用于排放氣體,使循環(huán)低壓氧氣通暢。所述逆止閥5-2防止低壓氧氣倒流。所述主風(fēng)門5-3根據(jù)需要調(diào)節(jié)低壓氧氣的進(jìn)入量。所述配風(fēng)閥5-4將低壓氧氣分配到所需高爐3內(nèi)。

詳細(xì)介紹第二富氧裝置的結(jié)構(gòu)。

所述第二富氧裝置包括：第二氧氣管道6-5。

所述第二氧氣管道6-5一端與所述低溫精餾氧氣發(fā)生器2連通，另一端與所述連通管道9的另一端連通，將高壓氧氣輸送至所述連通管道9。所述第二氧氣管道6-5上依次設(shè)置有第一截止閥6-1、過(guò)濾器6-2、調(diào)壓閥6-3及第二截止閥6-4。所述第一截止閥6-1用于切斷或調(diào)節(jié)高壓氧氣。所述過(guò)濾器6-2過(guò)濾掉高壓氧氣內(nèi)的雜質(zhì)。所述調(diào)壓閥6-3調(diào)節(jié)高壓氧氣的壓力。所述第二截止閥6-4切斷或調(diào)節(jié)高壓氧氣。

本發(fā)明高爐鼓風(fēng)機(jī)富氧方法還包括：入口過(guò)濾器8。

所述入口過(guò)濾器8與所述鼓風(fēng)機(jī)4的一端連通，去除空氣中的雜質(zhì)、灰塵等，過(guò)濾后的干凈空氣進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，提高鼓風(fēng)機(jī)效率，將過(guò)濾后的空氣輸送至鼓風(fēng)機(jī)。所述入口過(guò)濾器8與所述鼓風(fēng)機(jī)4之間設(shè)置有空氣脫濕器，用于取出空氣的水分。

為了更清楚的介紹本發(fā)明實(shí)施例，下面從本發(fā)明實(shí)施例的使用方法上予以介紹。

變壓吸附氧氣發(fā)生器1工作，變壓吸附氧氣發(fā)生器1從低壓力低純度空氣中提取低壓氧氣，增加鼓風(fēng)機(jī)4機(jī)前富氧量，可以減小鼓風(fēng)機(jī)4機(jī)后富氧裝置的設(shè)備容量，降低設(shè)備的投資成本。變壓吸附氧氣發(fā)生器1與鼓風(fēng)機(jī)4之間設(shè)置有調(diào)節(jié)閥7，根據(jù)工作需要，通過(guò)調(diào)節(jié)閥7調(diào)節(jié)低壓氧氣的流量、壓力及溫度。鼓風(fēng)機(jī)4將低壓氧氣通過(guò)第一氧氣管道5-5輸送至連通管道9，第一氧氣管道5-5上依次設(shè)置有放風(fēng)閥5-1、逆止閥5-2、主風(fēng)門5-3及配風(fēng)閥5-4，用于調(diào)控低壓氧氣進(jìn)入連通管道9的壓力及流量。低溫精餾氧氣發(fā)生器2工作，低溫精餾氧氣發(fā)生器2生產(chǎn)高壓氧氣，高壓氧氣通過(guò)第二氧氣管道6-5輸送至連通管道9，第二氧氣管道6-5上依次設(shè)置有第一截止閥6-1、過(guò)濾器6-2、調(diào)壓閥6-3及第二截止閥6-4，用于調(diào)控高壓氧氣進(jìn)入連通管道9的壓力及流量。高壓氧氣與低壓氧氣在所述連通管道9混合后進(jìn)入高爐3，可以減小富氧裝置的設(shè)備容量，降低設(shè)備的投資成本，保證高爐富氧的穩(wěn)定供應(yīng)，氧氣損失少，安全防護(hù)較簡(jiǎn)便，管路簡(jiǎn)單。

最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。