專利名稱：輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散煤氣回收工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵工業技術領域，涉及一種高爐爐頂均壓放散煤氣回收工藝。
背景技術：
鋼鐵行業日益嚴峻的環保要求和市場形勢，要求鋼鐵企業必須做到節能減排，降低成本。目前，高爐煉鐵工序污染排放量占據整個鋼鐵行業排放量的大部分，因此，減少煉鐵工序排放量顯得尤為必要。當前，傳統的高爐上料時的均壓放散是利用半凈煤氣、氮氣向料罐均壓至與高爐爐頂壓力一致來實現向高爐內排料，放散時，料罐內的荒煤氣經旋風除塵器粗除塵后直接排入大氣中，以使料罐放散至常壓，滿足料罐受料。雖然，經旋風除塵器回收的部分粉塵在充壓過程中能再次被吹入下料罐中，但每年仍會排入大量的粉塵進入大氣中。更為重要的是，大量的有毒煤氣也排入了空氣中，不僅污染了環境，而且是一種巨大的經濟浪費。按噸鐵放散量7 9Nm3計算，目前，我國年煤氣放散量達50億立方米左右，經濟損失高達5. 5億元人民幣(高爐煤氣單價按0. 11元/Nm3計算)，產生環境污染的同時還造成了很大的資源浪費。而開發出一種技術來回收該部分煤氣，實現均壓放散煤氣的零排放，必將取得良好的社會效益和經濟效益。

發明內容
本發明所要解決的問題是針對現有技術的上述缺陷，提出一種輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散煤氣回收工藝，可有效回收均壓放散過程中產生的煤氣和粉塵，實現均壓放散的煤氣零排放和循環使用，同時運行維護成本低廉，帶來良好的社會效益和經濟效益。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散過程煤氣回收工藝，從高爐稱量料罐均壓放散的荒煤氣經均壓放散管道進入旋風除塵器初步除塵；其特征在于在旋風除塵器后面連接密封氣囊，從旋風除塵器粗除塵后形成的半凈煤氣進入密封氣囊中；均壓時，輥子驅動系統通過氣囊上端的輥子來擠壓氣囊，將收集的煤氣重新擠入稱量料罐中，實現稱量料罐的均壓。按上述技術方案，對于不同的高爐，須根據稱量料罐的大小確定不同大小的密封按上述技術方案，密封氣囊容積為稱量料罐內煤氣放散至常壓時所需體積的 1. 1 1. 3 倍。按上述技術方案，輥子驅動系統由電機驅動；同時在輥子的頂端有一密封氣囊限制裝置，用于防止被擠壓的氣囊部分經過輥子后再膨脹。按上述技術方案，為了避免被擠壓的氣囊部分通過輥子時，導致密封氣囊內部的摩擦，同時使進入密封氣囊限制裝置內的氣囊中的氣體順利排出，兩個擠壓輥子之間留有一定的空隙。按上述技術方案，兩個擠壓輥子水平平行設置，分別從左右兩側由上往下同時擠壓密封氣囊。輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散過程煤氣回收裝置，主要包括高爐稱量料罐、 與此料罐連接的均壓放散管道、多種閥、旋風除塵器；其特征在于在旋風除塵器后面連接密封氣囊，密封氣囊可充滿煤氣并可通過氣囊上端的輥子擠壓而排出煤氣。按上述技術方案，氣囊上端的輥子和設置在輥子頂端的密封氣囊限制裝置共同構成輥子驅動系統；密封氣囊可活動進出密封氣囊限制裝置。按上述技術方案，兩個擠壓輥子水平平行設置且中間留有空隙。按上述技術方案，對于不同的高爐，須根據稱量料罐的大小確定不同大小的密封
~1 : O按上述技術方案，密封氣囊容積為稱量料罐內煤氣放散至常壓時所需體積的 1. 1 1. 3 倍。按上述技術方案，密封氣囊被輥子擠壓部分進入密封氣囊限制裝置，且在氣囊排空時擠壓部分自動釋放復位。按上述技術方案，輥子驅動系統由電機驅動，兩個擠壓輥子可分別從左右兩側由上往下同時擠壓密封氣囊。按上述技術方案，密封氣囊出口設置切斷閥、清灰閥和氮氣充壓閥；密封氣囊通過切斷閥與旋風除塵器相連；旋風除塵器后面另一支路上還設置旋風除塵放散閥，用于當密封氣囊系統出現故障或更換維修時，稱量料罐的煤氣放散時使用。清灰閥用于清除密封氣囊內的粉塵。氮氣充壓閥用于當密封氣囊系統出現故障或更換維修時，稱量料罐的均壓時使用。切斷閥與旋風除塵器前的均壓放散切斷閥一起用于稱量料罐的均壓放散過程及放散煤氣的密封氣囊回收。上述裝置或工藝的具體操作過程為在高爐剛投產的時候，加滿料的稱量料罐內的壓力是常壓，此時，密封氣囊內也充滿了常壓的氣體；啟動輥子驅動系統，輥子向下移動， 擠壓密封氣囊，被擠壓的氣囊部分進入輥子頂端的密封氣囊限制裝置；當輥子運動到氣囊下部時，密封氣囊內的大部分氣體被壓縮進入了稱量料罐內，此時，稱量料罐內的壓力和高爐爐頂壓力相當。關閉均壓放散切斷閥，打開下料閘，即可向高爐內加料。同時，輥子驅動系統復位，釋放出被擠壓的氣囊，為稱量料罐放散做準備。進行放散時，打開均壓放散切斷閥，料罐內的荒煤氣經旋風除塵器粗除塵后進入密封氣囊中。當稱量料罐內的氣體放散至常壓后，關閉均壓放散切斷閥，放散完畢；打開受料間，即可向料罐內加料，如此循環，即可實現稱量料罐的均壓放散過程及放散煤氣的回收。本發明的原理是稱量料罐內的氣體均壓放散的過程中，將放散的煤氣回收入一個密封氣囊中，通過壓縮密封氣囊來實現稱量料罐的均壓放散。整個均壓放散過程中，假定該部分氣體的溫度不發生改變，則根據波義爾定律，由P1 · V1 = P2 · V2,放散時，稱量料罐內煤氣放散至常壓過程中，里面的高壓煤氣膨脹，多余的煤氣進入密封氣囊中收集起來，均壓時，輥子壓縮密封氣囊，使其體積收縮，里面收集的煤氣再次進入稱量料罐中，稱量料罐內壓力增大至與高爐爐頂壓力一致，從而實現稱量料罐的均壓。本發明的有益效果是從根本上改變了傳統的稱量料罐均壓放散工藝，解決了荒煤氣的對空排放，降低了溫室氣體和粉塵排放量，帶來了很好的環境和社會效益。此外，本
4發明簡化了原有的工藝，操作簡單，自動化程度高，降低了固定投資，節約了生產運行成本， 具有良好的經濟效益。


圖1為本發明的輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散過程煤氣回收工藝流程結構圖；其中1——高爐；2——下料閘；3——稱量料罐；4——均壓放散管道；5——均壓放散切斷閥；6——旋風除塵器；7——旋風除塵器放散閥；8——切斷閥；9——清灰閥； 10——氮氣充壓閥；11——密封氣囊；12——輥子；13——密封氣囊限制裝置。
具體實施例方式為更好地理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散過程煤氣回收工藝，主要包括高爐本體1、下料閥2、高爐稱量料罐3、與此料罐連接的均壓放散管4、多種閥、旋風除塵器6 ；從稱量料罐3 均壓放散的荒煤氣經均壓放散管道4進入旋風除塵器6初步除塵；主要是在旋風除塵器6 后端連接一密封氣囊11作為終端，稱量料罐3內的荒煤氣經旋風除塵器6粗除塵后進入密封氣囊11中，再通過驅動12輥子壓縮氣囊11來完成均壓放散的過程。對于不同的高爐，須根據稱量料罐3的大小確定不同大小的密封氣囊11。放散時，打開均壓放散閥5，稱量料罐3的均壓放散煤氣經放散管道4進入旋風除塵器6中，經旋風除塵器6粗除塵后形成半凈煤氣，打開切斷閥8，半凈煤氣進入密封氣囊 11中，當稱量料罐3內的煤氣放散至常壓時，關閉均壓放散切斷閥5和切斷閥8，放散完畢。均壓時，打開切斷閥8和均壓放散切斷閥5，啟動輥子驅動系統，使輥子12向下移動，擠壓密封氣囊11收縮，為了防止被擠壓的氣囊部分經過輥子12后再膨脹，該部分進入輥子頂端的密封氣囊限制裝置13。隨著密封氣囊12被逐漸壓縮，氣體逐漸進入稱量料罐3 中，當稱量料罐3內的氣體壓力和高爐1爐頂壓力相當，打開下料閘2，稱量料罐3內的爐料進入高爐1中。當密封氣囊11內收集的煤氣全部壓入稱量料罐3內后，關閉均壓放散切斷閥5和切斷閥8，均壓完畢。同時輥子12復位，釋放出被擠壓的氣囊，為下次放散做準備。旋風除塵放散閥7用于當密封氣囊系統出現故障或更換維修時，稱量料罐3的煤氣放散時使用。清灰閥9用于清除密封氣囊11內的粉塵。氮氣充壓閥10用于當密封氣囊系統出現故障或更換維修時，稱量料罐3的均壓時使用。密封氣囊11的容積約為稱量料罐3煤氣放散至常壓所需體積的1. 2倍左右。輥子12由電機驅動，為了防止被擠壓的氣囊部分經過輥子12后再膨脹，輥子12 頂端有一密封氣囊限制裝置13。為了避免被擠壓的氣囊部分通過輥子12時，導致密封氣囊11內部的摩擦，同時使進入輥子頂端密封氣囊限制裝置13內的氣囊中的氣體順利排出，兩個擠壓輥子12之間留
有一定的空隙。兩個擠壓輥子12水平平行放置，分別從左右兩側由上往下同時擠壓密封氣囊11。
以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，依本發明所作的等效變化，仍屬本發明的保護范圍。
權利要求
1.輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散過程煤氣回收工藝，其特征在于在稱量料罐的旋風除塵器后面連接密封氣囊，從稱量料罐放散的煤氣經旋風除塵器粗除塵后，形成的半凈煤氣回收進入密封氣囊中；均壓時，輥子驅動系統通過氣囊上端的輥子來擠壓氣囊，將收集的煤氣重新擠入稱量料罐中，實現稱量料罐的均壓。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于對于不同的高爐，密封氣囊容積大小須根據稱量料罐的大小確定。
3.根據權利要求1或2所述的工藝，其特征在于密封氣囊容積為稱量料罐內煤氣放散至常壓時所需體積的1.2倍。
4.根據權利要求3所述的工藝，其特征在于輥子驅動系統由電機驅動；同時在輥子的頂端有防止被擠壓的氣囊部分經過輥子后再膨脹的密封氣囊限制裝置。
5.根據權利要求1或2或4所述的工藝，其特征在于兩個擠壓輥子水平平行設置且之間留有一定的空隙；分別從左右兩側由上往下同時擠壓密封氣囊。
6.根據權利要求5所述的工藝，其特征在于上述工藝的具體操作過程為在高爐剛投產的時候，加滿料的稱量料罐內的壓力是常壓，此時，密封氣囊內也充滿了常壓的氣體；啟動輥子驅動系統，輥子向下移動擠壓密封氣囊，被擠壓的氣囊部分進入輥子頂端的密封氣囊限制裝置；當輥子運動到氣囊下部時，密封氣囊內的大部分氣體被壓縮從管道進入了稱量料罐內，此時，稱量料罐內的壓力和高爐爐頂壓力相當；關閉均壓放散切斷閥，打開下料閘，即可向高爐內加料；同時，輥子驅動系統復位，釋放出被擠壓的氣囊，為稱量料罐放散做準備；進行放散時，打開均壓放散切斷閥，料罐內的荒煤氣經旋風除塵器粗除塵后進入密封氣囊中；當稱量料罐內的氣體放散至常壓后，關閉均壓放散切斷閥，放散完畢；打開受料閘，即可向料罐內加料，如此循環，即可實現稱量料罐的均壓放散過程及放散煤氣的回收。
7.根據權利要求1或2或4或6所述的工藝，其特征在于輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散過程所用的煤氣回收裝置主要包括密封氣囊和輥子驅動系統；密封氣囊連接在稱量料罐的旋風除塵器后面；輥子驅動系統包括兩個擠壓輥子和密封氣囊限制裝置，密封氣囊限制裝置設置在輥子的頂端，密封氣囊可活動進出密封氣囊限制裝置；密封氣囊被輥子擠壓部分進入密封氣囊限制裝置，且在氣囊排空時擠壓部分自動釋放復位；兩個擠壓輥子水平平行設置且中間留有空隙；輥子驅動系統由電機驅動，兩個擠壓輥子可分別從左右兩側由上往下同時擠壓密封氣囊。
8.根據權利要求1或2或4或6所述的工藝，其特征在于密封氣囊出口設置切斷閥、清灰閥和氮氣充壓閥；密封氣囊通過切斷閥與旋風除塵器相連；旋風除塵器后面另一支路上還設置旋風除塵放散閥。
9.根據權利要求7所述的工藝，其特征在于密封氣囊出口設置切斷閥、清灰閥和氮氣充壓閥；密封氣囊通過切斷閥與旋風除塵器相連；旋風除塵器后面另一支路上還設置旋風除塵放散閥。
全文摘要
本發明涉及輥子擠壓氣囊式高爐爐頂均壓放散過程煤氣回收工藝，屬于鋼鐵工業技術領域，從高爐稱量料罐均壓放散的荒煤氣經均壓放散管道進入旋風除塵器初步除塵；其特征在于在旋風除塵器后面連接密封氣囊，從旋風除塵器粗除塵后形成的半凈煤氣進入密封氣囊中；均壓時，輥子驅動系統通過氣囊上端的輥子來擠壓氣囊，將收集的煤氣重新擠入稱量料罐中，實現稱量料罐的均壓。本發明的優點是工藝簡單，操作方便，運行維護成本低，除了回收煤氣帶來的經濟效益外，還能減少煤氣和粉塵排放，帶來良好的社會效益。
文檔編號C21B5/06GK102337363SQ20111020346
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者葉理德, 周強, 唐恩, 喻道明, 王小偉, 邵遠敬 申請人:中冶南方工程技術有限公司