專利名稱：一種煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于煉鋼設備技術領域，具體涉及一種結構簡單，工作穩定可靠的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，能夠有效地實現轉爐吹煉期與吹掃期的狀態轉換。
背景技術：
轉爐煤氣是鋼鐵企業重要的二次能源，有效回收利用轉爐煤氣，不僅能降低煉鋼生產成本，為實現“負能”煉鋼打下基礎，而且能極大降低鋼廠污染物的排放總量，實現清潔生產。LT轉爐煤氣凈化干法處理技術源于德國，該方法利用電場除塵，除塵效率高達99%， 可直接將煙氣中的含塵量凈化至10mg/m3以下，可直接供用戶使用，LT法代表著轉爐煤氣回收技術發展方向?；厥辙D爐煉鋼產生的高溫煙氣熱能產生蒸汽并用作汽輪發電機的工作能源，或者用于民用或其他用途。但是，轉爐煉鋼的工作模式是間歇的，不連續工作，自然回收熱能產生的蒸汽也是間歇式的，而汽輪機發電，乃至用電則要求是不間歇提供的，連續工作模式，兩者不匹配起來，就會造成能源利用不充分，生產效能下降的問題，而且間歇工作模式的熱能回收也不充分，污染物排放不達標等問題。因此開發一種可以解決兩者工作模式不匹配的問題，實現轉爐工作狀態的轉換，達到不間斷熱能利用的目的狀態轉換裝置是非常必要的，有助于提高LT法的工作效率和應用潛力。

發明內容
本發明的目的在于提供一種結構簡單，工作穩定可靠的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，能夠有效地實現轉爐吹煉期與吹掃期的狀態轉換。本發明的目的是這樣實現的，包括煙道狀態轉換裝置和吹掃燃燒裝置，所述的煙道狀態轉換裝置設置于轉爐煙道之固定罩上方；所述的煙道狀態轉換裝置上方煙道外部設置吹掃燃燒裝置，并與煙道內部工作連通。本發明通過煙道狀態轉換裝置與吹掃燃燒裝置的協同配合，實現了轉爐吹煉期與吹掃期的狀態轉換，保證非吹煉期有高溫煙氣用于生產蒸汽，供汽輪機發電使用?？朔碎g歇式工作的煉鋼轉爐只能產生低壓飽和蒸汽的不足，可以產生高溫高壓、中溫中壓及低溫低壓三種參數的連續過熱蒸汽大幅度提高了蒸汽的品質，可以與連續工作的汽輪機有機協同工作。既充分利用了能源，又對系統煙道進行了依次徹底地吹掃，保證了系統工作正常。 在轉爐煤氣凈化系統中，設置此裝置可以降低轉爐煤氣凈化系統的熱應力，延長煤氣凈化系統的壽命。本發明可以在吹煉前、后期控制煙氣的空氣過剩系數大幅降低氮氧化合物的產生，減少環境的污染。本發明結構簡單，工作穩定可靠，狀態轉換及時準確，吹掃及熱能回收利用效率高。


圖1為本發明整體結構及工作狀態示意圖；圖2為圖1之AA向視圖； 圖3為圖2之俯視圖； 圖4為圖IiBB向視圖中1-煙道狀態轉換裝置，2-執行機構，3-吹掃燃燒裝置，4-煤氣導管，5-助燃送風管，6-固定煙罩，7-活動煙罩，8-轉爐，9-煙道，11-水封槽，21-執行推拉桿，22-閥板， 23-擋板，24-滾輪，25-導軌，26-隔熱墊。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變更或改進，均屬于本發明的保護范圍。如圖1所示，本發明包括煙道狀態轉換裝置1、執行機構2和吹掃燃燒裝置3，所述的煙道狀態轉換裝置1設置于轉爐煙道9之固定煙罩6上方，所述的煙道狀態轉換裝置1 上方煙道9外部設置吹掃燃燒裝置，并與煙道9內部工作連通。如圖2、圖3所示，所述的煙道狀態轉換裝置1為箱式結構，其中設置對開嵌槽式密閉閥門，所述的煙道狀態轉換裝置1外設置執行機構2，執行機構2之推拉桿21連接閥板 22，閥板22兩端設置滾輪M與導軌25配合實現閥板滑動開閉。所述的兩側閥板22對接嵌槽內設置密封墊。所述的煙道狀態轉換裝置1底部為水封槽11。所述的閥板22側面設置擋板23，下端伸入水封槽11中。所述的水封槽11與煙道狀態轉換裝置1之間設置隔熱墊沈，所述的隔熱墊沈為空氣層或隔熱填料層，均能實現本發明的目的。所述的推拉桿21與煙道狀態轉換裝置1之間密封動配合；所述的執行機構2為電動、氣動、電磁或液壓式執行機構，或鏈條傳動式執行機構，均能實現本發明的目的。如圖4所示，所述的吹掃燃燒裝置3對稱設置于煙氣汽化冷卻煙道的煙氣進口端， 其燃氣通道沿煙道內圓切線方向與煙道內部工作連通。所述的吹掃燃燒裝置3為縫隙型煤氣燃燒器，所述的吹掃燃燒裝置3上設置煤氣導管4和助燃送風管5 ；所述的煤氣導管4與煤氣供給管道相連。煤氣和助燃空氣相間通過各自的通道進入煙氣汽化冷卻煙道，通過其下方設置的煙道狀態轉換裝置1的蓄熱高溫作為點燃煤氣的火源，混合燃燒。所述的煤氣導管4設置煤氣流量的調節閥和止回快關閥。所述的助燃送風管5上設置風量調節閥和切斷閥。所述的煤氣導管4和助燃送風管5分別設有氮氣接口。所述的吹掃燃燒裝置上設置煤氣導管4和助燃送風管5。所述的煤氣導管4設置煤氣流量的調節閥和止回快關閥。所述的助燃送風管5上設置風量調節閥和切斷閥。所述的煤氣導管4和助燃送風管5上分別設有氮氣接口。所述的吹掃燃燒裝置2的數量為4、個，每一個燃燒器的功率等于或小于5000kw。 根據系統的功率確定燃燒器的個數，煤氣燃燒器均布于汽化冷卻煙道煙氣進口端的四周。 燃燒器用耐熱鑄鐵鑄造而成。
本發明的工作原理及工作過程
本發明裝置與煉鋼工藝聯鎖，活動煙罩降下的過程中，該裝置逐步打開使得轉爐與轉爐煙氣回收利用裝置聯通進行轉爐煙氣凈化與熱能回收利用。煉鋼結束氧搶提起，活動煙罩升起同時聯鎖逐步關閉轉爐煙氣回收利用裝置入口通道，切斷轉爐煙氣利用裝置與外界的聯系，以使轉爐煙氣凈化與熱能回收利用裝置轉化為燃氣鍋爐。本發明隨著活動煙罩升起而關閉，切斷轉爐煙氣回收利用裝置與外界的聯系，外界的冷空氣無法進入轉爐煙氣凈化回收裝置。由于閥瓣的儲熱作用維持裝置內的高溫狀態，煤氣燃燒器送入的冷空氣和煤氣遇到高溫物體立即燃燒以確保每一次切換點火成功。煉鋼開始氧槍下落活動煙罩同時下降，本發明閥瓣隨之打開，使得轉爐與轉爐煙氣回收利用裝置聯通，完成該裝置由鍋爐運行狀態，向轉爐煙氣回收利用運行狀態的轉化?；厥辙D爐煉鋼產生的高溫煙氣熱能產生蒸汽并用作汽輪發電機的工作能源，或者用于民用或其他用途。但是，轉爐煉鋼的工作模式是間歇的，不連續工作，自然回收熱能產生的蒸汽也是間歇式的，而汽輪機發電，乃至用電則要求是不間歇提供的，連續工作模式， 兩者不匹配起來，就會造成能源利用不充分，生產效能下降的問題，而且間歇工作模式的熱能回收也不充分，污染物排放不達標等問題。本發明可以解決轉爐工作狀態的轉換，實現了不間斷熱能利用問題。轉爐進入吹煉期，控制執行機構，將煙道狀態轉換裝置打開，固定煙罩上方的煙道處于暢通狀態，煉鋼產生的高溫煙氣經煙道進入熱能回收及煤氣回收系統， 熱能轉換為蒸汽用于汽輪機發電；合格的煤氣送入氣柜貯存備用或直接供給給用戶使用。 當吹煉結束，即轉爐停爐時，沒有高溫煙氣產生，蒸汽發生停止，汽輪機也無蒸汽也不能發電。利用本發明的煙道狀態轉換裝置隔離轉爐爐膛，同時，向吹掃燃燒裝置供給煤氣作為燃料，同時送風助燃，煤氣燃燒產生的高溫煙氣對系統進行高述吹掃，清理工作煙道，為下一個吹煉期做好工作準備，提高生產效率。高溫煙氣熱能同樣被回收利用，繼續產生供汽輪機發電的蒸汽，保證了汽輪機的連續工作。煤氣燃燒產生的廢氣換熱降溫除塵后由煙囪排放。 待下一個吹煉期到來時，停止向吹掃燃燒裝置供給煤氣，停止送風。將煙道狀態轉換裝置打開，煙道恢復通暢，轉爐進入吹煉期，如此循環，保證了系統連續產生穩定用于發電的蒸汽。
權利要求
1.一種煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，包括煙道狀態轉換裝置(1)和吹掃燃燒裝置(3)，其特征是所述的煙道狀態轉換裝置(1)設置于轉爐煙道(9)之固定煙罩(6 )上方，所述的煙道狀態轉換裝置(1)上方煙道(9 )外部設置吹掃燃燒裝置(3 )，并與煙道(9)內部工作連通。
2.如權利要求1所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的煙道狀態轉換裝置(1)為箱式結構，其中設置對開嵌槽式密閉閥門，所述的煙道狀態轉換裝置(1)外設置執行機構(2)，執行機構(2)之推拉桿(21)連接閥板(22)，閥板(22)兩端設置滾輪(24)與導軌(25)配合實現閥板滑動開啟與關閉。
3.如權利要求1所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的煙道狀態轉換裝置(1)底部為水封槽(11)。
4.如權利要求2所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的閥板(22 )側面設置擋板(23 )，下端伸入水封槽(11)中。
5.如權利要求2或4所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的推拉桿(21)與煙道狀態轉換裝置(1)之間密封動配合。
6.如權利要求1所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的吹掃燃燒裝置(3)對稱設置于煙氣汽化冷卻煙道的煙氣進口端，其燃氣通道沿煙道內圓切線方向與煙道內部工作連通。
7.如權利要求1或6所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的吹掃燃燒裝置(3)為縫隙型煤氣燃燒器；所述的吹掃燃燒裝置(3)上設置煤氣導管(4)和助燃送風管(5)。
8.如權利要求7所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的煤氣導管(4)設置煤氣流量的調節閥和止回快關閥。
9.如權利要求7所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的助燃送風管(5)上設置風量調節閥和切斷閥。
10.如權利要求7所述的煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，其特征是所述的煤氣導管(4)和助燃送風管(5)上分別設有氮氣接口。
全文摘要
本發明公開了一種煉鋼轉爐實現不間斷熱能輸出利用的狀態轉換裝置，包括煙道狀態轉換裝置和吹掃燃燒裝置；所述的煙道狀態轉換裝置設置于轉爐煙道之固定煙罩上方，所述的煙道狀態轉換裝置上方煙道外部設置吹掃燃燒裝置，并與煙道內部工作連通。本發明使轉爐吹煉期與吹掃期狀態有機轉換，克服了煉鋼轉爐只能間歇產生低壓飽和蒸汽的不足，大幅度提高蒸汽品質，并能連續產生三種過熱蒸汽，滿足汽輪機連續工作要求。既充分利用能源，又對系統進行徹底吹掃；有效降低煤氣系統熱應力，保證正常工作，延長使用壽命?？稍诖禑捛?、后期控制煙氣中空氣過剩系數，大幅降低氮氧化合物的產生，減少環境污染。結構簡單，工作穩定可靠，熱能回收利用效率高。
文檔編號C21C5/46GK102559991SQ20121005150
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者賈真 申請人:九源天能(北京)科技有限公司昆明分公司