一种高炉环保休送风方法与流程

本发明涉及钢铁冶金行业高炉环保工艺技术领域，具体为一种高炉环保休送风方法。

背景技术：

高炉是连续生产型高温高压冶炼设备，停炉再投产成本极高，故高炉设备运维是通过每年3-5次的定期检修，每次休风24h左右，进行故障排查和损耗件更换，高炉每次定检休风、送风过程，工艺需求要通过炉顶大放散装置直排部分黑色带火光废气；高炉在钢铁企业一般属于最高建筑，钢铁企业周边分布大量的配套企业、学校、医院、社区、商业，老牌钢铁企业周边居民往往都不低于十万，即使新型钢铁企业周边居民也是数以万计，随着人们生活水平提高，环保意识增强，环保投诉的数量与日俱增。

目前，高炉定检休风和送风过程直排煤气没有可靠的净化方案，主要有以下两个原因：定检每年3-5次，每次直排煤气量有限，对钢铁企业周围居民空气质量影响有限，对居民身体健康影响小；炉顶高度普遍在60m以上，炉顶平台空间紧凑，增加新的煤气净化设备难度大。

鉴于上述原因，政府、研究院所和钢铁企业强行推行高炉休送风煤气净化设备积极性不够，但是，高炉定检休送风直排煤气在某种程度上还是会影响环境和居民身体健康，因此，急需一种高炉环保休送风方法来解决这个问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高炉环保休送风方法，以解决高炉新增煤气净化设备难度大，但不净化又会影响环境和居民身体健康的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高炉环保休送风方法，包括以下具体步骤：

步骤s1、改造：加装连接管，令其一端连通高炉煤气炉体的上升管，另一端连通旋风除尘器的进气口，连接管上安装有阀件；

步骤s2、除尘：当高炉休送风时，打开阀件和旋风除尘器，煤气从连接管进入旋风除尘器除尘后放散排空。

优选的，阀件包括手动阀和电动阀，其中电动阀比手动阀更接近旋风除尘器的进气口。

优选的，步骤s2中打开阀件的顺序为，先打开手动阀，再开启电动阀。

优选的，旋风除尘器设置有两个，上升管设置有四根，其中两根连通一个旋风除尘器，另两根连通另一个旋风除尘器。

优选的，步骤s1中，连接管与高炉煤气炉体的上升管的连通处位于上升管上的检查人孔处。

优选的，旋风除尘器的进气口与竖直筒体连接处的外壁加厚。

优选的，旋风除尘器的进气口与竖直筒体的接口处固设加强筋。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该高炉环保休送风方法，实现了高炉定检环保休送风，避免了休送风过程中大量浓烟直接排空现象，减少了工序浓烟排放污染，尤其是满足了钢铁企业周边居民对美好生活的新需求。

2、该高炉环保休送风方法，无需增加新设备，通过改造现有除尘设备达到环保休送风的目的，工艺简单，投资少，除尘效果好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为旋风除尘器的主视结构示意图；

图3为旋风除尘器的俯视结构示意图；

图4为旋风除尘器的流场分布图；

图5为旋风除尘器的压力场分布图。

图中：1、上升管；2、连接管；3、手动阀；4、电动阀；5、旋风除尘器；51、接口处。

具体实施方式

高炉休送风时，工艺需求要通过炉顶大放散装置直排部分黑色带火光废气，发明人在实际工作中经常遇到居民报警投诉，这也为钢铁企业的正常生产工作带来很大的困扰，然而，在炉顶加装新的净化设备不仅影响安全生产，维护起来更加复杂，并且提高生产成本，故问题一直得不到很好的解决，因此发明人提出设想，将休送风煤气引导经过原有的除尘装置，以解决该问题。

请参阅图1至图3，一种高炉环保休送风方法，包括以下具体步骤：

步骤s1、改造：加装连接管2，令其一端连通高炉煤气炉体的上升管1，优选连至检查人孔处，另一端连通旋风除尘器5的进气口，连接管2上安装有阀件，阀件可以包括手动阀3和电动阀4，这样改造只是在原有除尘设备的基础上增加了一根带阀件的连接管2，工艺简单廉价，并且原本休送风时，旋风除尘器5就不工作，可以提高该设备的使用率；

步骤s2、除尘：当高炉休送风时，打开阀件和旋风除尘器5，煤气从连接管2进入旋风除尘器5除尘后放散排空，除尘效果显著，避免了黑色浓烟直接排空造成的环境影响，减少了对周边居民身体健康的损害，同时可以有效减少环保投诉。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

发明人以所在公司除尘设备为示例，做出以下核算：

休风环节：以休风过程需要放散煤气时，回旋区堆满焦炭计算，炉顶炉喉空区体积一般为料罐几何体积的3倍，即：v空区≈3v料罐。

压力方面：休风煤气放散时炉顶实际压力约为20kpa，小于炉顶料罐均压煤气放散时实际压力约为220kpa；

温度方面：煤气放散时炉顶空区实际温度与称量料罐内排压时温度接近，两者区别可以忽略，一般为250℃。

以实际工程中v料罐＝47m³，v空区＝143m³试算放气时间，通过煤气系统放气计算，炉顶料罐内排压时间为4.39s，炉顶空区煤气经旋风除尘器放散时间为4.52s，放气时间接近，证明单个旋风除尘器满足处理休风放散煤气量的能力。

将实际工程的送风环节操作参数代入放气计算，得到旋风除尘器净化最大直排煤气量时的放气时间宜不超过4.6s。

综上理论核算，高炉料罐排压能力足够处理高炉休送风时直排煤气量，且放气时间接近，从理论上讲，煤气净化能力相同，因此该方法可行，具体实施例如下：

如图1所示，除尘设备原本共设置有4根上升管1，每根上升管1都设置有检查人孔，其孔径为600mm，从该处改造连接较为简单方便；除尘设备还设置有两个旋风除尘器5，将其中两根上升管1通过直径377mm的钢管从检查人孔处连接至旋风除尘器5的进气口；另两根上升管1通过另一个直径377mm的钢管从检查人孔处连接至另一个旋风除尘器5的进气口；两个钢管(即连接管2)上都安装有手动阀3和电动阀4，其中电动阀4比手动阀3更接近旋风除尘器5的进气口，手动阀3最好设置在接近检查人孔处，方便操作；当高炉休送风时，先打开手动阀3，再开启电动阀4，开启旋风除尘器5，定检休送风煤气通过两个旋风除尘器5除尘后，再排空，达到环保休送风的目的。

另外，发明人敏锐地察觉到，实际工程应用中，定检休送风过程有可能因突发事件，造成放气时间延长，因此本发明应当通过计算机计算软件进行压力场、流场模型分析；例如利用ansysfluent有限元分析软件，找到工作强度较大的薄弱环节，如图4和图5所示，从图中可以看出，旋风除尘器5的进气口与竖直筒体连接处，尤其是接口处51受力较大，容易漏气甚至开裂破损；通过加厚上述位置处外壁钢板厚度和增设加强筋的方式，可以预防因突发事件造成的旋风除尘器5漏气甚至开裂，提高旋风除尘器5除尘的可靠性。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。