无需放散的高炉炉顶料罐及其加料方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及炼铁技术领域，尤其涉及一种可实现炉顶料罐煤气零排放的高炉炉顶料罐及其加料方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]钢铁行业日益严峻的环保要求和市场形势，要求钢铁企业必须做到节能减排，降低成本。目前，高炉炼铁工序污染排放量占据整个钢铁行业排放量的大部分，因此，减少炼铁工序排放量显得尤为必要。
[0004]当前，传统的高炉上料时的均压放散是利用半净煤气、氮气向料罐均压至与高炉炉顶压力一致来实现向高炉内排料，放散时，料罐内的荒煤气经旋风除尘器粗除尘后直接排入大气中，以使料罐放散至常压，满足料罐受料。虽然，经旋风除尘器回收的部分粉尘在充压过程中能再次被吹入称量料罐中，但每年仍会排入大量的粉尘进入大气中。更为重要的是，大量的有毒煤气也排入了空气中，不仅污染了环境，而且是一种巨大的经济浪费。按吨铁放散量7?9Nm3计算，目前，我国年煤气放散量达50亿立方米左右，经济损失高达5.5亿元人民币(高炉煤气单价按0.11元/Nm3计算)。
[0005]针对料罐煤气放散的现状，炼铁工作者提出了一系列的料罐煤气回收方式，归纳起来大致可分为三种:1)将料罐煤气回收入净煤气管网；2)将料罐煤气回收入一个缓存装置中循环利用；3)利用其它对环境无污染的气体，下料时阻止煤气进入料罐或下料完毕将料罐内煤气再次吹扫入高炉内，然后以清洁气体的放散替代煤气的放散。但对于第一类方案，投资高，煤气回收慢，对均压放散过程及净煤气管网有不利影响，对于第二类方案，缓存装置体积大，导致占地面积大，需消耗其它的资源，经济效益差；对于第三类方案，经济效益差。
[0006]因此，若能开发出一种新的均压放散技术，经济高效的实现料罐煤气回收，杜绝均压放散煤气直接对空放散，既能减轻环境污染，达到建立环境友好型钢厂的目标，又能回收大量的煤气资源，获得良好的经济效益，具有广阔的市场前景。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，提供一种操作方便，运行维护费用低廉的高炉炉顶均压放散过程煤气回收工艺，有效回收产生的煤气和粉尘，实现高炉炉顶均压放散系统的节能减排与环保。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
提供一种无需放散的高炉炉顶料罐加料方法，包括以下步骤:
51、采用传统均压方式均压完毕，打开下料闸，炉料从料罐进入高炉中；
52、下料完毕后，保持下料闸开启状态，开启内部空间控制装置使料罐内部空间减小，料罐内的气体被压迫回高炉内； 53、当料罐内部空间减小至一定体积，关闭下料闸和下密阀，关闭内部空间控制装置使料罐内部体积恢复原状，内部压力降至常压；
54、打开上料闸，往料罐内加料。
[0009]本发明所述的方法中，步骤S3中，假定大气压力为P，炉顶压力为nP，料罐体积为V，所述一定体积为V1,则
(nP + P).V1 = P.VV1 = V/ (η + I) O
[0010]本发明还提供了一种无需放散的高炉炉顶料罐，该料罐内安装有可调节料罐内部空间大小的内部空间控制装置。
[0011]本发明产生的有益效果是:本发明将原本排入大气的高炉炉顶料罐的煤气通过减小料罐内部空间将其挤入高炉内，经济高效的解决了传统工艺中料罐煤气的排放问题，具有良好的经济和环保效果。此外，本发明对原有均压工艺改动小，而且取消了放散过程，固定投资和运行维护成本低廉，简单易学，安全可靠。
[0012]
【附图说明】
[0013]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
图1是本发明实施例无需放散的高炉炉顶料罐加料方法的流程图；
图2是本发明实施例料罐内部空间控制装置关闭时的料罐示意图；
图3是本发明实施例料罐内部空间控制装置开启时的料罐示意图。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]本发明实施例的无需放散的高炉炉顶料罐加料方法，如图1所示，包括以下步骤:
51、采用传统均压方式均压完毕，打开下料闸，炉料从料罐进入高炉中；
52、下料完毕后，保持下料闸开启状态，开启内部空间控制装置使料罐内部空间减小，料罐内的气体被压迫回高炉内；
53、当料罐内部空间减小至一定体积，关闭下料闸和下密阀，关闭内部空间控制装置使料罐内部体积恢复原状，内部压力降至常压；将料罐内部空间减小至一定体积，是为了在料罐恢复原状后，内部压力降至常压，从而避免料罐内的气体向外界排放。
[0017]S4、打开上料闸，往料罐内加料。
[0018]步骤S3中，假定大气压力为P，炉顶压力为nP (表压)，料罐体积为V，所述一定体积为V1，则
(nP + P).V1 = P.VV1 = V/ (η + I) O
[0019]若炉顶压力为0.25MPa，即2.5个大气压，则V1 = 0.29V，即若要避免料罐内气体排放，内部空间控制装置需占据料罐内部约70%的空间。
[0020]为了实现上述方法，本发明实施例的无需放散的高炉炉顶料罐，如图2和图3所示，可在该料罐内安装有可调节料罐内部空间大小的内部空间控制装置10。内部空间控制装置10的作用在于占据料罐内部空间，减少料罐内的气体量。
[0021]可将该内部空间控制装置10设于料罐的上部。该内部空间控制装置10的下部可伸缩，开启时，可填充料罐的内部空间，缩小料罐内部容积；关闭后，体积缩小，缩小后位于料罐上部，不影响料罐装料。
[0022]本发明不限定内部空间控制装置10的结构，只要在下料完毕后，开启内部空间控制装置，使其逐渐伸展开，使料罐内部空间减小，料罐内的气体被压迫回高炉内；当料罐内部空间减小至一定体积，关闭下料闸后，关闭内部空间控制装置，该装置收缩回料罐上部，使料罐内部体积恢复原状，内部压力降至常压；将料罐内部空间减小至一定体积，是为了在料罐恢复原状后，内部压力降至常压，从而避免料罐内的气体向外界排放。
[0023]本发明将原本排入大气的煤气通过内部空间控制装置10挤入高炉内，经济高效的解决了传统工艺中料罐煤气的排放问题，具有良好的经济和环保效果。此外，本发明对原有均压工艺改动小，而且取消了放散过程，固定投资和运行维护成本低廉，简单易学，安全可靠。
[0024]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种无需放散的高炉炉顶料罐加料方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、采用传统均压方式均压完毕，打开下料闸，炉料从料罐进入高炉中； 52、下料完毕后，保持下料闸开启状态，开启内部空间控制装置使料罐内部空间减小，料罐内的气体被压迫回高炉内； 53、当料罐内部空间减小至一定体积，关闭下料闸和下密阀，关闭内部空间控制装置使料罐内部体积恢复原状，内部压力降至常压； 54、打开上料闸，往料罐内加料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，假定大气压力为P，炉顶压力为nP，料罐体积为V，所述一定体积为V1JlJ(nP + P).V1 = P.VV1 = V/ (η + I) O
3.—种无需放散的高炉炉顶料罐，其特征在于，该料罐内安装有可调节料罐内部空间大小的内部空间控制装置。
【专利摘要】本发明公开了一种无需放散的高炉炉顶料罐及其加料方法，其中方法包括以下步骤：采用传统均压方式均压完毕，打开下料闸，炉料从料罐进入高炉中；下料完毕后，保持下料闸开启状态，开启内部空间控制装置使料罐内部空间减小，料罐内的气体被压迫回高炉内；当料罐内部空间减小至一定体积，关闭下料闸和下密阀，关闭内部空间控制装置使料罐内部体积恢复原状，内部压力降至常压；打开上料闸，往料罐内加料。本发明可实现炉顶料罐煤气零排放。
【IPC分类】C21B7-00, C21B5-06
【公开号】CN104762430
【申请号】CN201510003805
【发明人】王小伟, 叶伟
【申请人】中冶南方工程技术有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月5日