焦炭干式灭火设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种焦炭干式灭火设备。
【背景技术】
[0002] 炼钢工艺是从炼铁工序开始的，该炼铁工序是利用焙烧煤炭而硬化的焦炭从铁矿 石（氧化铁）中还原铁。焦炭干式灭火设备（⑶Q:Coke Dry Quenching)是将在焦炭炉焙 烧而成的红热焦炭冷却，并且利用回收的热量生成高温高压的蒸气的设备。此处生成的蒸 气一般作为钢铁生产用的电力或工艺蒸气而被利用。
[0003] 对于该CDQ，本申请人在专利文献1中公开了一种下述内容的焦炭干式灭火设备。 即、使用旋风分离器代替现有结构中的一次集尘器，进行不将l〇〇〇°C左右的循环冷却气体 提供至旋风分离器的对策，而且，将进入锅炉之前的循环冷却气体的温度提高至l〇〇〇°C左 右，以此不增加循环冷却气体的流量，并且不降低锅炉的热回收量。
[0004] 其具体的构成是，具有：腔室；集尘器，其由回收循环冷却气体中的焦炭粉末的旋 风分离器构成，且该循环冷却气体通过第一管道被导入、且温度被控制在900°c以下；以及 锅炉，其通过第二管道被导入从集尘器流出的循环冷却气体，并且回收循环冷却气体的热 量，通过连接锅炉和腔室的第三管道将从锅炉流出的循环冷却气体再次返回到腔室而冷却 红热焦炭，第二管道由从立起部和水平部构成，用于将空气导入至循环冷却气体而执行循 环冷却气体中的未燃气体燃烧的空气导入通路只存在于立起部。
[0005] 但是，在将空气导入至上述第二管道而使循环冷却气体中的未燃气体燃烧的过程 中，新出现了各种问题。
[0006] -个是，在只导入大气中空气的情况下，在与未燃气体燃烧时局部产生高温区域 (1200°C以上），有在第二管道的壁面上发生附着熔渣的可能性问题。
[0007] 此外，另一个是，在CDQ操作中作为使投进的焦炭所带入的未燃气体燃烧的目的 而吹入空气，但是在低负荷操作（焦炭处理量低）时，投进的焦炭所带入的未燃气体量降 低。由此，燃烧未燃气体所需要的空气量减小且空气的吹入速度降低，因此位于第二管道的 旋风分离器出口附近的燃烧位置接近管道壁面，有助长第二管道的壁面上附着熔渣的可能 性。
[0008] 专利文献1 :日本专利第5202751号公报
【发明内容】
[0009] 本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种通过控制未燃气体的燃烧 温度，能够抑制在连接旋风分离器和锅炉的管道的壁面附着熔渣的焦炭干式灭火设备。
[0010] 为达到上述目的，本发明的焦炭干式灭火设备具有：腔室，其被供给红热焦炭并被 吹入循环冷却气体；集尘器，在所述腔室内由红热焦炭升温的循环冷却气体通过第一管道 被导入其内部，并且，其由回收该循环冷却气体中的焦炭粉末的旋风分离器构成；以及锅 炉，其通过第二管道被导入从所述集尘器流出的循环冷却气体，并且回收循环冷却气体的 热量，通过连接所述锅炉和所述腔室的第三管道将从该锅炉流出的循环冷却气体再次返回 到腔室而冷却红热焦炭，其中，气体导入通路和空气导入通路与所述第二管道相连接，流通 于所述气体导入通路的惰性气体和流通于所述空气导入通路的空气，成为被提供至所述第 二管道的形式。
[0011] 本发明的焦炭干式灭火设备，通过采用将流通惰性气体的气体导入通路和流通空 气的空气导入通路与第二管道相连接的结构，能够将温度为大气温度、氧气浓度约为21% 的未燃气体燃烧用的空气，和温度例如为100°C至200°C、氧气浓度约为0%的循环冷却气 体分别并且同时、或者将它们预混合后的混合气体吹入至第二管道。由此，可以将提供至第 二管道的空气和气体的温度及氧气浓度、吹入流量、吹入流速按照所希望的进行控制。
[0012] 而且，通过像这样地将提供至第二管道的空气和惰性气体的温度及氧气浓度、吹 入流量、吹入流速按照所希望的进行控制，能够取得以下效果。
[0013] -个效果是：能够降低燃烧用空气的氧气浓度，以此带来抑制燃烧的效果，通过降 低燃烧温度，能够抑制在第二管道的壁面上附着熔渣。
[0014] 此外，另一个效果是：低负荷操作时燃烧用空气量降低，吹入流速降低时，通过增 加混合的惰性气体的流量而维持吹入流速，能够抑制在第二管道的壁面上附着起因于燃烧 的熔渣。
[0015] 此处，作为"气体导入通路"和"惰性气体"的实施方式，能够举出以下所示的多种 方式。
[0016] 第一实施方式是：所述气体导入通路为从所述第三管道分开的分支管道，所述惰 性气体为流通于该分支管道的循环冷却气体。
[0017] 作为"气体导入通路"采用从第三管道分开的分支管道，作为"惰性气体"将流通 于系统内的循环冷却气体进行再利用，通过分支管道提供至第二管道。
[0018] 另外，从第三管道分开的分支管道可以为一条也可以为多条。进一步具体而言，可 以举出下述形式：在第三管道的中途位置设置鼓风机，第三管道中，从比鼓风机设置位置更 下游侧的一个或多个位置分开一条或多条分支管道。
[0019] 此外，第二实施方式是：所述气体导入通路为通往所述焦炭干式灭火设备的系统 外的系统外管道，所述惰性气体为流通于该系统外管道的氮气、二氧化碳、蒸气中的任一种 或多种。
[0020] 作为"气体导入通路"，采用连接焦炭干式灭火设备（⑶Q)系统外的各种设备与该 焦炭干式灭火设备的系统外管道，作为"惰性气体"将在系统外的各种设备发生的氮气、二 氧化碳、蒸气中的任一种或多种进行再利用，通过系统外管道提供至第二管道。
[0021] 此外，第三实施方式是将第一实施方式和第二实施方式组合的方式，即、所述气体 导入通路由从所述第三管道分开的分支管道和通往焦炭干式灭火设备的系统外的系统外 管道构成，所述惰性气体为流通于所述分支管道的循环冷却气体，以及流通于所述系统外 管道的氮气、二氧化碳、蒸气中的任一种或多种。
[0022] 像这样，将系统内的循环冷却气体和系统外的氮气、二氧化碳、蒸气进行再利用， 通过将空气同这些惰性气体提供至第二管道，能取得上述那样的抑制在第二管道的壁面上 附着熔渣的效果。
[0023] 此外，作为气体导入通路和空气导入通路与第二管道的连接方式，能够举出以下 所示的多种形式。
[0024] 第一实施方式是：所述气体导入通路和所述空气导入通路与预混合通路相连接， 该预混合通路与所述第二管道相连接，流通于所述气体导入通路的惰性气体和流通于所述 空气导入通路的空气在所述预混合通路被混合而形成混合气体，混合气体通过该预混合通 路被提供至第二管道。
[0025] 此处，"预混合通路"是指不需要大型的腔室，可以是分支管道和空气导入通路合 流的管路（流路）。
[0026] 此外，第二实施方式是：所述气体导入通路为所述分支管道或所述系统外管道的 任一方时，所述气体导入通路和所述空气导入通路分别与双重管道的内管、外管的任一方 相连接，该双重管道与所述第二管道相连接，流通于所述双重管道的惰性气体和空气被提 供至所述第二管道。
[0027] 此外，第三实施方式是：所述气体导入通路由所述分支管道和所述系统外管道构 成时，所述分支管道、所述系统外管道和所述空气导入通路分别与三重管道的内管、中管、 外管的任一方相连接，该三重管道与所述第二管道相连接，流通于所述三重管道的循环冷 却气体和空气以及氮气、二氧化碳、蒸气中的任一种或多种被提供至第二管道。
[0028] 进一步，在本发明的焦炭干式灭火设备的较佳实施方式中，第二管道由从旋风分 离器的顶部向上方立起的立起部和从该立起部弯曲而沿水平方向或大致水平方向延伸的 水平部构成，气体导入通路和空气导入通路与立起部相连接。
[0029] 此处，"大致水平方向"是指对于水平在±20度左右以下的范围内倾斜的意思。
[0030] 在旋风分离器中生成循环冷却气体的回旋流，经第二管道提供来的空气和循环冷 却气体与该回旋的循环冷却气体混合，这些混合气体的回旋流在遍及由立起部和沿水平方 向或大致水平方向延伸的水