专利名称：一种炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置的制作方法
技术领域：
本发明属于炼钢设备技术领域，具体涉及一种结构简单，工作稳定可靠的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，能够有效地实现转炉吹炼期与吹扫期的状态转换。
背景技术：
转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，有效回收利用转炉煤气，不仅能降低炼钢生产成本，为实现“负能”炼钢打下基础，而且能极大降低钢厂污染物的排放总量，实现清洁生产。LT转炉煤气净化干法处理技术源于德国，该方法利用电场除尘，除尘效率高达99%， 可直接将烟气中的含尘量净化至10mg/m3以下，可直接供用户使用，LT法代表着转炉煤气回收技术发展方向。回收转炉炼钢产生的高温烟气热能产生蒸汽并用作汽轮发电机的工作能源，或者用于民用或其他用途。但是，转炉炼钢的工作模式是间歇的，不连续工作，自然回收热能产生的蒸汽也是间歇式的，而汽轮机发电，乃至用电则要求是不间歇提供的，连续工作模式，两者不匹配起来，就会造成能源利用不充分，生产效能下降的问题，而且间歇工作模式的热能回收也不充分，污染物排放不达标等问题。因此开发一种可以解决两者工作模式不匹配的问题，实现转炉工作状态的转换，达到不间断热能利用的目的状态转换装置是非常必要的，有助于提高LT法的工作效率和应用潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，工作稳定可靠的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，能够有效地实现转炉吹炼期与吹扫期的状态转换。本发明的目的是这样实现的，包括烟道状态转换装置和吹扫燃烧装置，所述的烟道状态转换装置设置于转炉烟道之固定罩上方；所述的烟道状态转换装置上方烟道外部设置吹扫燃烧装置，并与烟道内部工作连通。本发明通过烟道状态转换装置与吹扫燃烧装置的协同配合，实现了转炉吹炼期与吹扫期的状态转换，保证非吹炼期有高温烟气用于生产蒸汽，供汽轮机发电使用。克服了间歇式工作的炼钢转炉只能产生低压饱和蒸汽的不足，可以产生高温高压、中温中压及低温低压三种参数的连续过热蒸汽大幅度提高了蒸汽的品质，可以与连续工作的汽轮机有机协同工作。既充分利用了能源，又对系统烟道进行了依次彻底地吹扫，保证了系统工作正常。 在转炉煤气净化系统中，设置此装置可以降低转炉煤气净化系统的热应力，延长煤气净化系统的寿命。本发明可以在吹炼前、后期控制烟气的空气过剩系数大幅降低氮氧化合物的产生，减少环境的污染。本发明结构简单，工作稳定可靠，状态转换及时准确，吹扫及热能回收利用效率高。
图1为本发明整体结构及工作状态示意图；图2为图1之AA向视图； 图3为图2之俯视图； 图4为图IiBB向视图中1-烟道状态转换装置，2-执行机构，3-吹扫燃烧装置，4-煤气导管，5-助燃送风管，6-固定烟罩，7-活动烟罩，8-转炉，9-烟道，11-水封槽，21-执行推拉杆，22-阀板， 23-挡板，24-滚轮，25-导轨，26-隔热垫。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。如图1所示，本发明包括烟道状态转换装置1、执行机构2和吹扫燃烧装置3，所述的烟道状态转换装置1设置于转炉烟道9之固定烟罩6上方，所述的烟道状态转换装置1 上方烟道9外部设置吹扫燃烧装置，并与烟道9内部工作连通。如图2、图3所示，所述的烟道状态转换装置1为箱式结构，其中设置对开嵌槽式密闭阀门，所述的烟道状态转换装置1外设置执行机构2，执行机构2之推拉杆21连接阀板 22，阀板22两端设置滚轮M与导轨25配合实现阀板滑动开闭。所述的两侧阀板22对接嵌槽内设置密封垫。所述的烟道状态转换装置1底部为水封槽11。所述的阀板22侧面设置挡板23，下端伸入水封槽11中。所述的水封槽11与烟道状态转换装置1之间设置隔热垫沈，所述的隔热垫沈为空气层或隔热填料层，均能实现本发明的目的。所述的推拉杆21与烟道状态转换装置1之间密封动配合；所述的执行机构2为电动、气动、电磁或液压式执行机构，或链条传动式执行机构，均能实现本发明的目的。如图4所示，所述的吹扫燃烧装置3对称设置于烟气汽化冷却烟道的烟气进口端， 其燃气通道沿烟道内圆切线方向与烟道内部工作连通。所述的吹扫燃烧装置3为缝隙型煤气燃烧器，所述的吹扫燃烧装置3上设置煤气导管4和助燃送风管5 ；所述的煤气导管4与煤气供给管道相连。煤气和助燃空气相间通过各自的通道进入烟气汽化冷却烟道，通过其下方设置的烟道状态转换装置1的蓄热高温作为点燃煤气的火源，混合燃烧。所述的煤气导管4设置煤气流量的调节阀和止回快关阀。所述的助燃送风管5上设置风量调节阀和切断阀。所述的煤气导管4和助燃送风管5分别设有氮气接口。所述的吹扫燃烧装置上设置煤气导管4和助燃送风管5。所述的煤气导管4设置煤气流量的调节阀和止回快关阀。所述的助燃送风管5上设置风量调节阀和切断阀。所述的煤气导管4和助燃送风管5上分别设有氮气接口。所述的吹扫燃烧装置2的数量为4、个，每一个燃烧器的功率等于或小于5000kw。 根据系统的功率确定燃烧器的个数，煤气燃烧器均布于汽化冷却烟道烟气进口端的四周。 燃烧器用耐热铸铁铸造而成。
本发明的工作原理及工作过程
本发明装置与炼钢工艺联锁，活动烟罩降下的过程中，该装置逐步打开使得转炉与转炉烟气回收利用装置联通进行转炉烟气净化与热能回收利用。炼钢结束氧抢提起，活动烟罩升起同时联锁逐步关闭转炉烟气回收利用装置入口通道，切断转炉烟气利用装置与外界的联系，以使转炉烟气净化与热能回收利用装置转化为燃气锅炉。本发明随着活动烟罩升起而关闭，切断转炉烟气回收利用装置与外界的联系，外界的冷空气无法进入转炉烟气净化回收装置。由于阀瓣的储热作用维持装置内的高温状态，煤气燃烧器送入的冷空气和煤气遇到高温物体立即燃烧以确保每一次切换点火成功。炼钢开始氧枪下落活动烟罩同时下降，本发明阀瓣随之打开，使得转炉与转炉烟气回收利用装置联通，完成该装置由锅炉运行状态，向转炉烟气回收利用运行状态的转化。回收转炉炼钢产生的高温烟气热能产生蒸汽并用作汽轮发电机的工作能源，或者用于民用或其他用途。但是，转炉炼钢的工作模式是间歇的，不连续工作，自然回收热能产生的蒸汽也是间歇式的，而汽轮机发电，乃至用电则要求是不间歇提供的，连续工作模式， 两者不匹配起来，就会造成能源利用不充分，生产效能下降的问题，而且间歇工作模式的热能回收也不充分，污染物排放不达标等问题。本发明可以解决转炉工作状态的转换，实现了不间断热能利用问题。转炉进入吹炼期，控制执行机构，将烟道状态转换装置打开，固定烟罩上方的烟道处于畅通状态，炼钢产生的高温烟气经烟道进入热能回收及煤气回收系统， 热能转换为蒸汽用于汽轮机发电；合格的煤气送入气柜贮存备用或直接供给给用户使用。 当吹炼结束，即转炉停炉时，没有高温烟气产生，蒸汽发生停止，汽轮机也无蒸汽也不能发电。利用本发明的烟道状态转换装置隔离转炉炉膛，同时，向吹扫燃烧装置供给煤气作为燃料，同时送风助燃，煤气燃烧产生的高温烟气对系统进行高述吹扫，清理工作烟道，为下一个吹炼期做好工作准备，提高生产效率。高温烟气热能同样被回收利用，继续产生供汽轮机发电的蒸汽，保证了汽轮机的连续工作。煤气燃烧产生的废气换热降温除尘后由烟囱排放。 待下一个吹炼期到来时，停止向吹扫燃烧装置供给煤气，停止送风。将烟道状态转换装置打开，烟道恢复通畅，转炉进入吹炼期，如此循环，保证了系统连续产生稳定用于发电的蒸汽。
权利要求
1.一种炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，包括烟道状态转换装置(1)和吹扫燃烧装置(3)，其特征是所述的烟道状态转换装置(1)设置于转炉烟道(9)之固定烟罩(6 )上方，所述的烟道状态转换装置(1)上方烟道(9 )外部设置吹扫燃烧装置(3 )，并与烟道(9)内部工作连通。
2.如权利要求1所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的烟道状态转换装置(1)为箱式结构，其中设置对开嵌槽式密闭阀门，所述的烟道状态转换装置(1)外设置执行机构(2)，执行机构(2)之推拉杆(21)连接阀板(22)，阀板(22)两端设置滚轮(24)与导轨(25)配合实现阀板滑动开启与关闭。
3.如权利要求1所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的烟道状态转换装置(1)底部为水封槽(11)。
4.如权利要求2所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的阀板(22 )侧面设置挡板(23 )，下端伸入水封槽(11)中。
5.如权利要求2或4所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的推拉杆(21)与烟道状态转换装置(1)之间密封动配合。
6.如权利要求1所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的吹扫燃烧装置(3)对称设置于烟气汽化冷却烟道的烟气进口端，其燃气通道沿烟道内圆切线方向与烟道内部工作连通。
7.如权利要求1或6所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的吹扫燃烧装置(3)为缝隙型煤气燃烧器；所述的吹扫燃烧装置(3)上设置煤气导管(4)和助燃送风管(5)。
8.如权利要求7所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的煤气导管(4)设置煤气流量的调节阀和止回快关阀。
9.如权利要求7所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的助燃送风管(5)上设置风量调节阀和切断阀。
10.如权利要求7所述的炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，其特征是所述的煤气导管(4)和助燃送风管(5)上分别设有氮气接口。
全文摘要
本发明公开了一种炼钢转炉实现不间断热能输出利用的状态转换装置，包括烟道状态转换装置和吹扫燃烧装置；所述的烟道状态转换装置设置于转炉烟道之固定烟罩上方，所述的烟道状态转换装置上方烟道外部设置吹扫燃烧装置，并与烟道内部工作连通。本发明使转炉吹炼期与吹扫期状态有机转换，克服了炼钢转炉只能间歇产生低压饱和蒸汽的不足，大幅度提高蒸汽品质，并能连续产生三种过热蒸汽，满足汽轮机连续工作要求。既充分利用能源，又对系统进行彻底吹扫；有效降低煤气系统热应力，保证正常工作，延长使用寿命。可在吹炼前、后期控制烟气中空气过剩系数，大幅降低氮氧化合物的产生，减少环境污染。结构简单，工作稳定可靠，热能回收利用效率高。
文档编号C21C5/46GK102559991SQ20121005150
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者贾真 申请人:九源天能(北京)科技有限公司昆明分公司