一种高炉鼓风脱湿装置及其脱湿方法与流程

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高炉鼓风脱湿装置及其脱湿方法。

背景技术：

受气温、气候条件不同影响，我国中东部地区不同季节空气中含水量波动较大。夏季，25℃时，空气饱和湿度为23g/m³；冬季，空气温度降至3℃时，空气饱和湿度仅为2.76g/m³。而在钢铁厂中，高炉含水量大对高炉生产和正常冶炼造成较大影响。对高炉鼓风进行脱湿，既可节能又可增加风量。鼓风中每标准立方米空气中减少1克的水，可使风温升高6℃，可增加喷煤粉1.7kg/t铁，如果鼓风中空气的相对湿度由13％降至6％，可增加风量约14％，节能10％，高炉鼓风脱湿为高炉冶炼节能增效的有效措施之一。

目前，常规脱湿工艺都是夏季应用，通过将空气由30℃降低至10℃左右，使空气中的饱和水析出，达到降低冷风含水量的目的。受技术工艺影响，脱湿主要在夏季应用，其他季节应用效果不明显，通过温度降低无法脱出水分；同时，在脱湿过程中，利用蒸汽作为热源来降低冷风温度，后续热风炉工序为满足高炉冶炼需要再次对温度进行提升，存在较大的能源浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于为解决现有的脱湿工艺存在其他季节应用效果差和温度降低造成的能源浪费的问题，本发明提出了一种高炉鼓风脱湿装置及其脱湿方法，采用物理吸附的常温脱水方式，达到降低冷风含水量的目的。所述脱湿方法利用了新型材料作为吸水剂，吸收冷风中的水分，降低冷风含水量；另外，采取一用一备模式，根据吸附效果进行切换；对备用脱湿设备进行再生，可以一年四季投入运行，冷风含水量常年稳定控制在10g/m³以内，冷风温度不在降低，满足高炉高强度冶炼需求，降低原燃料消耗，实现了高炉供风常温脱湿；其中，这里说的常温是0-40℃的正常空气温度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高炉鼓风脱湿装置，其包括：冷风除尘器、脱湿器、备用脱湿器、空气送风管道、第一脱湿器进口切断阀、第二脱湿器进口切断阀、脱湿后送风管道、第一脱湿器出口切断阀和第二脱湿器出口切断阀；

冷风除尘器与空气送风管道连接，空气送风管道分别与脱湿器和备用脱湿器连通且通过控制安装在空气送风管道上的第一脱湿器进口切断阀或第二脱湿器进口切断阀，将冷风送入对应的脱湿器或备用脱湿器；脱湿器和备用脱湿器再通过脱湿后送风管道连通，脱湿后送风管道与鼓风机组连接，并通过鼓风机组增压后向高炉供风；具体地，通过控制安装在脱湿后送风管道上的第一脱湿器出口切断阀或第二脱湿器出口切断阀，将冷风送入鼓风机组，再经鼓风机组增压后向高炉供风；其中，脱湿器和备用脱湿器中均内置有物理吸附剂，用于吸收冷风中的水分。

在上述技术方案中，脱湿器和备用脱湿器之间还连接有废气排放管道，且通过第一脱湿器再生出口切断阀或第二脱湿器再生出口切断阀，将物理吸附剂吸收的水分和物理吸附剂产生的再生废气通过再生废气排放阀排入再生放散装置，进行回收利用。

在上述技术方案中，脱湿器和备用脱湿器之间还连接有再生器介质管道，且通过控制第一再生进口切断阀和第二再生进口切断阀，利用与再生器介质管道连接的再生器动力源，对脱湿器或备用脱湿器中内置的物理吸附剂进行再生，将物理吸附剂吸收的水分从物理吸附剂中脱离出来，并通过废气排放管道排入再生放散装置，进行回收利用。

在上述计数方案中，所述物理吸附剂为活性氧化铝颗粒。

在上述计数方案中，所述再生器动力源为过热蒸汽。

基于上述的高炉鼓风脱湿装置，本发明还提出了一种高炉鼓风脱湿方法，该方法具体包括：

步骤1)来自外部的冷风进入冷风除尘器过滤，再进入空气送风管道，打开第一脱湿器进口切断阀，关闭第二脱湿器进口切断阀，经过过滤的冷风进入脱湿器；

步骤2)利用脱湿器内置的物理吸附剂，对步骤1)的冷风进行脱湿处理，将冷风中的水分吸附在物理吸附剂上；

步骤3)经过步骤2)的脱湿处理的冷风，通过打开第一脱湿器出口切断阀，进入脱湿后送风管道并送入鼓风机组，经鼓风机组增压后向高炉供风；步骤2)中脱离出来的水分和废气通过第一脱湿器再生出口切断阀，经废气排放管道排入再生放散装置，进行回收利用；

步骤4)关闭第一脱湿器进口切断阀，打开第二脱湿器进口切断阀，外部的冷风进入冷风除尘器过滤，经空气送风管道进入备用脱湿器；

步骤5)利用备用脱湿器内置的物理吸附剂，对步骤4)的冷风进行脱湿处理，将冷风中的水分吸附在物理吸附剂上；

步骤6)经过步骤4)的脱湿处理的冷风，通过打开第二脱湿器出口切断阀，进入脱湿后送风管道并送入鼓风机组，经鼓风机组增压后向高炉供风；步骤4)中脱离出来的水分和废气通过第二脱湿器再生出口切断阀，经废气排放管道排入再生放散装置，进行回收利用；

步骤7)打开第一再生进口切断阀或第二再生进口切断阀，利用再生动力源经再生器介质管道对脱湿器或备用脱湿器进行再生处理，将吸附在物理吸附剂上的水分和物理吸附剂产生的再生废气脱离出来，并送入废气排放管道，经再生废气排放阀排入再生放散装置排放；

步骤8)完成步骤7)的再生处理后，重复步骤1)-步骤7)，持续向高炉供风；具体地，完成步骤7)的再生处理后，继续循环使用所述脱湿装置将外部的冷风进行脱湿处理，经脱湿后送风管道送入鼓风机组，再经鼓风机组增压后向高炉供风。

本发明的优点在于：

本发明根据脱湿器和备用脱湿器中内置的物理吸附剂具有较好的吸水性特点，利用冷风本身的动力，使冷风通过物理吸附剂的颗粒夹层，吸附冷风中的水分，定期切换对备用脱湿器中内置的物理吸附剂进行再生，长期有效降低冷风中的水分含量。另外，本发明的脱湿装置具有结构简单，维护方便、投资很小、收效大等优点，将所述脱湿装置应用到高炉鼓风脱湿系统中，高炉供风稳定提升15-20℃，夏季冷风含水量常年稳定在10g/m³以下，高炉可增加喷煤粉20kg/t铁，燃料比降低10％左右。

附图说明

图1是本发明的一种高炉鼓风脱湿装置的结构示意图；

图2是图1的本发明的一种高炉鼓风脱湿装置的侧视图；

图3是本发明的一种高炉鼓风脱湿装置的脱湿设备的结构示意图。

附图说明：

1、冷风除尘器 2、脱湿器

3、备用脱湿器 4、空气送风管道

5、第一脱湿器进口切断阀 6、第二脱湿器进口切断阀

7、脱湿后送风通道 8、第一脱湿器出口切断阀

9、第二脱湿器出口切断阀 10、再生器介质管道

11、第一再生进口切断阀 12、第二再生进口切断阀

13、第一脱湿器再生出口切断阀 14、第二脱湿器再生出口切断阀

15、再生废气排放阀 16、再生放散装置

17、再生器动力源 18、鼓风机组组

19、物理吸附剂 20、废气排放管道

21、支撑花纹板

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种高炉鼓风脱湿装置，其包括：冷风除尘器1、脱湿器2、备用脱湿器3、空气送风管道4、第一脱湿器进口切断阀5、第二脱湿器进口切断阀6、脱湿后送风管道7、第一脱湿器出口切断阀8和第二脱湿器出口切断阀9；

冷风除尘器1与空气送风管道4连接，空气送风管道4分别与脱湿器2和备用脱湿器3连通且通过控制安装在空气送风管道4上的第一脱湿器进口切断阀5或第二脱湿器进口切断阀6，将冷风对应的送入脱湿器2或备用脱湿器3；脱湿器2和备用脱湿器3再通过脱湿后送风管7道连通，脱湿后送风管道7与鼓风机组18连接，并通过鼓风机组18增压后向高炉供风；具体地，通过控制安装在脱湿后送风管道7上的第一脱湿器出口切断阀8或第二脱湿器出口切断阀9，将冷风送入鼓风机组18，再经鼓风机组18增压后向高炉供风；其中，脱湿器2和备用脱湿器3中均内置有物理吸附剂19，用于吸收冷风中的水分。

在上述技术方案中，脱湿器2和备用脱湿器3之间还连接有废气排放管道20，且通过第一脱湿器再生出口切断阀13或第二脱湿器再生出口切断阀14，将物理吸附剂产生的再生废气通过再生废气排放阀15排入再生放散装置16，进行回收利用。

在上述技术方案中，脱湿器2和备用脱湿器3之间还连接有再生器介质管道10，且通过控制第一再生进口切断阀11和第二再生进口切断阀12，利用与再生器介质管道10连接的再生器动力源17，对脱湿器2或备用脱湿器3中内置的物理吸附剂19进行再生，将物理吸附剂19吸收的水分和物理吸附剂产生的再生废气从物理吸附剂19中脱离出来，并通过废气排放管道20排入再生放散装置16，进行回收利用。其中，再生器动力源17对脱湿器2或备用脱湿器3中内置的物理吸附剂19进行再生的过程中，物理吸附剂会产生再生废气。

在上述计数方案中，所述物理吸附剂为活性氧化铝；

在上述计数方案中，所述再生器动力源为过热蒸汽；

基于上述的高炉鼓风脱湿装置，本发明还提出了一种高炉鼓风脱湿方法，该方法具体包括：

步骤1)来自外部的冷风进入冷风除尘器6过滤，再进入空气送风管道4，打开第一脱湿器进口切断阀5，关闭第二脱湿器进口切断阀6，经过过滤的冷风进入脱湿器2；

步骤2)利用脱湿器2内置的物理吸附剂15，对步骤1)的冷风进行脱湿处理，将冷风中的水分吸附在物理吸附剂15上；

步骤3)经过步骤2)的脱湿处理的冷风，通过打开第一脱湿器出口切断阀8，进入脱湿后送风管道7并送入鼓风机组18，经鼓风机组18增压后向高炉供风；步骤2)中脱离出来的水分通过第一脱湿器再生出口切断阀8，经废气排放管道20排入再生放散装置16，进行回收利用；

步骤4)关闭第一脱湿器进口切断阀8，打开第二脱湿器进口切断阀9，外部的冷风进入冷风除尘器1过滤，经空气送风管道4进入备用脱湿器3；

步骤5)利用备用脱湿器3内置的物理吸附剂15，对步骤4)的冷风进行脱湿处理，将冷风中的水分吸附在物理吸附剂15上；

步骤6)经过步骤4)的脱湿处理的冷风，通过打开第二脱湿器出口切断阀9，进入脱湿后送风管道7并送入鼓风机组18，经鼓风机组18增压后向高炉供风；步骤4)中脱离出来的水分通过第二脱湿器再生出口切断阀9，经废气排放管道20排入再生放散装置16，进行回收利用；

步骤7)同时打开第一再生进口切断阀11和第二再生进口切断阀12，利用再生动力源17经再生器介质管道10对脱湿器2和备用脱湿器3进行再生处理，将吸附在物理吸附剂15上的水分脱离出来，并送入废气排放管道20，经再生废气排放阀15排入再生放散装置16；

步骤8)完成步骤7)的再生处理后，重复步骤1)-步骤7)，持续向高炉供风；具体地，完成步骤7)的再生处理后，继续循环使用所述脱湿装置将外部的冷风进行脱湿处理，经脱湿后送风管道7送入鼓风机组18，再经鼓风机组18增压后向高炉供风。

如图2和3所示，冷风进入冷风除尘器6，去除空气中的灰尘，然后再进入脱湿器2或备用脱湿器3进行脱湿处理，脱湿器2或备用脱湿器3内设置等间距的花纹板21，花纹板21之间放置物理吸附剂19，脱湿完成后，经脱湿后送风管道7送入鼓风机组18，再经鼓风机组18增压后向高炉供风。利用再生动力源17经再生器介质管道10对脱湿器2和备用脱湿器3进行再生处理，将吸附在物理吸附剂15上的水分脱离出来，并送入废气排放管道20，经再生废气排放阀15排入再生放散装置16。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。