本发明涉及高炉生产，具体涉及一种高炉热风炉换炉热再次利用系统及其再次利用方法。
背景技术：
1、高炉一般都会配备三座或四座热风炉为高炉提供热风，每座热风炉的工作状态均要经过燃烧-焖炉-送风-休止四种方式进行循环，且各座热风炉交替向高炉送风。热风炉每次从燃烧状态转至送风状态（即换炉）时，送风的热风炉休止后，炉内的废气（压力约为450kpa）要向另外一座热风炉进行热均压；但是一般只能充压到一半（即225kpa），剩余的压力约为225kpa的废气会经排压阀由烟囱直接排入大气；而且根据热风炉换炉间隔，基本上每隔一个小时需要排放一次，所以造成了热源的浪费，同时对环境也产生了污染。因此，以上问题亟需解决。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种高炉热风炉换炉热再次利用系统及其再次利用方法，利用换炉过程中的废气热量和压力，对煤气和空气进行热交换预热，既减少了废气的热源浪费，又减少了废气对大气的污染，同时减少了废气在排放过程中的噪音对人体的危害。
2、为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种高炉热风炉换炉热再次利用系统，包括烟囱、烟气总管、1#热风炉、2#热风炉、3#热风炉和4#热风炉；所述4#热风炉、3#热风炉、2#热风炉和1#热风炉从左至右依次间隔并列设置，且所述烟囱竖直间隔设置在所述4#热风炉的左侧；在所述4#热风炉、3#热风炉、2#热风炉以及1#热风炉的两排烟口还分别连通设有烟气支管ⅰ和烟气支管ⅱ，且在每一所述烟气支管ⅰ上还连通设有控制其通断的液压闸阀ⅰ，并在每一所述烟气支管ⅱ上还连通设有控制其通断的液压闸阀ⅱ；每一所述烟气支管ⅰ的另一端以及每一所述烟气支管ⅱ的另一端分别与所述烟气总管连通，且所述烟气总管与所述烟囱连通，进而在烧炉时进行排烟；其创新点在于：还包括空气预热器、煤气预热器、废气支管、液压闸阀ⅲ、废气总管和液压闸阀ⅳ；在每一所述烟气支管ⅰ的一侧设有废气支管，且在每一所述废气支管上还连通设有用于控制其通断的液压闸阀ⅲ；每一所述废气支管的一端分别与对应所述烟气支管ⅰ连通，且其另一端分别与所述废气总管连通；在所述烟气总管与烟囱之间还间隔并列设有空气预热器和煤气预热器，且所述烟气总管和废气总管的左端分别通过管道与所述空气预热器的一通道进口以及所述煤气预热器的一通道进口连通，在所述废气总管上靠其左端处还连通设有用于控制其通断的液压闸阀ⅳ，且所述空气预热器的一通道出口以及所述煤气预热器的一通道出口分别通过管道与所述烟囱连通，进而通过换炉过程中的废气分别对空气预热器另一通道的空气以及煤气预热器另一通道的煤气进行热交换预热。
3、优选的，每一所述废气支管与对应所述烟气支管ⅰ的连接处位置，均位于每一所述液压闸阀ⅰ与对应所述1#热风炉、2#热风炉、3#热风炉或4#热风炉的之间段位置处。
4、优选的，还包括液压闸阀ⅴ和液压闸阀ⅶ；在靠空气预热器一通道进口处的管道上还连通设有液压闸阀ⅴ，且通过液压闸阀ⅴ来控制空气预热器与烟气总管以及废气总管之间的通断；在靠空气预热器一通道出口处的管道上还连通设有液压闸阀ⅶ，且通过液压闸阀ⅶ来控制空气预热器与烟囱之间的通断。
5、优选的，还包括液压闸阀ⅵ和液压闸阀ⅷ；在靠煤气预热器一通道进口处的管道上还连通设有液压闸阀ⅵ，且通过液压闸阀ⅵ来控制煤气预热器与烟气总管以及废气总管之间的通断；在靠煤气预热器一通道出口处的管道上还连通设有液压闸阀ⅷ，且通过液压闸阀ⅷ来控制煤气预热器与烟囱之间的通断。
6、优选的，所述空气换热器包括换热箱ⅰ、换热管ⅰ、固定板ⅰ、进气管ⅰ和出气管ⅰ；所述换热箱ⅰ为竖直设置的中空长方体结构，且在其内部还左右对称竖直纵向设有固定板ⅰ，每一所述固定板ⅰ均为与换热箱ⅰ内部相匹配的长方形结构，并分别与所述换热箱ⅰ的前后内侧壁固定连接；在所述换热箱ⅰ的内部相对于两个固定板ⅰ之间还从上至下依次水平间隔设有数个换热管ⅰ，每一所述换热管ⅰ均为水平横向设置的中空扁平长方体结构，且其左右两端分别垂直延伸出对应所述固定板ⅰ，上下相邻两个所述换热管ⅰ的相邻两端之间分别错位密封连通，且整体成型，并形成一从上到下竖直设置的蜿蜒状结构；最下面一个所述换热管ⅰ的左端向左垂直延伸出所述换热箱ⅰ的左侧面，且与所述液压闸阀ⅶ的输入端密封连通，最上面一个所述换热管ⅰ的右端水平向右延伸出所述换热箱ⅰ的右侧面，并与所述液压闸阀ⅴ的输出端密封连通；在所述换热箱ⅰ的下表面靠右侧设有出气管ⅰ，且所述出气管ⅰ与所述换热箱ⅰ的内部连通；在所述换热箱ⅰ的上表面靠左侧设有进气管ⅰ，且所述进气管ⅰ与所述换热箱ⅰ的内部连通，进而通入空气，并与换热管ⅰ内通入的高温废气进行热交换预热。
7、优选的，还包括扰流块ⅰ；在每一所述换热管ⅰ的内部沿其长度方向还依次间隔设有数个扰流块ⅰ，每一所述扰流块ⅰ均水平纵向设置，且均为与对应换热管ⅰ内部相匹配的长方体结构；每一所述扰流块ⅰ的高度均为对应换热管ⅰ内部高度的三分之二，且相邻所述扰流块ⅰ分别上下错位间隔设置，并分别与对应所述换热管ⅰ的对应内壁固定连接，进而降低换热管ⅰ内废气的流速。
8、优选的，所述煤气换热器包括换热箱ⅱ、换热管ⅱ、固定板ⅱ、进气管ⅱ和出气管ⅱ；所述换热箱ⅱ为竖直设置的中空长方体结构，且在其内部还左右对称竖直纵向设有固定板ⅱ，每一所述固定板ⅱ均为与换热箱ⅱ内部相匹配的长方形结构，并分别与所述换热箱ⅱ的前后内侧壁固定连接；在所述换热箱ⅱ的内部相对于两个固定板ⅱ之间还从上至下依次水平间隔设有数个换热管ⅱ，每一所述换热管ⅱ均为水平横向设置的中空扁平长方体结构，且其左右两端分别垂直延伸出对应所述固定板ⅱ，上下相邻两个所述换热管ⅱ的相邻两端之间分别错位密封连通，且整体成型，并形成一从上到下竖直设置的蜿蜒状结构；最下面一个所述换热管ⅱ的左端向左垂直延伸出所述换热箱ⅱ的左侧面，且与所述液压闸阀ⅷ的输入端密封连通，最上面一个所述换热管ⅱ的右端水平向右延伸出所述换热箱ⅱ的右侧面，并与所述液压闸阀ⅵ的输出端密封连通；在所述换热箱ⅱ的下表面靠右侧设有出气管ⅱ，且所述出气管ⅱ与所述换热箱ⅱ的内部连通；在所述换热箱ⅱ的上表面靠左侧设有进气管ⅱ，且所述进气管ⅱ与所述换热箱ⅱ的内部连通，进而通入煤气，并与换热管ⅱ内通入的高温废气进行热交换预热。
9、优选的，还包括扰流块ⅱ；在每一所述换热管ⅱ的内部沿其长度方向还依次间隔设有数个扰流块ⅱ，每一所述扰流块ⅱ均水平纵向设置，且均为与对应换热管ⅱ内部相匹配的长方体结构；每一所述扰流块ⅱ的高度均为对应换热管ⅱ内部高度的三分之二，且相邻所述扰流块ⅱ分别上下错位间隔设置，并分别与对应所述换热管ⅱ的对应内壁固定连接，进而降低换热管ⅱ内废气的流速。
10、本发明的一种高炉热风炉换炉热再次利用系统的再次利用方法，其创新点在于包括以下步骤：
11、（1）首先将液压闸阀ⅴ、液压闸阀ⅵ、液压闸阀ⅶ以及液压闸阀ⅷ设为打开状态，并将液压闸阀ⅰ、液压闸阀ⅱ、液压闸阀ⅲ以及液压闸阀ⅳ设为关闭状态；
12、（2）当4#热风炉完成送风阶段准备进入燃烧阶段、且3#热风炉完成燃烧阶段准备进入送风阶段时，先打开3#热风炉所对应的液压闸阀ⅲ，然后再打开4#热风炉所对应的液压闸阀ⅲ，此时4#热风炉内的废气经废气总管向3#热风炉进行热均压，并在冲压至245kpa时，关闭3#热风炉所对应的液压闸阀ⅲ；
13、（3）当3#热风炉所对应的液压闸阀ⅲ完全关闭后，打开液压闸阀ⅳ，此时4#热风炉内的剩余压力位245kpa的废气经废气总管分别流入换热管ⅰ和换热管ⅱ内，且分别经扰流块ⅰ和扰流块ⅱ进行降速，并分别对换热箱ⅰ内的空气以及换热箱ⅱ内的煤气进行热交换预热；
14、（4）热交换降温后的废气再经烟囱进行排放；然后当需再更换热风炉时，按循环上述步骤进行3#热风炉与2#热风炉之间、2#热风炉与1#热风炉之间、以及1#热风炉与4#热风炉之间的换炉热再利用，并以此循环。
15、优选的，在上述步骤（3）中，空气进入空气换热器后经热交换加热至230~250℃，且煤气进入煤气换热器后经热交换加热至230~250℃，然后再输送至燃烧的对应热风炉供其使用。
16、本发明的有益效果：
17、（1）本发明利用换炉过程中的废气热量和压力，对煤气和空气进行热交换预热，既减少了废气的热源浪费，又减少了废气对大气的污染，同时减少了废气在排放过程中的噪音对人体的危害；
18、（2）本发明通过设置扰流块ⅰ以及扰流块ⅱ，可对穿过空气预热器和煤气预热器的废气进行降速，不仅提高了热交换效率，还起到了消音效果；
19、（3）本发明利用剩余废气起到预热煤气、空气的效果，提高了煤气、空气的燃烧热值，提高了热风炉的燃烧温度，为高炉炼铁起到降低焦比的作用。