本发明属于高炉炼铁技术领域，具体涉及一种利用热风炉废气热量来烘干高炉用焦炭的烘干系统及烘干方法。
背景技术：
焦炭是高炉炼铁工艺中必不可少的原料，研究表明，焦炭含水量每增加1％，将增加高炉焦炭用量1.1％～1.3％；焦炭含水量超过4％时，则炉尘量明显上升，高炉顺行变差。因而，烘干焦炭、降低冶金焦炭含水量具有显著的经济、环保和节能效益。目前，广泛采用热风炉废气或烧结烟气作为直接介质加热烘干焦炭。当燃烧不完全时，热风炉废气和烧结烟气中不可避免地含有一氧化碳和氧气，且携带有粉尘和有害的硫化物、氮氧化物杂质等，直接通入焦炭槽加热焦炭时，在高温环境下容易引发焦粒及焦炭中自有杂质如竹木片、纸张、塑料等的自燃，造成安全事故；粉尘及有害杂质会部分截留在焦炭上进入高炉，对后续炼铁生产产生不利影响。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种焦炭烘干系统，利用惰性气体吸收热风炉废气中的余热后加热烘干焦炭，避免焦炭及杂质的自燃安全事故。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的技术方案如下：
一种焦炭烘干系统，包括热废气源、外部惰性气体源、换热器、焦炭槽，所述换热器置于热废气环境中，并分别通过供气管路和进气管路与外部惰性气体源和焦炭槽连通，所述换热器内通有惰性气体，热废气流过换热器将惰性气体加热形成热惰性气体，热惰性气体通入焦炭槽内烘干焦炭。
设置换热器，利用惰性气体吸收废气余热，以热惰性气体为介质在惰性气氛下加热、烘干焦炭，避免了焦炭及木片、纸张、塑料等易燃杂质的着火燃烧，大幅提高了系统安全性。采用惰性气体与焦炭接触加热烘干焦炭，避免了废气中粉尘和有害的硫化物、氮氧化物杂质等对焦炭产生二次污染，实现洁净烘干焦炭的目的。
进一步，所述焦炭槽设有进气口和排气通道，所述进气管路上设置有风机，热惰性气体由风机输送至焦炭槽的进气口，所述排气通道连接有脱湿除尘器。
进一步，所述脱湿除尘器的出气口通过回气管路与换热器上游的供气管路连通或直接与换热器连通，使经脱湿除尘器除尘后的惰性气体循环使用。
惰性气体经过换热器内吸热、焦炭槽内放热、脱湿除尘器内净化后重新进入换热器内，循环使用，减少了惰性气体的消耗，能耗较低。
进一步，所述脱湿除尘器为填料除尘器，脱湿除尘器下部出口连接有集尘器。
进一步，还包括与热废气源连接的废气烟囱/烟道，所述换热器设置在废气烟囱/烟道内。
进一步，所述惰性气体为氮气。
进一步，换热后的所述热惰性气体的温度为100℃～300℃。
本发明同时提供一种焦炭烘干方法，采用热废气作为热源，惰性气体作为直接与焦炭接触的介质，利用换热装置将热废气的余热转移至惰性气体，以热惰性气体为介质在惰性气氛下加热、烘干焦炭。
进一步，与焦炭接触放热后的惰性气体经脱湿除尘后，再次进入换热装置进行换热并加热焦炭，如此反复循环。
进一步，经换热装置加热后的热惰性气体温度控制在100℃～300℃。
如上所述，本发明的有益效果是：本发明利用惰性气体吸收废气余热，以热惰性气体为介质在惰性气氛下加热、烘干焦炭，避免了焦炭及木片、纸张、塑料等易燃杂质的着火燃烧，避免了废气中粉尘和有害的硫化物、氮氧化物杂质等对焦炭产生二次污染，达到洁净烘干焦炭的目的，大幅提高了系统安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
零件标号说明：
1 热废气源
2 废气烟囱/烟道
3 换热器
4 风机
5 焦炭槽
6 脱湿除尘器
7 外部氮气源
8 集尘器
9 供气管路
10 进气管路
11 排气通道
12 回气管路
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
如图1所示，一种焦炭烘干系统，包括热废气源1、废气烟囱/烟道2、换热器3、风机4、焦炭槽5、脱湿除尘器6、外部氮气源7及集尘器8。其中，热废气源1可选自热风炉或烧结机，废气烟囱/烟道2与热废气源1连通，换热器3置于废气烟囱/烟道2内，外部氮气源7通过供气管路9与换热器3连接，焦炭槽5设置有进气口和排气通道11，换热器3通过进气管路10与焦炭槽5的进气口连接，焦炭槽5经排气通道11连接所述脱湿除尘器6。
换热器3内通有氮气，首次使用的氮气由外部氮气源7供应。废气流过换热器3时将氮气加热形成100℃～300℃热氮气，风机4将热氮气输送至焦炭槽5进气口，通入焦炭槽5内烘干焦炭，放热后的氮气与焦炭槽5内的水分及粉尘形成的含尘气水混合物经焦炭槽5排气通道11输送至脱湿除尘器6中。脱湿除尘器6优选为填料除尘器，填料除尘器拦截气水混合物中的水分和粘附在气水上的粉尘，水分和粉尘经脱湿除尘器6下部出口排至集尘器8。脱除水分和粉尘后的清洁氮气经回气管路12和供气管路9后进入换热器3内重新吸热，形成一个在换热器3内吸收废气余热、在焦炭槽5内放热烘干焦炭的循环过程。其他实施方式中可采用如氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，只要满足不与焦炭或焦炭的杂物产生反应即可。
本发明利用惰性气体吸收废气余热，以热惰性气体为介质在惰性气氛下加热、烘干焦炭，避免了焦炭及木片、纸张、塑料等易燃杂质的着火燃烧，避免了废气中粉尘和有害的硫化物、氮氧化物杂质等对焦炭产生二次污染，达到洁净烘干焦炭的目的，大幅提高了系统安全性。
惰性气体经过换热器内吸热、焦炭槽内放热、脱湿除尘器内净化后重新进入换热器内，循环使用，减少了惰性气体的消耗，能耗较低。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。