干燥气均流与排放装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种焦炭烘干系统中的干燥气均流与排放装置及其方法。
【背景技术】
[0002]焦炭是现代高炉冶炼必不可少的原燃料之一，能够将氧化态的铁还原为生铁。现代高炉都是用焦炭做为燃料，其在高炉冶炼中主要作为发热剂、还原剂、料柱骨架。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行，另外，焦炭还是生铁的渗碳剂，焦炭燃烧还为炉料下降提供自由空间。
[0003]焦炭水份越大，粘附在焦炭上的粉末越不容易筛分出去，入炉后，降低高炉料柱的透气性，造成高炉炉况波动较大，导致焦炭用量增加，吨铁能耗增加。理论上，入炉焦炭水份每增加I %，导致焦炭的使用量约增加(1.1?1.3) %。目前造成入炉焦炭水份偏高的原因有:I)湿法熄焦渗入水份;2)焦炭气孔结构影响使焦炭吸水性增强;3)露天存放;4)外购焦炭水份无法控制。因此降低入炉焦炭的水份越来越受到各钢铁企业的重视和关注。
[0004]目前国内焦炭烘干用热源一般有两种:一是使用加热炉给焦炭进行烘干，具有烘干时间短，去湿焦水分效果好的优点，但需要另建加热炉，占地面积大，投资大，焦炭烘干成本高。二是利用热风炉烟道废烟气烘干焦炭，具有投资少，占地面积小焦炭烘干成本低。
[0005]现在国内钢铁企业利用热风炉废烟气烘干焦炭的工艺基本都是在热风炉烟气总管上开口引出预热气总管，将烟气引至高炉矿焦槽下，在预热总管末端安装一台引风机，弓丨风机后的烟气总管分出若干预热支管，分别通向每个焦仓，对仓内焦炭预热。在每个焦炭仓上部安装排气管将预热焦炭后的烟气排出焦炭仓，如专利号为ZL201320859089.8的中国专利。
[0006]但利用热风炉废气烘干焦炭的工艺在实际使用过程中，仍还有待完善的方面，(I)焦炭气流在焦炭仓内分布不均匀，导致烘干效果不稳定；(2)排气效果不好，大量废烟气从料仓上部卸料口溢出，由于废气中还有大量的CO气体，槽下区域工人巡检时，容易吸入CO出现安全事故；(3)烘干焦炭后的废气含有大量水蒸气，焦槽卸料除尘系统吸入含有水蒸气的废气后容易损坏除尘系统及除尘风机。
【发明内容】
[0007]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干燥气均流与排放装置，使干燥气流在焦炭仓中均匀分布，提高焦炭烘干效率，同时减少烘干后的废气溢出焦炭仓的比例，在提高排放效率的同时，避免烘干后的废气进入除尘系统，保证除尘系统的安全稳定运行。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下:
[0009]一种干燥气均流与排放装置，用于焦炭烘干系统中，对焦炭仓内焦炭进行烘干处理，包括与输气主管连接的至少一个集气环管，集气环管上设置有多个输气口，将干燥气送入焦炭仓内，所述焦炭仓上部设置有多个集气罩，所述集气罩连接至排气主管。
[0010]上述装置，干燥气由集气环管经输气口进入焦炭仓后，由下至上对焦炭进行烘干处理，干燥后的废气经集气罩收集后由排气主管排出。通过集气环管以及密布的输气口使得，干燥气能够在焦炭仓内均布，设置集气罩和排气主管可防止废气溢出焦炭仓；同时防止带水蒸气的烘干废气进入除尘管道，保证了除尘系统的安全稳定运行。
[0011]作为优选:所述集气罩位于焦炭仓内顶盖板的下部，且位于焦炭卸料口的两侧。干燥气排气主管与集气罩相连段位于焦炭仓顶盖板的下方。
[0012]作为优选:每个所述焦炭仓设置有多根排气主管，每根排气主管上设置有轴流风机。
[0013]作为优选:所述集气环管沿焦炭仓上下布置为多层，下方的集气环管靠近焦炭仓的锥部，每根集气环管通过一根输气支管与输气主管连接，且输气支管和输气主管上均设置有阀门。
[0014]作为优选:下部的集气环管设置在焦炭仓椎段外部，并通过多个输气口插入焦炭仓壁将干燥气通入焦炭层。
[0015]作为优选:上部的集气环管设置在焦炭仓锥段内部，在集气环管上开有若干输气口，直接将干燥气通入焦炭层。
[0016]作为优选:所述集气环管从最上层到最下层，管径依次从小变大。
[0017]作为优选:在位于焦炭仓内的集气环管的上方设置有盖板，盖板上涂有耐磨层。
[0018]作为优选:所述输气口为短管，在集气环管上的开孔角度为0°?90°，即相对于集气环管所在平面的角度。
[0019]本发明同时提供一种焦炭烘干系统中的干燥气均流与排放方法，包括所述的干燥气均流与排放装置，焦炭干燥气通过数个输气主管进入，经输气支管到各个达集气环管，并通过集气环管上的输气口进入焦炭层，调节输气支管上的阀门以控制每个输气支管进入焦炭仓的干燥气量，从而控制干燥气在整个焦炭仓中的流场分布;干燥气通过焦炭层对焦炭进行烘干后到达焦炭仓上部，经过负压抽风的集气罩进入排气主管，经过轴流风机将干燥焦炭后的废气外排;在焦炭仓焦炭卸料时，除尘管道阀门开启，输气主管阀门和轴流风机关闭，防止干燥焦炭后的废气进入除尘系统;焦炭仓卸料完成后，除尘管道阀门关闭，输气主管阀门和轴流风机开启，继续对焦炭仓内焦炭进行烘干。
[0020]如上所述，本发明的有益效果是:
[0021]I)输气装置结构简单、造价低廉、使用及维护方便，使干燥气在焦炭仓中实现了有效均匀分布，提高了焦炭的烘干效率和烘干效果的稳定性；
[0022]2)通过优化设计的仓内集气罩设置，有效解决了废气溢出焦炭仓的问题，保证了巡检人员安全；
[0023]3)由于将烘干系统与除尘系统进行了程序连锁，两者独立，保证了在除尘系统工作时，焦炭烘干系统停止运行，从而防止带水蒸气的烘干废气进入除尘管道，保证了除尘系统的安全稳定运行。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的结构不意图；
[0025]图2为本发明的主视图；
[0026]图3为本发明的侧视图。
[0027]零件标号说明
[0028]I 焦炭仓
[0029]2 上层输气支管[°03°]3 中层输气支管
[0031]4 下层输气支管
[0032]5 上层集气环管
[0033]6 上层输气口
[0034]7 中层集气环管
[0035]8 中层输气口
[0036]9 下层集气环管
[0037]10 下层输气口
[0038]11 下部卸料口
[0039]12 集气罩
[0040]13 封板
[0041]14 上部卸料口
[0042]15 排气主管
【具体实施方式】
[0043]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。
[0044]实施例
[0045]如图1至图3所示，一种干燥气均流与排放装置，主要包括用于提供干燥气的输气主管(图中未示出)，以及与输气主管连接的集气环管，集气环管可以为一个或多个，沿焦炭仓I上下分布，每个集气环管上设置有多个输气口，将干燥气送入焦炭仓I内，焦炭仓I上部设置有多个集气罩12，集气罩12连接至排气主管15，干燥气由集气环管经输气口进入焦炭仓I后，由下至上