[发明专利]高炉鼓风富氧节能工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于高炉富氧喷吹技术领域，具体的为一种高炉鼓风富氧节能工艺及装置。

背景技术

目前，高炉富氧具有鼓风机前富氧和鼓风机后富氧两种方式，如公开号为CN 102010919A的中国专利，公开了一种高炉富氧热风鼓风工艺及其应用的装置，该高炉富氧热风鼓风工艺采用鼓风机前富氧方式，其工艺步骤包括：制取富氧气体；对富氧气体、或者富氧气体与空气的混合气体预加热为富氧热风；将富氧热风输入高炉。该高炉富氧热风鼓风工艺虽然在一定程度上能够满足高炉富氧的要求，但是对鼓风机的鼓风能力具有一定的限制，其富氧能力一般不大于8%，即混合气体中的氧气含量不大于29%，由于富氧气体与空气混合后再通过鼓风机升压，增加了鼓风机的鼓风量；由于混合气体中含氧量较大，混合气体的温度一般为250℃，鼓风机的叶片只能采用不锈钢等材料制作，增加了鼓风机的投资成本，因此，富氧量的增加对应鼓风机的鼓风能力也要相应增加，设备投资和运营成本也将会提高。

而鼓风机后富氧方式，氧气压力P2必须高于冷风压力P1才能将氧气混入冷风，目前要求氧气压力P2不小于0.8MPa。因此，制氧站需要专门设置较高排气压力的氧压机才能满足工艺要求，氧压机设备投资及运行成本均较高。

鉴于此，本发明旨在对现有的高炉富氧工艺进行改进，改进后的高炉富氧工艺能够提高高炉喷煤比，降低入炉焦比，提高利用系数和产量，降低炼铁成本，减少CO₂排放量，且该高炉富氧工艺方法不额外消耗能源，操作方便，是一种节能减排的工艺方法，市场前景广阔。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种高炉鼓风富氧节能工艺及适用于该工艺的高炉鼓风富氧节能装置，通过采用该高炉鼓风富氧节能工艺，不仅能够提高高炉喷煤比，降低入炉焦比，提高利用系数和产量，降低炼铁成本，减少CO₂排放量，而且该高炉富氧工艺方法不额外消耗能源，操作方便，是一种节能减排的工艺方法。

要实现上述技术目的，本发明首先提出了一种高炉鼓风富氧节能工艺，经高炉鼓风机升压后的冷风进入高炉鼓风富氧节能装置，由冷风产生的气流将位于引射装置内的氧气引射进入高炉鼓风富氧节能装置，冷风与氧气混合后得到的富氧冷风经热风炉加热后送入高炉使用，所述氧气的压力小于冷风的压力。

进一步，经高炉鼓风机升压后的所述冷风的压力大于0.15MPa，所述氧气压力小于0.1MPa。

进一步，所述富氧冷风经热风炉加热后得到富氧热风，进入高炉的所述富氧热风的压力落在所述高炉的许用压力范围内。

本发明还提出了一种适用于如上所述高炉鼓风富氧节能工艺的高炉鼓风富氧节能装置，包括高炉鼓风机、高炉鼓风富氧节能装置和热风炉，所述高炉鼓风机和热风炉之间通过冷风管道相连，所述高炉鼓风富氧节能装置设置在所述冷风管道上或设置在所述冷风管道的旁通管道上，所述热风炉的出气口与高炉相连；

所述高炉鼓风富氧节能装置包括引射装置和接收室，所述引射装置包括分配环管和至少一根引射支管，所述分配环管与氧气管道相连，所述引射支管的进气端与所述分配环管相连，出气端置于所述接收室内，且所述引射支管的出气方向与所述高炉鼓风富氧节能装置内的冷风气流方向相同。

进一步，所述接收室呈渐缩管形，且所述接收室的管径沿气流方向逐渐减少。

进一步，所述分配环管与所述冷风管道或冷风管道的旁通管道同轴设置，且所述引射支管为呈环形均布设置的至少两根。

进一步，所述引射支管的出气端上设有喷嘴。

进一步，所述高炉鼓风富氧节能装置还包括混合室，所述混合室与所述接收室相连。

进一步，所述高炉鼓风富氧节能装置还包括与所述混合室相连的扩张室，所述扩张室呈渐缩管形，且扩张室的管径沿气流方向逐渐增大。

本发明的有益效果为：

本发明的高炉鼓风富氧节能工艺通过采用经高炉鼓风机升压后的冷风的气流直接将引射装置内的氧气引射进入高炉鼓风富氧节能装置，与传统的鼓风机后富氧方式相比，氧气的压力可以小于冷风的压力，降低氧压机排气压力，减少了氧压机设备投资及能耗，且通过采用该高炉鼓风富氧节能工艺，不仅能够提高高炉喷煤比，降低入炉焦比，提高利用系数和产量，降低炼铁成本，减少CO₂排放量，而且该高炉富氧工艺方法不额外消耗能源，操作方便，是一种节能减排的工艺方法，具有广阔的应用前景。