[发明专利]一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的系统和方法

权利要求书

1.一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，包括炼钢转炉铸余渣余热制氢的系统，所述系统包括：铸余渣罐(1)、铸余渣罐密封盖(2)、蒸汽管道(3)、蒸汽控制阀(4)、蒸汽喷枪(5)、抽气口(6)、抽气控制阀(7)、换热器(8)、分子筛(9)、风机(10)、储气罐控制阀(11)、氢气储气罐(12)；

其中，铸余渣罐密封盖(2)位于铸余渣罐(1)上方，蒸汽喷枪(5)和抽气口(6)位于铸余渣罐密封盖(2)下方，蒸汽管道(3)穿过铸余渣罐密封盖(2)的第一开口与蒸汽喷枪(5)连通，抽气管道穿过铸余渣罐密封盖(2)的第二开口与抽气口(6)连通，蒸汽管道(3)上设置蒸汽控制阀(4)，抽气口(6)上游的抽气管道(3)依次通过抽气控制阀(7)、换热器(8)、分子筛(9)、风机(10)、储气罐控制阀(11)与氢气储气罐(12)连通；

蒸汽喷枪(5)外表面设置有搅拌叶片，在喷吹蒸汽过程中蒸汽喷枪(5)通过自身转动带动搅拌叶片旋转

所述方法包括以下步骤：

S1、钢包将铸余渣倒入铸余渣罐(1)后，铸余渣罐密封盖(2)迅速将渣罐口密封；

S2、渣罐口密封后，抽气控制阀(7)打开，抽气口将渣罐中剩余空气迅速抽出，同时蒸汽控制阀(4)打开，蒸汽喷枪(5)在渣液上方喷出蒸汽对渣罐内部空间进行吹扫，排除空气，气体经分子筛杂质气体排气出口排除，当抽气口氧气浓度检测到氧气浓度小于2％后，吹扫结束；

S3、渣罐内空气排出后，蒸汽喷枪(5)迅速插入渣钢中进行蒸汽喷吹，同时储气罐控制阀(12)打开，蒸汽喷枪(5)通过蒸汽喷枪(5)表面的蒸汽喷口向渣钢液体中喷出高温高压蒸汽与铸余渣反应产生高浓度的含氢气体，同时蒸汽喷枪(5)外表面设置有搅拌叶片，蒸汽喷枪(5)在喷吹蒸汽的同时不断旋转带动搅拌叶片旋转，铸余渣在蒸汽喷枪(5)搅拌叶片的带动下不断流动，强化与蒸汽的反应，提高蒸汽与渣钢的反应速率，提高氢气产生的效率；

S4、高浓度含氢气体经抽气口抽出后，首先经过设置在抽气的高密度过滤丝网将气体中的固体杂质去除，然后经过换热器，在回收气体余热产生蒸汽后，进一步冷凝气体中的水蒸气并将其排除；

S5、经冷凝后高浓度含氢气体分子筛进一步提纯后，在分子筛将杂质气体排出，高纯度的氢气气体经风机加压后，送入氢气储气罐；

S6、当检测到换热器入口气体温度低于180℃后，蒸汽喷枪(5)从铸余渣中提出，蒸汽控制阀、抽气控制阀、储气罐控制阀同时关闭，铸余渣罐密封盖抬起。

2.如权利要求1所述的一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，抽气口(6)入口设置有丝网过滤器。

3.如权利要求1所述的一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，所述蒸汽管道中的蒸汽为中压等级以上的蒸汽，同时蒸汽过热度大于10℃。

4.如权利要求1所述的一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，所述换热器材质的为防腐蚀材质。

5.如权利要求1所述的一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，所述换热器入口设置有气体温度检测装置，能够实时检测气体温度。

6.如权利要求1所述的一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，所述抽气口入口设置氧气浓度检测仪器。

7.如权利要求1所述的一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，所述氧气浓度检测仪器检测到氧气浓度小于2％后，储气罐控制阀打开。

8.如权利要求1所述的一种炼钢转炉铸余渣余热制氢的方法，其特征在于，所述换热器入口设置的气体温度检测装置，当检测到气体温度小于180℃后，蒸汽喷吹结束，储气罐控制阀关闭。