專利名稱：用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法和用于控制制鐵工藝中的壓強(qiáng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法和一種用于控制制 鐵工藝中的壓強(qiáng)的方法，其預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降以控制熔融氣化爐內(nèi)的壓強(qiáng)， 更具體地講，涉及一種用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法和一種用于控制使用非 焦煤和精細(xì)鐵礦石的制鐵工藝中的壓強(qiáng)的方法，其通過過剩氣體回收罐的壓強(qiáng)的急劇下降 來預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)的急劇下降，并且當(dāng)回收罐的壓強(qiáng)急劇下降時(shí)，控制提供給還原 爐和熔融氣化爐的氣體(還原氣體)的供給量，以持續(xù)并穩(wěn)定地保持熔融氣化爐的壓強(qiáng)。
背景技術(shù)：
通常已知作為制鐵工藝的高爐工藝需要諸如制焦設(shè)備的原料預(yù)處理設(shè)備。因此， 為了建造這樣的輔助設(shè)備，預(yù)期需要很大的花費(fèi)。此外，為了建造用于處理在制焦設(shè)備的操作過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染物的環(huán)境污染 防止設(shè)施，高爐工藝需要很大的花費(fèi)。因此，人們已經(jīng)知道使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石的制鐵工藝。即，該制鐵工藝直接使 用非焦煤作為燃料和還原劑，并直接使用占世界礦石產(chǎn)量超過大約80%的量的精細(xì)鐵礦石 作為鐵原料來生產(chǎn)鐵水。作為該制鐵工藝，F(xiàn)INEX工藝眾所周知。典型的FINEX工藝的基本設(shè)備包括流化床還原爐，包括多級流化床爐和還原爐； 熔融氣化爐，在其中形成壓緊的煤床。當(dāng)在室溫連續(xù)裝入到頂反應(yīng)器(流化床還原爐)中的礦石按次序通過流化床爐和 還原爐時(shí)，該礦石與從熔融氣化爐中提供的高溫還原氣體接觸。所以，礦石轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩仙?的溫度和90%或更大的還原度的高溫還原精細(xì)鐵礦，同時(shí)，該還原精細(xì)鐵礦被連續(xù)裝入到 形成有壓緊的煤床的熔融氣化爐中，以熔化在壓緊的煤床中，從而轉(zhuǎn)變?yōu)樯F。此后，從熔 融氣化爐排出生鐵。此外，通過熔融氣化爐的上部將塊煤連續(xù)提供到熔融氣化爐中，以在熔融氣化爐 內(nèi)形成具有預(yù)定高度的壓緊的煤床。當(dāng)通過設(shè)置在壓緊的煤床的外壁的下端的多個(gè)風(fēng)口將 氧氣噴入到壓緊的煤床中時(shí)，壓緊的煤床內(nèi)的煤燃燒而產(chǎn)生燃燒氣體。當(dāng)產(chǎn)生的燃燒氣體 上升同時(shí)該氣體通過壓緊的煤床時(shí)，燃燒氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷剡€原氣流。此后，轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原氣流 的燃燒氣體循環(huán)并被提供到流化床爐和還原爐中。由熔融氣化爐提供到流化床爐和還原爐的高溫還原氣體是通過非焦煤的燃燒和 氣化產(chǎn)生的。根據(jù)煤的成分和操作條件，還原氣體的產(chǎn)量急劇波動(dòng)。例如，在極端情況下，高溫還原氣體的產(chǎn)量的波動(dòng)范圍達(dá)到從大約20%至大約 50%。此外，在短時(shí)間段內(nèi)可能發(fā)生極大的波動(dòng)。因此，氣體流量的波動(dòng)引起循環(huán)并被提供到流化床還原爐、還原爐和熔融氣化爐 中的高溫還原氣體的量急劇增大或減小。氣體流量的急劇波動(dòng)(即，氣體流量的急劇減小) 會(huì)導(dǎo)致在流化床還原爐和還原爐內(nèi)的礦石流化床的坍塌。
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此外，能夠均勻地保持熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)的循環(huán)氣體量的急劇減小或壓強(qiáng)的 急劇下降導(dǎo)致嚴(yán)重的操作限制，例如，熔融氣化爐的不穩(wěn)定操作。難以預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降。例如，盡管將熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)表示 為如圖2所示的數(shù)值，但是難以預(yù)測何時(shí)熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。此外，尚未提出 用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法。此外，尚未提出用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法和用于穩(wěn)定地控制熔 融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一方面提供一種用于預(yù)測使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石的制鐵工藝中的熔 融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法，所述方法可確認(rèn)用于回收從熔融氣化爐中排出的過剩氣 體的氣體存儲(chǔ)罐的壓強(qiáng)急劇下降，從而預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降。本發(fā)明的另一方面提供一種用于控制使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石的制鐵工藝中的 壓強(qiáng)的方法，所述方法可預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降，因此，在熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇 下降之前調(diào)節(jié)影響熔融氣化爐的壓強(qiáng)和提供到還原爐中的氣體(還原氣體)的供給量，以 穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)熔融氣化爐的壓強(qiáng)控制和操作。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一方面提供了一種用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇 下降的方法，所述制鐵工藝用流化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括 當(dāng)回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降時(shí)，預(yù)測熔 融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急 劇下降的方法，所述制鐵工藝用流化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包 括當(dāng)回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng) 時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。根據(jù)本發(fā)明的又一方面提供了一種用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急 劇下降的方法，所述制鐵工藝用流化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包 括實(shí)時(shí)測量回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)；當(dāng)氣體 存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。根據(jù)本發(fā)明的又一方面提供了一種用于控制制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)的 方法，所述制鐵工藝用流化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括當(dāng)回收 和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降時(shí)，預(yù)測熔融氣化 爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降并調(diào)整提供到熔融氣化爐和還原爐中的至少一個(gè)的還原氣體的量， 以控制熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面提供了用于控制制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法， 所述制鐵工藝用流化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括當(dāng)回收和存儲(chǔ) 熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐 的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降并調(diào)整提供到熔融氣化爐和還原爐中的至少一個(gè)的還原氣體的量，以控制熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面提供了用于控制制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法， 所述制鐵工藝用流化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括實(shí)時(shí)測量回收 和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)；當(dāng)氣體存儲(chǔ)罐的壓強(qiáng)低于 設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降；調(diào)整提供到熔融氣化爐和還原爐中的 至少一個(gè)的還原氣體的量，以控制熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)。在附圖和下面的描述中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。從說明書和附圖，以及 從權(quán)利要求中，其它特點(diǎn)將是清楚的。有益效果根據(jù)用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法，能夠確認(rèn)用于回 收從熔融氣化爐中排出的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的壓強(qiáng)急劇下降，從而預(yù)測熔融氣化爐的 壓強(qiáng)急劇下降。根據(jù)用于控制熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法，能夠在熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降之前 調(diào)節(jié)影響熔融氣化爐的壓強(qiáng)的氣體(還原氣體)的供給量，以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)熔融氣化爐的壓 強(qiáng)操作。因此，根據(jù)本發(fā)明，可穩(wěn)定地保持對使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石來制造鐵水的制鐵 工藝中的熔融氣化爐的操作，從而提高了操作生產(chǎn)率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石的制鐵工藝的過剩氣體循環(huán)系統(tǒng) 的流程圖。圖2是示出隨著操作時(shí)間熔融氣化爐內(nèi)的壓強(qiáng)的曲線圖。圖3是示出熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降和緩沖罐的壓強(qiáng)急劇下降之間關(guān)系的曲 線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將對本公開的實(shí)施例做出詳細(xì)的說明，附圖中示出了本公開的示例。在下面的圖1至圖3中，與制鐵工藝有關(guān)的組件的標(biāo)號以100系列示出，與根據(jù)本 發(fā)明的過剩氣體回收系統(tǒng)相關(guān)的組件的標(biāo)號以10系列示出。氣體循環(huán)線和過剩氣體線是 氣體循環(huán)系統(tǒng)中的主要線路，它們的首字母用字母“G”來示出，數(shù)字用于區(qū)別它們。圖1是在FINEX工藝中的過剩氣體循環(huán)系統(tǒng)的流程圖，所述FINEX工藝是通過直 接使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石來生產(chǎn)鐵水的典型工藝。在描述用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法和用于控制壓強(qiáng)的方法之前， 將描述與熔融氣化爐中的急劇壓強(qiáng)下降的預(yù)測有關(guān)的過剩氣體回收系統(tǒng)。參照圖1，制鐵工藝中的過剩氣體回收系統(tǒng)包括流化床還原爐130，包括多級流 化床爐110和還原爐120 ；熔融氣化爐140，在其中形成壓緊的煤床。當(dāng)在室溫連續(xù)裝入到頂 反應(yīng)器中的礦石按次序通過流化床爐110和還原爐120時(shí)，該礦石與從熔融氣化爐140中 提供的高溫還原氣體接觸。所以，礦石轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩仙臏囟群?0%或更大的還原度的高 溫還原精細(xì)鐵礦，同時(shí)，該還原精細(xì)鐵礦被連續(xù)裝入到形成有壓緊的煤床的熔融氣化爐140
6中，以熔化在壓緊的煤床中，從而得到鐵水。此外，通過熔融氣化爐的上部將塊煤連續(xù)提供到熔融氣化爐140中，以在熔融氣 化爐內(nèi)形成具有預(yù)定高度的壓緊的煤床。當(dāng)通過設(shè)置在壓緊的煤床的外壁的下端的多個(gè)風(fēng) 口將氧氣噴入到壓緊的煤床中時(shí)，壓緊的煤床內(nèi)的煤燃燒而產(chǎn)生燃燒氣體。當(dāng)產(chǎn)生的燃燒 氣體上升同時(shí)該氣體通過壓緊的煤床時(shí)，燃燒氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷剡€原氣流。此后，轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原 氣流的燃燒氣體從熔融氣化爐140中排出，使得燃燒氣體被提供給流化床爐110和還原爐 120 中。S卩，從熔融氣化爐140的排氣線142排出的還原氣體通過旋流器(cyclone) 150，并 且通過熔融氣化爐側(cè)氣體循環(huán)線G3(在下文中，稱作“循環(huán)線G3”)將還原氣體提供給熔融 氣化爐，通過還原爐側(cè)氣體循環(huán)線Gl (在下文中，稱作“循環(huán)線G1”)將還原氣體提供給還 原爐，通過流化床爐側(cè)氣體循環(huán)線G2(在下文中，稱作“循環(huán)線G2”)將還原氣體提供給流 化床爐。如上所述，提供給流化床爐(G2線)、還原爐(Gl線)和熔融氣化爐(G3線)的高 溫還原氣體的量(供氣量)在短時(shí)間段內(nèi)發(fā)生極大波動(dòng)。還原氣體的量的急劇減小或增大引起在流化床爐110和還原爐120內(nèi)的礦石流化 床的臨時(shí)坍塌，或者難以均勻地保持熔融氣化爐140的內(nèi)部壓強(qiáng)。因此，需要根據(jù)還原氣體 的回收確保流化床的穩(wěn)定和保持熔融氣化爐140的穩(wěn)定操作。在這種情況下，通過壓強(qiáng)控制閥154將從熔融氣化爐140中排出的部分過剩氣體 排出到熔融氣化爐側(cè)過剩氣體線Gel (在下文中，稱為“過剩氣體線Gel”)中，以控制在流 化床爐110和還原爐120中循環(huán)的還原氣體的急劇波動(dòng)。S卩，將根據(jù)壓強(qiáng)和流量的波動(dòng)而增加的過剩量排出到過剩氣體線Gel中，并且在 均勻的壓強(qiáng)和流量下將還原氣體提供給流化床爐Iio和還原爐120。在這樣的情況下，在實(shí) 際操作過程中，用于還原鐵礦石的還原氣體不會(huì)被穩(wěn)定地提供。從而，如圖1所示，從流化床爐110排出的部分過剩氣體通過從流化床爐側(cè)過剩氣 體線Ge2(在下文中，稱為“過剩氣體線Ge2”)分出的氣體循環(huán)線G4運(yùn)動(dòng)到壓縮機(jī)160中。 運(yùn)動(dòng)到壓縮機(jī)160中的部分過剩氣體被壓縮并且運(yùn)動(dòng)到CO2去除器166中。通過CO2去除 器166將還原過程不需要的CO2氣體去除，剩余氣體被循環(huán)并被提供到熔融氣化爐140的 排氣線142中。然而，由于在流化床爐110和還原爐120中循環(huán)的還原氣體的不足夠仍然存在，所 以如果需要的話，添加這樣的方法，所述方法是不將過剩氣體線Gel的過剩氣體完全排出 而是將其回收并儲(chǔ)存，以使用儲(chǔ)存過剩氣體。圖1中未解釋的標(biāo)號152和162 (它還可應(yīng)用于圖2和圖3)分別表示用于降低過 剩氣體線Gel和Ge2的過剩氣體的溫度的冷卻設(shè)備。此外，未解釋的標(biāo)號154表示壓強(qiáng)控 制閥，未解釋的標(biāo)號164表示流量控制閥。參照圖1，設(shè)置了與過剩氣體線Gel相連的過剩氣體回收線10。過剩氣體回收線 10循環(huán)并將過剩氣體提供到熔融氣化爐140的排氣線142。將氣體存儲(chǔ)罐(即，接收并存儲(chǔ) 過剩氣體的緩沖罐20)設(shè)置在過剩氣體回收線10中，以避免如上所述的還原氣體的缺乏。優(yōu)選地，壓縮機(jī)30設(shè)置在緩沖罐20的下游側(cè)的過剩氣體回收線10中。壓縮機(jī)30 將低壓過剩氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏哼^剩氣體，以將來自緩沖罐的高壓過剩氣體提供到熔融氣化爐140 中。由于緩沖罐20通過過剩氣體線Gel來接收并存儲(chǔ)低壓過剩氣體，所以可使用低壓
小容量緩沖罐。在過剩氣體回收線10中，高壓氣體反向提供線40設(shè)置在壓縮機(jī)30的下游側(cè)與緩 沖罐20之間。高壓氣體反向提供線40將高壓氣體反向提供給緩沖罐20，以持續(xù)控制緩沖 罐20的氣體排出量?？刂崎y42設(shè)置在高壓氣體反向提供線40中。如上所述，過剩氣體回收線10連接到從過剩氣體線Ge2分出的氣體循環(huán)線G4，并 連接到熔融氣化爐140的排氣線142。將回收的過剩氣體存儲(chǔ)在緩沖罐20中并將其在壓縮 機(jī)160中壓縮。壓縮的高壓過剩氣體通過排氣線142和旋流器150，被循環(huán)并被提供到熔融 氣化爐(G3線)、流化床爐(G2線)和還原爐(Gl線)。因此，防止了流化床爐110和還原爐120中的流化床的坍塌，并且使熔融氣化爐 140內(nèi)的壓強(qiáng)保持均勻。如圖1所述，用于控制高壓氣體的循環(huán)的至少一個(gè)控制閥14設(shè)置在過剩氣體回收 線10的下游側(cè)中?？刂崎y12設(shè)置在過剩氣體回收線10的上游側(cè)中。在下文中，將基于上述的制鐵工藝的過剩氣體循環(huán)系統(tǒng)來描述根據(jù)本發(fā)明的用于 預(yù)測在使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石的制鐵工藝中的熔融氣化爐140的壓強(qiáng)急劇下降的方法。如圖1所述，在用于預(yù)測熔融氣化爐140的壓強(qiáng)急劇下降的方法中，當(dāng)設(shè)置在從回 收熔融氣化爐140中產(chǎn)生的過剩氣體的過剩氣體線Gel分出的過剩氣體回收線10中的緩 沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降時(shí)(例如，緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng))，預(yù)測了熔融 氣化爐140的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降。由于以下原因，熔融氣化爐140的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降與緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)有關(guān)。例如，圖2是示出熔融氣化爐140的急劇壓強(qiáng)下降的曲線圖，圖3是示出熔融氣化 爐的急劇壓強(qiáng)下降和緩沖罐的急劇壓強(qiáng)下降之間關(guān)系的曲線圖。圖2和圖3的曲線是基于在由本申請的申請人來構(gòu)建、商業(yè)化和操作的制鐵工藝 中得到的數(shù)據(jù)，例如，在FINEX工藝的實(shí)際操作過程中得到的數(shù)據(jù)。如圖2所示，熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)對氣體流量的波動(dòng)有影響。盡管通過圖1的 過剩氣體循環(huán)系統(tǒng)，氣體流量或壓強(qiáng)被均勻地保持，如圖2所示，但是會(huì)發(fā)生急劇壓強(qiáng)下降 (圖2的點(diǎn)‘P，)。當(dāng)將緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)與圖2曲線中的最小壓強(qiáng)值的點(diǎn)‘P’ ( S卩，內(nèi)部壓強(qiáng)急 劇下降的點(diǎn))相聯(lián)系時(shí)，可得到圖3的曲線。例如，如圖3所示，熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降在點(diǎn)‘ΡΓ處開始，緩沖罐20 的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降在預(yù)定的時(shí)間段‘T’(例如，基于圖3的曲線大約半小時(shí))之前的點(diǎn) ‘P2，處開始。在點(diǎn)‘P1’處，熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)是正常的，緩沖罐的內(nèi)部壓強(qiáng)從大約2.0巴 急劇下降到大約1.3巴。可以知道，熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)的最小值與緩沖罐的內(nèi)部壓強(qiáng)的最小值幾乎同 時(shí)出現(xiàn)。因此，如圖3所示，在緩沖罐20的氣體容納壓強(qiáng)為2. 0巴的情況下，當(dāng)緩沖罐20
8的氣體容納壓強(qiáng)從大約1. 1巴下降到大約1. 3巴時(shí)，認(rèn)為緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。 因此，可預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降。盡管難以預(yù)測在任何時(shí)候熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降，但是本發(fā)明可使用現(xiàn) 有設(shè)備容易地實(shí)現(xiàn)。所以，可防止因熔融氣化爐內(nèi)的急劇壓強(qiáng)下降導(dǎo)致的不穩(wěn)定操作。參照圖1，當(dāng)緩沖罐20的壓強(qiáng)測量設(shè)備(即，壓強(qiáng)傳感器)設(shè)置在一點(diǎn)并且該壓強(qiáng) 傳感器與設(shè)備控制器60相連時(shí)，可實(shí)時(shí)檢測緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)。例如，當(dāng)顯示器(未示出)(例如，監(jiān)視器)連接到控制器60時(shí)，操作員可以實(shí)時(shí) 監(jiān)測緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)。緩沖罐20的設(shè)定壓強(qiáng)為參考壓強(qiáng)。當(dāng)緩沖罐20的設(shè)定壓強(qiáng)下降到參考壓強(qiáng)之下 時(shí)，可預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降。根據(jù)圖3，參考壓強(qiáng)可以是緩沖罐20的氣體 容納壓強(qiáng)的大約65%。例如，如圖1和圖3所示，在緩沖罐20的氣體容納壓強(qiáng)為2巴的情況下，當(dāng)緩沖罐 的內(nèi)部壓強(qiáng)低于熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降開始的點(diǎn)‘Pr處的大約1.3巴(或1. 1 巴)時(shí)，其被設(shè)定為設(shè)定壓強(qiáng)。因此，當(dāng)緩沖罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化 爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降。當(dāng)然，如上所述，這基于在實(shí)際操作過程中得到的數(shù)據(jù)。在緩沖罐20( S卩，氣體存儲(chǔ)罐)的設(shè)定壓強(qiáng)高于緩沖罐的氣體容納壓強(qiáng)的大約 65%時(shí)，即使在進(jìn)行正常的操作，也會(huì)錯(cuò)誤地預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降。因 此，優(yōu)選地，基于圖3的曲線中的數(shù)據(jù)來設(shè)定設(shè)定壓強(qiáng)。當(dāng)預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降時(shí)，可控制熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)。例如，如圖1所示，當(dāng)存儲(chǔ)回收的過剩氣體的緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng) 時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降。因此，先調(diào)節(jié)提供到熔融氣化爐140和還原爐 120中的至少一個(gè)或者提供到熔融氣化爐140和還原爐120兩者中的還原氣體的量來控制 熔融氣化爐140的內(nèi)部壓強(qiáng)。如圖1所示，連接到壓強(qiáng)傳感器(即，緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)測量單元50)的控制 器60與設(shè)置在氣體循環(huán)線G3和Gl上的控制閥70和72相連，氣體循環(huán)線G3和Gl與熔融 氣化爐140的排氣線142相連以將還原氣體提供給熔融氣化爐140和還原爐120。使用壓強(qiáng)測量單元50 (即，壓強(qiáng)傳感器)實(shí)時(shí)檢測緩沖罐20的內(nèi)部壓強(qiáng)，將測得 的壓強(qiáng)值傳遞給控制器60。當(dāng)緩沖罐的內(nèi)部壓強(qiáng)如圖2中的點(diǎn)‘P’異常下降時(shí)，通過控制 器60可將壓強(qiáng)顯示在曲線圖中。操作員可確定熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降。與緩沖罐的壓強(qiáng)測量單元50相連的控制器60將上述的設(shè)定壓強(qiáng)與實(shí)時(shí)測量的緩 沖罐的內(nèi)部壓強(qiáng)進(jìn)行比較。因此，當(dāng)控制器60確定因緩沖罐的異常急劇壓強(qiáng)下降導(dǎo)致緩沖 罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，控制器60確定熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)將急劇下降?？刂破?0能夠控制設(shè)置在氣體循環(huán)線Gl上或與氣體循環(huán)線Gl相連的控制閥70 的操作，以調(diào)節(jié)提供到至少熔融氣化爐140的還原爐120和還原爐120的還原氣體的量，從 而防止熔融氣化爐140的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。例如，如果在提供到還原爐120的還原氣體的量正常的情況下還原氣體的量為大 約45，000Nm3/h，則控制器60將還原氣體的供給量減小到大約29，OOONmVh,以防止熔融氣 化爐140的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的一定量的示出性實(shí)施例描述了實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可設(shè)計(jì)許多其它修改例和實(shí)施例，它們將落入本公開的原理的精神和范圍內(nèi)。 更具體地講，在本公開、附圖和權(quán)利要求范圍內(nèi)的目標(biāo)組合布置的組成部分和/或布置中 的各種變型例和修改例是可能的。除了在組成部分和/或布置中的變型例和修改例，對本 領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可選的使用也將是清楚的。產(chǎn)業(yè)上的可利用性在用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法和用于控制使用非焦煤和精細(xì)鐵 礦石的制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法中，使用現(xiàn)有的制鐵設(shè)備可容易地預(yù)測熔融 氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降以穩(wěn)定地保持熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)。因此，可穩(wěn)定地操作熔融氣化爐，從而提高了使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石來制造鐵 水的制鐵工藝的生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
一種用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法，所述制鐵工藝用流化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括當(dāng)回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。
2.一種用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法，所述制鐵工藝用流 化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括當(dāng)回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生 的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下 降。
3.一種用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法，所述制鐵工藝用流 化床爐、還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括實(shí)時(shí)測量回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)；當(dāng)氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，氣體存儲(chǔ)罐包括與控制器相連以實(shí) 時(shí)測量氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)的壓強(qiáng)測量單元。
5.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，氣體存儲(chǔ)罐的設(shè)定壓強(qiáng)大約為氣體存儲(chǔ)罐的氣 體容納壓強(qiáng)的65%。
6.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，氣體存儲(chǔ)罐設(shè)置在過剩氣體回收線 中，所述過剩氣體回收線從熔融氣化爐側(cè)過剩氣體線分出并與熔融氣化爐的排氣線相連。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，過剩氣體回收線與氣體循環(huán)線相連，所述氣體循環(huán) 線連接到熔融氣化爐的排氣線并從流化床爐側(cè)過剩氣體線分出，在不改變壓強(qiáng)的情況下， 過剩氣體存儲(chǔ)在氣體存儲(chǔ)罐中。
8.一種用于控制制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法，所述制鐵工藝用流化床爐、 還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括當(dāng)回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩 氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降并調(diào)整提 供到熔融氣化爐和還原爐中的至少一個(gè)的還原氣體的量，以控制熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)。
9.一種用于控制制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法，所述制鐵工藝用流化床爐、 還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括當(dāng)回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩 氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降并調(diào) 整提供到熔融氣化爐和還原爐中的至少一個(gè)的還原氣體的量，以控制熔融氣化爐的內(nèi)部壓 強(qiáng)。
10.一種用于控制制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)的方法，所述制鐵工藝用流化床爐、 還原爐和熔融氣化爐來制造鐵水，所述方法包括實(shí)時(shí)測量回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)；當(dāng)氣體存儲(chǔ)罐的壓強(qiáng)低于設(shè)定壓強(qiáng)時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降；調(diào)整提供到熔融氣化爐和還原爐中的至少一個(gè)的還原氣體的量，以控制熔融氣化爐的 內(nèi)部壓強(qiáng)。
11.如權(quán)利要求8至10中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，氣體存儲(chǔ)罐包括與控制器相連以 實(shí)時(shí)測量氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)并檢測氣體存儲(chǔ)罐的急劇下降的壓強(qiáng)測量單元。
12.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，氣體存儲(chǔ)罐包括與控制器相連以測量氣體 存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)是否低于設(shè)定壓強(qiáng)，所述設(shè)定壓強(qiáng)大約為氣體存儲(chǔ)罐的氣體容納壓強(qiáng)的65%。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，與壓強(qiáng)測量單元相連的控制器與設(shè)置在與熔融 氣化爐的排氣線相連的熔融氣化爐側(cè)氣體循環(huán)線中的控制閥相連，并與設(shè)置在熔融氣化爐 的排氣線相連的流化床爐側(cè)氣體循環(huán)線中的控制閥相連，以控制還原氣體的供給量。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，與壓強(qiáng)測量單元相連的控制器與設(shè)置在與熔融 氣化爐的排氣線相連的熔融氣化爐側(cè)氣體循環(huán)線中的控制閥相連，并與設(shè)置在熔融氣化爐 的排氣線相連的流化床爐側(cè)氣體循環(huán)線中的控制閥相連，以控制還原氣體的供給量。
全文摘要
提供了一種用于預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法和一種用于控制使用非焦煤和精細(xì)鐵礦石的制鐵工藝中的壓強(qiáng)的方法，其能夠先預(yù)測熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降，從而穩(wěn)定保持熔融氣化爐的操作。用于預(yù)測制鐵工藝中的熔融氣化爐的壓強(qiáng)急劇下降的方法包括當(dāng)回收和存儲(chǔ)熔融氣化爐中產(chǎn)生的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降時(shí)，預(yù)測熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)急劇下降。在制鐵工藝中，檢測用于回收熔融氣化爐中排出的過剩氣體的氣體存儲(chǔ)罐的壓強(qiáng)急劇下降，預(yù)測熔融氣化爐的急劇壓強(qiáng)下降以先調(diào)整提供到還原爐中的氣體(還原氣體)的流量，從而穩(wěn)定地保持熔融氣化爐的內(nèi)部壓強(qiáng)。
文檔編號C21B13/00GK101910421SQ200780102111
公開日2010年12月8日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者曹明鐘, 樸海斗, 李厚根, 申明均, 金完基 申請人:Posco公司