專利名稱：應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣及其顯熱安全回收技術(shù)領(lǐng)i式尤其涉及 煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣管道中初始爆炸發(fā)生后的爆炸遏制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，在鋼鐵冶煉行業(yè)，針對高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣的回收，基本 采用煤氣濕法回收系統(tǒng)(0G法)或煤氣干法回收技術(shù)(LT法)，其中 OG法約占90y。以上。以煉鋼轉(zhuǎn)爐為例，在我國現(xiàn)有的550多座轉(zhuǎn)爐中， 有50多座回收了轉(zhuǎn)爐煤氣，其中只有寶鋼的2座250噸轉(zhuǎn)爐和萊鋼的 3座120噸轉(zhuǎn)爐使用了煤氣干法回收技術(shù)(LT法)，其余幾乎清一色 采用OG法。無論是OG法或是LT法，它們的一個共同特點是，轉(zhuǎn)爐冶 煉產(chǎn)生的高溫(1450°C)、含塵煙氣經(jīng)汽化煙道冷卻到850—IOO(TC后， 通過除塵器噴水冷卻或蒸發(fā)冷卻器霧化冷卻，對煙氣進行降溫、調(diào)質(zhì)、 粗除塵，煙氣溫度降到IO(TC左右，高溫?zé)煔獾臒崃堪装琢魇?。而對?OG法除塵，同時還會產(chǎn)生大量需處理的工業(yè)廢水。
如果在煙氣回收過程中，能使煙氣排放溫度在通過換熱而不是通 過噴水或噴霧冷卻的方式從85(TC降至15(TC,則不僅能充分利用高溫 煙氣的熱量用于發(fā)電，提高能源回收率，同時減小了水的消耗、降低 了污水排放。由于在煙氣回收過程中含有大量的高溫粉塵(即明火)， 且轉(zhuǎn)爐煙氣(即煤氣)是易爆炸的高危險氣體，在滿足一定的條件下 會發(fā)生煤氣爆炸，壓力和燃燒速度快速提高。而一旦發(fā)生煤氣爆炸， 將會極大地危害轉(zhuǎn)爐設(shè)備和生產(chǎn)人員的安全。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供在煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收過程中，不需要噴水或噴霧進行煙氣降溫，能夠充分回收煙氣顯 熱、提高能源回收率的的爆炸遏制系統(tǒng)及方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆 炸遏制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括檢測裝置、安全裝置和控制裝置，所述檢測 裝置包括氣體檢測儀和爆炸探測器，所述安全裝置包括抑爆器和卸爆 閥門，檢測裝置和安全裝置依次設(shè)置在轉(zhuǎn)爐煤氣管道上，所述抑爆器 用于阻隔所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)爆炸的發(fā)展過程，并將爆炸遏制在安全 范圍內(nèi)，控制裝置接收到檢測裝置的信號，根據(jù)該信號控制安全裝置 工作。
進一步，所述抑爆器由啟動閥門、抑爆劑儲罐、抑爆劑、抑爆劑 噴口構(gòu)成，所述抑爆劑噴口一端通過管道與所述抑爆劑儲罐相連，抑 爆劑噴口另一端與所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道相連通，所述抑爆劑設(shè)置在抑爆 劑儲罐內(nèi)，所述啟動閥門設(shè)置在抑爆劑噴口與抑爆劑儲罐間，控制抑 爆劑儲罐與轉(zhuǎn)爐煤氣管道關(guān)斷和連通。
進一步，所述氣體檢測儀安裝在轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)，可以實時檢測
C0及02的在煙氣中的比例。
進一步，所述爆炸探測器為光敏傳感器，設(shè)置在轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)。 進一步，所述爆炸探測器為壓力傳感器，設(shè)置在轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)。 進一步，所述啟動閥門為電雷管啟動閥門。
進一步，所述抑爆器配備有1組2-4個抑爆劑噴口，所述抑爆劑 噴口沿著所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道圓周均勻布置。
進一步，所述氣體檢測儀和爆炸探測器設(shè)置在所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道 上游。
進一步，所述抑爆器設(shè)置在所述爆炸探測器下游，并且抑爆器與 爆炸探測器的距離不大于5米。
進一步，所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道上設(shè)置有多個所述抑爆器，每個抑爆 器之間間距不大于5米。
進一步，所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道易爆部位，即易產(chǎn)生回流區(qū)的部位設(shè)置有多個所述卸爆閥門，用于卸除轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)的大暴炸壓力。
提供一種應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制方法，在轉(zhuǎn)爐冶煉
過程中，通過對C0及02的濃度檢測，預(yù)判可能發(fā)生的爆炸，發(fā)出爆炸 預(yù)警警報；當(dāng)發(fā)生初始爆炸時，通過在管道下游及時噴入抑爆劑，阻 隔爆炸的發(fā)展過程，最終將爆炸遏制在安全范圍內(nèi)；同時卸除管道內(nèi) 的爆炸壓力，確保轉(zhuǎn)爐設(shè)備安全生產(chǎn)。
本發(fā)明的實施效果是由于釆用了爆炸遏制系統(tǒng)及方法，在轉(zhuǎn)爐 煤氣回收過程中，可以不用噴水或噴霧降溫，既減少水的消耗、降低 污水排放量，又能夠最大限度地同時回收煤氣顯熱，減少能源消耗， 并確保煤氣及其顯熱的安全回》]t


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為爆炸遏制示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收 的爆炸遏制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在轉(zhuǎn)爐煤氣管道1的壁面上，依次安 裝有氣體檢測儀2、爆炸探測器3、抑爆器4，卸爆閥門5，氣體檢測 儀2和爆炸探測器3安裝在轉(zhuǎn)爐煤氣管道1上游，氣體檢測儀2用于 實時檢測CO及02的在煙氣中的比例，爆炸探測器3用于監(jiān)測轉(zhuǎn)爐煤氣 管道l內(nèi)的壓力，其中爆炸探測器3為為光敏傳感器和/或壓力傳感器， 抑爆器4由抑爆劑噴口 41、啟動閥門42、抑爆劑管道43、抑爆劑儲罐 44和抑爆劑45構(gòu)成，抑爆劑噴口 41 一端通過抑爆劑管道43與抑爆劑 儲罐44相連，抑爆劑噴口 41另一端與轉(zhuǎn)爐煤氣管道l相連通，抑爆 劑45設(shè)置在抑爆劑儲罐44內(nèi)，啟動閥門42設(shè)置在抑爆劑噴口 41與 抑爆劑儲罐44間，控制抑爆劑儲罐44與轉(zhuǎn)爐煤氣管道l關(guān)斷和連通， 抑爆器4上設(shè)置有1組2-4個抑爆劑噴口 41,抑爆劑噴口 41沿轉(zhuǎn)爐煤氣管道1圓周方向均勻設(shè)置，抑爆器4設(shè)置在爆炸探測器3下游，為 了保證安全，抑爆器4與爆炸探測器3之間的距離不大于5米，轉(zhuǎn)爐 煤氣管道l內(nèi)發(fā)生爆炸時其爆炸的壓力很大，轉(zhuǎn)爐煤氣管道l上可以 設(shè)置多個抑爆器4，并令每一抑爆器4之間的距離不大于5米，能夠有 效阻隔爆炸壓力；轉(zhuǎn)爐煤氣管道1易爆部位，即易產(chǎn)生回流區(qū)的部位 設(shè)置有多個卸爆閥門5,用于卸除轉(zhuǎn)爐煤氣管道l內(nèi)的爆炸壓力，控制 計算機6根據(jù)氣體檢測儀2和爆炸探測器3所采集的信號，控制抑爆 器4和卸爆閥門5工作。
應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制方法，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中， 通過對C0及02的濃度檢測，預(yù)判可能發(fā)生的爆炸，發(fā)出爆炸預(yù)警警報； 在一旦發(fā)生初始爆炸的情況下，由于管道中煤氣的爆炸是一個速度和 壓力不斷發(fā)展的過程，火焰速度和壓力不斷升高，最終到達一準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)， 此時通過在管道下游及時噴入抑爆劑，就能阻隔爆炸的發(fā)展過程，降 低爆炸壓力，最終將爆炸遏制在安全范圍內(nèi)(見圖2);同時啟動卸爆 閥門，確保轉(zhuǎn)爐設(shè)備安全生產(chǎn)。
本發(fā)明系統(tǒng)的工作過程為轉(zhuǎn)爐煙氣進入煤氣管道1后，氣體檢 測儀2實時測出煙氣中的C0和02含量，當(dāng)02的濃度大于2%且0)和02 的比例在爆炸極限范圍內(nèi)，控制計算機6發(fā)出爆炸預(yù)警警報，同時切 斷氧槍，停止噴氧氣，通過爆炸探測器3監(jiān)測煤氣管道1內(nèi)的壓力， 在正常情況下，煤氣管道1內(nèi)為微負(fù)壓，如果此時壓力大于第一設(shè)定 值(如5000Pa)時，通過控制計算機6自動開啟卸爆閥門5，釋放氣 體壓力，防止對設(shè)備造成危害；如果爆炸探測器3監(jiān)測壓力大于第二 設(shè)定值(如O. lMPa)時，或者監(jiān)測到光信號，表明煤氣管道l內(nèi)已經(jīng) 發(fā)生了初始爆炸，通過控制計算機6開啟抑爆器4的啟動閥門42,儲 罐44內(nèi)的抑爆劑45經(jīng)過抑:曝劑管道43由噴口 41高速噴射進煤氣管 道l內(nèi)，形成一道道隔爆膜，阻隔爆炸的發(fā)展，確保設(shè)備安全。
權(quán)利要求
1. 一種應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其特征在于包括檢測裝置、安全裝置和控制裝置，所述檢測裝置包括氣體檢測儀和爆炸探測器，所述安全裝置包括抑爆器和卸爆閥門，檢測裝置和安全裝置依次設(shè)置在轉(zhuǎn)爐煤氣管道上，所述抑爆器用于阻隔所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)爆炸的發(fā)展過程，并將爆炸遏制在安全范圍內(nèi)，控制裝置接收到檢測裝置的信號，根據(jù)該信號控制安全裝置工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述抑爆器由啟動閥門、抑爆劑儲罐、抑爆劑、抑爆劑噴 口構(gòu)成，所述抑爆劑噴口一端通過管道與所述抑爆劑儲罐相連，抑爆劑噴口另一端與所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道相連通，所述抑爆劑設(shè)置在抑爆劑 儲罐內(nèi)，所述啟動閥門設(shè)置在抑爆劑噴口與抑爆劑儲罐間，控制抑爆劑儲罐與轉(zhuǎn)爐煤氣管道關(guān)斷和連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述氣體檢測儀安裝在轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)，可以實時檢測C0 及02的在煙氣中的比例。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述爆炸探測器為光每:傳感器和/或壓力傳感器，設(shè)置在 轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述啟動閥門為電雷管啟動閥門。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述抑爆器配備有l(wèi)組2-4個抑爆劑噴口，該抑爆劑噴口 沿著轉(zhuǎn)爐煤氣管道圓周均勻布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述氣體檢測儀和爆炸探測器設(shè)置在所迷轉(zhuǎn)爐煤氣管道上 游。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其特征在于所述抑爆器設(shè)置在所述爆炸探測器下游，并且抑爆器與爆 炸探測器的距離不大于5米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道上設(shè)置有多個所述抑爆器，每個抑爆器 之間間距不大于5米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)，其 特征在于所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道易爆部位，即易產(chǎn)生回流區(qū)的部位設(shè)置 有多個所述卸爆閥門，用于卸除轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)的爆炸壓力。
11. 一種應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制方法，具體為在轉(zhuǎn)爐冶煉 過程中，通過對C0及02的濃度檢測，預(yù)判可能發(fā)生的爆炸，發(fā)出爆 炸預(yù)警警報；當(dāng)發(fā)生初始爆炸時，通過在管道下游及時噴入抑爆劑， 阻隔爆炸的發(fā)展過程，最終將爆炸遏制在安全范圍內(nèi)；同時卸除管道 內(nèi)的爆炸壓力，確保轉(zhuǎn)爐設(shè)備安全生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的爆炸遏制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括檢測裝置、安全裝置和控制裝置，所述檢測裝置包括氣體檢測儀和爆炸探測器，所述安全裝置包括抑爆器和卸爆閥門，所述抑爆器用于阻隔所述轉(zhuǎn)爐煤氣管道內(nèi)爆炸的發(fā)展過程，并將爆炸遏制在安全范圍內(nèi)，控制裝置接收到檢測裝置的信號，根據(jù)該信號控制安全裝置工作。本發(fā)明的方法，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，通過對CO及O₂的濃度檢測，預(yù)判可能發(fā)生的爆炸，發(fā)出爆炸預(yù)警警報；當(dāng)發(fā)生初始爆炸時，通過在管道下游及時噴入抑爆劑，阻隔爆炸的發(fā)展過程，最終將爆炸遏制在安全范圍內(nèi)；同時卸除管道內(nèi)的爆炸壓力，確保轉(zhuǎn)爐設(shè)備安全生產(chǎn)。
文檔編號C21C5/28GK101457274SQ20091007623
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者余立新, 宇 張, 博 李, 騰 李, 魏小林 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所