專利名稱：干熄焦?fàn)t的升溫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干熄焦?fàn)t的升溫方法，更具體地說，涉及一種通過投紅焦烘爐使干熄焦?fàn)t的溫度快速、安全、有序地升高的方法。
背景技術(shù)：
由于與傳統(tǒng)的濕法熄焦技術(shù)相比，干熄焦技術(shù)能改善焦炭M40、M10、SRI、GSR及焦炭粒度等指標(biāo)，提高高爐冶煉能力，并且在減少酚氰和粉塵的排放，控制環(huán)境污染，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益等方面發(fā)揮了巨大作用，因此近年來，干熄焦技術(shù)在焦化行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅速。用于鋼鐵行業(yè)的干熄焦系統(tǒng)由于鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)特性而需要連續(xù)運(yùn)行，全年僅進(jìn)行一次大修。在干熄焦系統(tǒng)年修后，需要根據(jù)年修項目及耐材修補(bǔ)量的大小確定干熄焦系統(tǒng)的升溫升壓方案，以去除干熄焦系統(tǒng)中干熄焦?fàn)t中的水分，同時將干熄焦?fàn)t加熱至與投入的紅焦的溫度大致相等的溫度，從而保證烘爐質(zhì)量和工期。目前，干熄焦系統(tǒng)采取的升溫方法有兩種，S卩，煤氣烘爐升溫方法和投紅焦升溫方法。煤氣烘爐升溫方法通過使煤氣在干熄焦?fàn)t中燃燒并利用煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量使干熄焦?fàn)t升溫升壓，但是該升溫方法操作過程復(fù)雜，升溫工序較多，勞動強(qiáng)度大，且整個升溫過程用時較長，大約占據(jù)干熄焦系統(tǒng)年修工期的一半時間，所以采用煤氣烘爐升溫方法一般無法滿足工期要求。另外，在現(xiàn)有投紅焦升溫方法中，從位于干熄焦?fàn)t的頂部的開口向干熄焦?fàn)t內(nèi)投入紅焦使干熄焦?fàn)t升溫升壓，雖然該升溫方法可以不與干熄焦?fàn)t爐體直接接觸且能夠?qū)崿F(xiàn)整個干熄焦系統(tǒng)快速升溫投產(chǎn)，但是該升溫方法只適用于干熄焦系統(tǒng)耐材修補(bǔ)量不大的年修。對于干熄焦系統(tǒng)耐材大面積更換及修補(bǔ)的情況和/或其他情況，上述兩種升溫方法均不能很好地應(yīng)對，因此，必須對現(xiàn)有的投紅焦升溫方法進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)烘爐質(zhì)量、工期兩不誤的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供一種通過投紅焦烘爐使干熄焦?fàn)t升溫升壓的方法，以實(shí)現(xiàn)烘爐質(zhì)量、工期兩不誤的目標(biāo)。本發(fā)明提供一種干熄焦?fàn)t的升溫方法，該方法包括步驟a:向干熄焦?fàn)t裝冷焦， 將冷焦堆成凹形形狀，使得冷焦蓋住中央風(fēng)帽；步驟b 向干熄焦?fàn)t投入紅焦，使得該紅焦蓋住步驟a中的冷焦；步驟c 向干熄焦?fàn)t投入冷焦，使得該冷焦蓋住步驟b中的紅焦，以對干熄焦?fàn)t進(jìn)行烘爐；步驟d 向干熄焦?fàn)t通入惰性氣體，以對干熄焦?fàn)t進(jìn)行溫風(fēng)干燥；步驟 e 向干熄焦?fàn)t直接投焦，在步驟e中，先向干熄焦?fàn)t投紅焦，使得該紅焦蓋住步驟c中的冷焦，再向干熄焦?fàn)t投冷焦，使得該冷焦蓋住步驟e中的紅焦。從干熄焦?fàn)t的頂部開口向干熄焦?fàn)t裝冷焦和紅焦。在干熄焦?fàn)t的下部設(shè)置中央風(fēng)帽，惰性氣體通過中央風(fēng)帽進(jìn)入干熄焦?fàn)t中。
在中央風(fēng)帽上形成有用于將惰性氣體引入到干熄焦?fàn)t中的多個孔。在步驟a中，在裝冷焦之前封住干熄焦?fàn)t的中央風(fēng)帽和位于中央風(fēng)帽之上的人孔。在步驟d中，惰性氣體從干熄焦?fàn)t的兩相鄰牛腿之間的空間經(jīng)環(huán)形風(fēng)道和看火孔排出。在步驟d中，首先蓋住干熄焦?fàn)t的頂部開口，以防止惰性氣體從干熄焦?fàn)t泄漏。在步驟e中，含氧氣體從干熄焦?fàn)t的上部進(jìn)入干熄焦?fàn)t，以用于調(diào)節(jié)干熄焦?fàn)t的升溫速度。廢渣從干熄焦?fàn)t的下部排出，以用于調(diào)節(jié)干熄焦?fàn)t的升溫速度。將向干熄焦?fàn)t直接投焦操作重復(fù)多次，以將干熄焦?fàn)t加熱至與投入的紅焦的溫度相同的溫度。


通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面將會變得更加清楚，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的干熄焦系統(tǒng)的干熄焦?fàn)t的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投紅焦升溫方法的示意性流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的干熄焦系統(tǒng)的干熄焦?fàn)t的示意圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投紅焦升溫方法的示意性流程圖。為了描述方便，在本實(shí)施例中，干熄焦?fàn)t1形成為如圖1所示的圓筒形豎窯式結(jié)構(gòu)，但是干熄焦?fàn)t1的形狀不限于此，干熄焦?fàn)t1可形成為其他合適的結(jié)構(gòu)，例如，多棱形結(jié)構(gòu)。如圖1所示，干熄焦?fàn)t1包括外環(huán)砌體12、牛腿13和內(nèi)環(huán)砌體14。其中，外環(huán)砌體12位于干熄焦?fàn)t1的下部，并且外環(huán)砌體12包括第一豎直部分， 基本上呈圓筒形；第一傾斜部分，從第一豎直部分的上端傾斜地向外延伸，從而呈中空的倒置截頭圓錐形；第二豎直部分，從第一傾斜部分的上端向上豎直地延伸，從而呈圓筒形，并且其直徑大于第一豎直部分的直徑。在外環(huán)砌體12的第一豎直部分上設(shè)置有人孔121，以方便人員進(jìn)入干熄焦?fàn)t1內(nèi)， 從而對干熄焦?fàn)t1進(jìn)行檢修。由外環(huán)砌體12的第一豎直部分圍成的內(nèi)部空間構(gòu)成干熄焦?fàn)t1的冷卻室。通過砌筑，在外環(huán)砌體12的人孔121之下預(yù)定距離處形成呈中空的倒置截頭圓錐形的下錐斗18，下錐斗18的下部向下延伸以與排焦裝置(未示出)連接(具體地說，排焦裝置連接到下錐斗18的下部的排焦口 182)。多個通風(fēng)道181穿透下錐斗18形成以與外界相通。中央風(fēng)帽122設(shè)置在下錐斗18中，在中央風(fēng)帽122的上部和下部形成有孔(未示出)，位于中央風(fēng)帽122的下部的孔通過管道與下錐斗18的通風(fēng)道181連通。位于中央風(fēng)帽122的上部的孔為用于將惰性氣體引入干熄焦?fàn)t1中的出口，這樣通過中央風(fēng)帽122向干熄焦?fàn)t1供應(yīng)惰性氣體。焦炭(未示出)容納在下錐斗18和冷卻室中。由外環(huán)砌體12的第一傾斜部分圍成的區(qū)域稱為干熄焦?fàn)t1的斜道區(qū)。牛腿13設(shè)置在斜道區(qū)中，并且牛腿13是磚砌結(jié)構(gòu)，用于支撐內(nèi)環(huán)砌體14。具體地說，牛腿13沿著斜道區(qū)的圓周方向按照預(yù)定間隔與第一傾斜部分接觸地設(shè)置，以將斜道區(qū)分成多個獨(dú)立的斜道。另外，牛腿13的沿著斜道區(qū)的徑向的截面呈三角形形狀。內(nèi)環(huán)砌體14設(shè)置在牛腿13上，并且內(nèi)環(huán)砌體14包括第一豎直部分，呈圓筒形， 位于牛腿13上，所述第一豎直部分的直徑小于外環(huán)砌體12的第二豎直部分的直徑，并與外環(huán)砌體12的第一豎直部分的直徑基本相同；第一傾斜部分，從第一豎直部分的上端傾斜地向內(nèi)延伸，從而呈中空的截頭圓錐形，并在圓錐形的頂部形成有用于放入目標(biāo)物(例如，紅焦、冷焦)的頂部開口。內(nèi)環(huán)砌體14的第一豎直部分所圍成的空間構(gòu)成干熄焦?fàn)t1的預(yù)存室。如上所述，由于外環(huán)砌體12的第二豎直部分的直徑大于內(nèi)環(huán)砌體14的第一豎直部分的直徑，所以在外環(huán)砌體12的第二豎直部分與內(nèi)環(huán)砌體14的第一豎直部分之間形成環(huán)形空間，環(huán)形風(fēng)道15和看火孔16形成在所述環(huán)形空間中。具體地說，環(huán)形風(fēng)道15位于所述環(huán)形空間的下部，與兩相鄰牛腿13之間的空間連通，從而與干熄焦?fàn)t1的內(nèi)部空間連通。在外環(huán)砌體12的第二豎直部分的上部砌有環(huán)形看火孔砌體17。多個看火孔16形成在看火孔砌體17中，所述多個看火孔16圍繞所述環(huán)形看火孔砌體17的圓周方向按照預(yù)定間隔形成。在本實(shí)施例中，看火孔16的數(shù)量為30，并且看火孔16被設(shè)置在與兩相鄰牛腿13 之間的空間對應(yīng)的位置。在干熄焦過程中，干熄焦?fàn)t1利用從中央風(fēng)帽122進(jìn)入冷卻室的惰性氣體使干熄焦?fàn)t1中的紅焦熄滅，惰性氣體吸收熱量后從兩相鄰牛腿13之間的空間經(jīng)環(huán)形風(fēng)道15和看火孔16排出，經(jīng)凈化和除塵后再通過中央風(fēng)帽122進(jìn)入干熄焦?fàn)t1內(nèi)，使得惰性氣體可循環(huán)利用，而熄滅的焦炭(變成廢渣)通過排焦裝置排出干熄焦?fàn)t1。下面參照圖2詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投紅焦升溫方法。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的投紅焦升溫方法包括以下步驟。在步驟201中，向干熄焦?fàn)t1裝冷焦，在投入冷焦之后將冷焦堆成凹形形狀，且使得冷焦蓋住中央風(fēng)帽122。具體地說，在裝冷焦之前封住人孔121和中央風(fēng)帽122(通過關(guān)閉中央風(fēng)帽122 的開關(guān)實(shí)現(xiàn))，以防止冷焦顆粒、灰塵等從人孔121逸出，污染周圍環(huán)境，同時防止中央風(fēng)帽 122上的孔被冷焦顆粒、灰塵等堵住。然后從干熄焦?fàn)t1的頂部開口向干熄焦?fàn)t1投入冷焦，直至冷焦覆蓋中央風(fēng)帽122。待裝冷焦的步驟完成之后，打開中央風(fēng)帽122的開關(guān)，以使得惰性氣體可從中央風(fēng)帽122經(jīng)冷焦之間的間隙進(jìn)入干熄焦?fàn)t1內(nèi)。接下來，在步驟202中，向干熄焦?fàn)t1投入紅焦，使得該紅焦蓋住步驟201中的冷焦ο接下來，在步驟203中，向干熄焦?fàn)t1投入冷焦，使得該冷焦蓋住步驟202中的紅焦，利用紅焦的熱量使干熄焦?fàn)t1緩慢升溫，實(shí)現(xiàn)烘爐，同時去除干熄焦?fàn)t1中的水氣。應(yīng)該注意的是，在烘爐初期不排焦。投入冷焦的目的是利用冷焦蓋住紅焦，避免紅焦與干熄焦?fàn)t1的爐體直接接觸，這樣利用紅焦的熱量使干熄焦?fàn)t1緩慢升溫升壓。由于冷焦燃燒會釋放熱量，所以待干熄焦?fàn)t1的溫度到達(dá)預(yù)定溫度(通過升溫速度控制，每小時小于25度)之后，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)向干熄焦?fàn)t1投入冷焦的速度或量來調(diào)節(jié)干熄焦?fàn)t1的升溫速度?？蛇x地，也可通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)從排焦口 182排出的廢渣的量來調(diào)節(jié)干熄焦?fàn)t1的升溫速度，這是因?yàn)閺U渣帶走部分熱量，從而有助于穩(wěn)定干熄焦?fàn)t1的升溫速度。這樣，通過調(diào)節(jié)干熄焦?fàn)t1的升溫速度使得干熄焦?fàn)t1的溫度穩(wěn)定地上升，直至烘爐結(jié)束(例如，干熄焦?fàn)t1的爐溫達(dá)到120°C )。因此，避免紅焦與牛腿13直接接觸以保護(hù)被修復(fù)的牛腿13，同時又能保證干熄焦?fàn)t1的溫度均勻地上升。在烘爐操作完成之后，在步驟204中，通過多個通風(fēng)道181和中央風(fēng)帽122將惰性氣體引入到干熄焦?fàn)t1中。利用進(jìn)入到干熄焦?fàn)t1中的惰性氣體對干熄焦?fàn)t1進(jìn)行溫風(fēng)干
O具體地說，先使用遮蓋物19 (例如，蓋子)將干熄焦?fàn)t1的頂部開口封住，再使惰性氣體從中央風(fēng)帽122進(jìn)入冷卻室，進(jìn)入冷卻室中的惰性氣體使得干熄焦?fàn)t1中的紅焦熄滅，并且與干熄焦?fàn)t1內(nèi)的紅焦進(jìn)行熱交換。與紅焦熱交換后的惰性氣體使得干熄焦?fàn)t1 升溫，最后惰性氣體從兩相鄰牛腿13之間的空間經(jīng)環(huán)形風(fēng)道15和看火孔16排到干熄焦?fàn)t 1的外部，從而進(jìn)一步去除干熄焦?fàn)t1中的水氣。在溫風(fēng)干燥階段，需要控制干熄焦?fàn)t1的升溫速度。具體地說，當(dāng)干熄焦?fàn)t1的升溫速度過快時，需要增加進(jìn)入干熄焦?fàn)t1中的惰性氣體的量?？蛇x地，可打開干熄焦?fàn)t1的頂部開口，使得進(jìn)行了熱交換的一部分惰性氣體從頂部開口排放到干熄焦?fàn)t1的外部，從而減緩干熄焦?fàn)t1的升溫速度。當(dāng)干熄焦?fàn)t1的升溫速度過慢時，需要減少進(jìn)入干熄焦?fàn)t1 中的惰性氣體的量?？蛇x地，可關(guān)閉干熄焦?fàn)t1的頂部開口或者增加從外部進(jìn)入干熄焦?fàn)t1 內(nèi)的空氣的量(空氣從干熄焦?fàn)t1的上部進(jìn)入干熄焦?fàn)t1)等措施來增大干熄焦?fàn)t1的升溫速度。當(dāng)干熄焦?fàn)t1的溫度達(dá)到預(yù)定溫度(例如，120°C )時，溫風(fēng)干燥階段結(jié)束。在溫風(fēng)干燥操作完成之后，在步驟205中，向干熄焦?fàn)t1直接投焦，具體地說，先向干熄焦?fàn)t1投紅焦，使得該紅焦蓋住步驟203中的冷焦，再向干熄焦?fàn)t1投冷焦，使得該冷焦蓋住步驟205中的紅焦，這樣可保護(hù)干熄焦?fàn)t1的牛腿13，使得干熄焦?fàn)t1均勻地升溫。在進(jìn)行直接投焦操作期間，持續(xù)使惰性氣體沿著其循環(huán)路徑循環(huán)，以控制干熄焦?fàn)t1的溫度和/或升溫速度。在進(jìn)行直接投焦操作期間，可根據(jù)實(shí)際情況將上述直接投焦操作重復(fù)進(jìn)行多次， 從而將干熄焦?fàn)t1加熱至與投入的紅焦的溫度大致相等的溫度。應(yīng)該注意的是，在進(jìn)行直接投焦操作之前，需要先檢測干熄焦?fàn)t1內(nèi)的氧含量。如果氧含量過高(例如，大于5 % )，則會造成紅焦燒損嚴(yán)重，且部分氧氣與紅焦反應(yīng)生成一氧化碳，導(dǎo)致可能發(fā)生爆炸。因此，在操作過程中，需要確保干熄焦?fàn)t1內(nèi)的氧含量低于預(yù)定值(例如，5%)。如果氧含量超過預(yù)定值，則例如，可采用充氮稀釋法(在惰性氣體在循環(huán)路徑中循環(huán)時向惰性氣體加入氮?dú)?，以降?2、CO2等氣體的含量)或空氣導(dǎo)入燃燒法(在惰性氣體在循環(huán)路徑中循環(huán)時向惰性氣體加入空氣，以降低H2、CO等氣體的含量)來降低干熄焦?fàn)t1內(nèi)的氧含量。另外，在進(jìn)行直接投焦操作期間，在每次裝冷焦之前，干熄焦?fàn)t1的溫度逐漸上升，在裝冷焦之后，干熄焦?fàn)t1的溫度先降低后上升，這是因?yàn)槔浣故紫壬w住紅焦，然后冷焦燃燒而釋放熱量。與前一次投紅焦操作相比，在后一次投紅焦操作時，干熄焦?fàn)t1的溫度的最小值相應(yīng)地增加，這樣可將干熄焦?fàn)t1加熱至與投入的紅焦的溫度大致相等的溫度。從以上描述清楚的是，與現(xiàn)有的通過煤氣升溫方法和投紅焦升溫方法實(shí)現(xiàn)升溫升壓相比，本發(fā)明采用裝冷焦、溫風(fēng)干燥和直接投焦操作來實(shí)現(xiàn)干熄焦?fàn)t1的升溫升壓操作， 從而既可以避免紅焦與牛腿13直接接觸，以保護(hù)被修復(fù)的牛腿13，也能保證干熄焦?fàn)t1的升溫速度(在本實(shí)施例中，約20°C /h)。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和修改。
權(quán)利要求
1.一種干熄焦?fàn)t的升溫方法，所述方法包括步驟a 向干熄焦?fàn)t裝冷焦，將冷焦堆成凹形形狀，使得冷焦蓋住中央風(fēng)帽；步驟b 向干熄焦?fàn)t投入紅焦，使得該紅焦蓋住步驟a中的冷焦；步驟c 向干熄焦?fàn)t投入冷焦，使得該冷焦蓋住步驟b中的紅焦，以對干熄焦?fàn)t進(jìn)行烘爐；步驟d 向干熄焦?fàn)t通入惰性氣體，以對干熄焦?fàn)t進(jìn)行溫風(fēng)干燥； 步驟e 向干熄焦?fàn)t直接投焦，在步驟e中，先向干熄焦?fàn)t投紅焦，使得該紅焦蓋住步驟 c中的冷焦，再向干熄焦?fàn)t投冷焦，使得該冷焦蓋住步驟e中的紅焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從干熄焦?fàn)t的頂部開口向干熄焦?fàn)t裝冷焦和紅焦ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在干熄焦?fàn)t的下部設(shè)置中央風(fēng)帽，惰性氣體通過中央風(fēng)帽進(jìn)入干熄焦?fàn)t中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在中央風(fēng)帽上形成有用于將惰性氣體引入到干熄焦?fàn)t中的多個孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在步驟a中，在裝冷焦之前封住干熄焦?fàn)t的中央風(fēng)帽和位于中央風(fēng)帽之上的人孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟d中，惰性氣體從干熄焦?fàn)t的兩相鄰牛腿之間的空間經(jīng)環(huán)形風(fēng)道和看火孔排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟d中，首先蓋住干熄焦?fàn)t的頂部開口，以防止惰性氣體從干熄焦?fàn)t泄漏。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟e中，含氧氣體從干熄焦?fàn)t的上部進(jìn)入干熄焦?fàn)t，以用于調(diào)節(jié)干熄焦?fàn)t的升溫速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，廢渣從干熄焦?fàn)t的下部排出，以用于調(diào)節(jié)干熄焦?fàn)t的升溫速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將向干熄焦?fàn)t直接投焦操作重復(fù)多次，以將干熄焦?fàn)t加熱至與投入的紅焦的溫度相同的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干熄焦?fàn)t的升溫方法，該方法包括步驟a向干熄焦?fàn)t裝冷焦，將冷焦堆成凹形形狀，使得冷焦蓋住中央風(fēng)帽；步驟b向干熄焦?fàn)t投入紅焦，使得該紅焦蓋住步驟a中的冷焦；步驟c向干熄焦?fàn)t投入冷焦，使得該冷焦蓋住步驟b中的紅焦，以對干熄焦?fàn)t進(jìn)行烘爐；步驟d向干熄焦?fàn)t通入惰性氣體，以對干熄焦?fàn)t進(jìn)行溫風(fēng)干燥；步驟e向干熄焦?fàn)t直接投焦，在步驟e中，先向干熄焦?fàn)t投紅焦，使得該紅焦蓋住步驟c中的冷焦，再向干熄焦?fàn)t投冷焦，使得該冷焦蓋住步驟e中的紅焦。通過本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)烘爐質(zhì)量、工期兩不誤的目標(biāo)。
文檔編號C10B39/02GK102559214SQ20111043186
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者何剛, 吳云川, 張少春 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司