焦炭干式滅火設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種焦炭干式滅火設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 煉鋼工藝是從煉鐵工序開始的，該煉鐵工序是利用焙燒煤炭而硬化的焦炭從鐵礦 石（氧化鐵）中還原鐵。焦炭干式滅火設(shè)備（⑶Q:Coke Dry Quenching)是將在焦炭爐焙 燒而成的紅熱焦炭冷卻，并且利用回收的熱量生成高溫高壓的蒸氣的設(shè)備。此處生成的蒸 氣一般作為鋼鐵生產(chǎn)用的電力或工藝蒸氣而被利用。
[0003] 對(duì)于該CDQ，本申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)1中公開了一種下述內(nèi)容的焦炭干式滅火設(shè)備。 即、使用旋風(fēng)分離器代替現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的一次集塵器，進(jìn)行不將l〇〇〇°C左右的循環(huán)冷卻氣體 提供至旋風(fēng)分離器的對(duì)策，而且，將進(jìn)入鍋爐之前的循環(huán)冷卻氣體的溫度提高至l〇〇〇°C左 右，以此不增加循環(huán)冷卻氣體的流量，并且不降低鍋爐的熱回收量。
[0004] 其具體的構(gòu)成是，具有：腔室；集塵器，其由回收循環(huán)冷卻氣體中的焦炭粉末的旋 風(fēng)分離器構(gòu)成，且該循環(huán)冷卻氣體通過第一管道被導(dǎo)入、且溫度被控制在900°c以下；以及 鍋爐，其通過第二管道被導(dǎo)入從集塵器流出的循環(huán)冷卻氣體，并且回收循環(huán)冷卻氣體的熱 量，通過連接鍋爐和腔室的第三管道將從鍋爐流出的循環(huán)冷卻氣體再次返回到腔室而冷卻 紅熱焦炭，第二管道由從立起部和水平部構(gòu)成，用于將空氣導(dǎo)入至循環(huán)冷卻氣體而執(zhí)行循 環(huán)冷卻氣體中的未燃?xì)怏w燃燒的空氣導(dǎo)入通路只存在于立起部。
[0005] 但是，在將空氣導(dǎo)入至上述第二管道而使循環(huán)冷卻氣體中的未燃?xì)怏w燃燒的過程 中，新出現(xiàn)了各種問題。
[0006] -個(gè)是，在只導(dǎo)入大氣中空氣的情況下，在與未燃?xì)怏w燃燒時(shí)局部產(chǎn)生高溫區(qū)域 (1200°C以上），有在第二管道的壁面上發(fā)生附著熔渣的可能性問題。
[0007] 此外，另一個(gè)是，在CDQ操作中作為使投進(jìn)的焦炭所帶入的未燃?xì)怏w燃燒的目的 而吹入空氣，但是在低負(fù)荷操作（焦炭處理量低）時(shí)，投進(jìn)的焦炭所帶入的未燃?xì)怏w量降 低。由此，燃燒未燃?xì)怏w所需要的空氣量減小且空氣的吹入速度降低，因此位于第二管道的 旋風(fēng)分離器出口附近的燃燒位置接近管道壁面，有助長第二管道的壁面上附著熔渣的可能 性。
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第5202751號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明是鑒于上述問題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種通過控制未燃?xì)怏w的燃燒 溫度，能夠抑制在連接旋風(fēng)分離器和鍋爐的管道的壁面附著熔渣的焦炭干式滅火設(shè)備。
[0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的焦炭干式滅火設(shè)備具有：腔室，其被供給紅熱焦炭并被 吹入循環(huán)冷卻氣體；集塵器，在所述腔室內(nèi)由紅熱焦炭升溫的循環(huán)冷卻氣體通過第一管道 被導(dǎo)入其內(nèi)部，并且，其由回收該循環(huán)冷卻氣體中的焦炭粉末的旋風(fēng)分離器構(gòu)成；以及鍋 爐，其通過第二管道被導(dǎo)入從所述集塵器流出的循環(huán)冷卻氣體，并且回收循環(huán)冷卻氣體的 熱量，通過連接所述鍋爐和所述腔室的第三管道將從該鍋爐流出的循環(huán)冷卻氣體再次返回 到腔室而冷卻紅熱焦炭，其中，氣體導(dǎo)入通路和空氣導(dǎo)入通路與所述第二管道相連接，流通 于所述氣體導(dǎo)入通路的惰性氣體和流通于所述空氣導(dǎo)入通路的空氣，成為被提供至所述第 二管道的形式。
[0011] 本發(fā)明的焦炭干式滅火設(shè)備，通過采用將流通惰性氣體的氣體導(dǎo)入通路和流通空 氣的空氣導(dǎo)入通路與第二管道相連接的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)囟葹榇髿鉁囟?、氧氣濃度約為21% 的未燃?xì)怏w燃燒用的空氣，和溫度例如為100°C至200°C、氧氣濃度約為0%的循環(huán)冷卻氣 體分別并且同時(shí)、或者將它們預(yù)混合后的混合氣體吹入至第二管道。由此，可以將提供至第 二管道的空氣和氣體的溫度及氧氣濃度、吹入流量、吹入流速按照所希望的進(jìn)行控制。
[0012] 而且，通過像這樣地將提供至第二管道的空氣和惰性氣體的溫度及氧氣濃度、吹 入流量、吹入流速按照所希望的進(jìn)行控制，能夠取得以下效果。
[0013] -個(gè)效果是：能夠降低燃燒用空氣的氧氣濃度，以此帶來抑制燃燒的效果，通過降 低燃燒溫度，能夠抑制在第二管道的壁面上附著熔渣。
[0014] 此外，另一個(gè)效果是：低負(fù)荷操作時(shí)燃燒用空氣量降低，吹入流速降低時(shí)，通過增 加混合的惰性氣體的流量而維持吹入流速，能夠抑制在第二管道的壁面上附著起因于燃燒 的熔渣。
[0015] 此處，作為"氣體導(dǎo)入通路"和"惰性氣體"的實(shí)施方式，能夠舉出以下所示的多種 方式。
[0016] 第一實(shí)施方式是：所述氣體導(dǎo)入通路為從所述第三管道分開的分支管道，所述惰 性氣體為流通于該分支管道的循環(huán)冷卻氣體。
[0017] 作為"氣體導(dǎo)入通路"采用從第三管道分開的分支管道，作為"惰性氣體"將流通 于系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)冷卻氣體進(jìn)行再利用，通過分支管道提供至第二管道。
[0018] 另外，從第三管道分開的分支管道可以為一條也可以為多條。進(jìn)一步具體而言，可 以舉出下述形式：在第三管道的中途位置設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)，第三管道中，從比鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置位置更 下游側(cè)的一個(gè)或多個(gè)位置分開一條或多條分支管道。
[0019] 此外，第二實(shí)施方式是：所述氣體導(dǎo)入通路為通往所述焦炭干式滅火設(shè)備的系統(tǒng) 外的系統(tǒng)外管道，所述惰性氣體為流通于該系統(tǒng)外管道的氮?dú)狻⒍趸?、蒸氣中的任一種 或多種。
[0020] 作為"氣體導(dǎo)入通路"，采用連接焦炭干式滅火設(shè)備（⑶Q)系統(tǒng)外的各種設(shè)備與該 焦炭干式滅火設(shè)備的系統(tǒng)外管道，作為"惰性氣體"將在系統(tǒng)外的各種設(shè)備發(fā)生的氮?dú)?、?氧化碳、蒸氣中的任一種或多種進(jìn)行再利用，通過系統(tǒng)外管道提供至第二管道。
[0021] 此外，第三實(shí)施方式是將第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式組合的方式，即、所述氣體 導(dǎo)入通路由從所述第三管道分開的分支管道和通往焦炭干式滅火設(shè)備的系統(tǒng)外的系統(tǒng)外 管道構(gòu)成，所述惰性氣體為流通于所述分支管道的循環(huán)冷卻氣體，以及流通于所述系統(tǒng)外 管道的氮?dú)?、二氧化碳、蒸氣中的任一種或多種。
[0022] 像這樣，將系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)冷卻氣體和系統(tǒng)外的氮?dú)?、二氧化碳、蒸氣進(jìn)行再利用， 通過將空氣同這些惰性氣體提供至第二管道，能取得上述那樣的抑制在第二管道的壁面上 附著熔渣的效果。
[0023] 此外，作為氣體導(dǎo)入通路和空氣導(dǎo)入通路與第二管道的連接方式，能夠舉出以下 所示的多種形式。
[0024] 第一實(shí)施方式是：所述氣體導(dǎo)入通路和所述空氣導(dǎo)入通路與預(yù)混合通路相連接， 該預(yù)混合通路與所述第二管道相連接，流通于所述氣體導(dǎo)入通路的惰性氣體和流通于所述 空氣導(dǎo)入通路的空氣在所述預(yù)混合通路被混合而形成混合氣體，混合氣體通過該預(yù)混合通 路被提供至第二管道。
[0025] 此處，"預(yù)混合通路"是指不需要大型的腔室，可以是分支管道和空氣導(dǎo)入通路合 流的管路（流路）。
[0026] 此外，第二實(shí)施方式是：所述氣體導(dǎo)入通路為所述分支管道或所述系統(tǒng)外管道的 任一方時(shí)，所述氣體導(dǎo)入通路和所述空氣導(dǎo)入通路分別與雙重管道的內(nèi)管、外管的任一方 相連接，該雙重管道與所述第二管道相連接，流通于所述雙重管道的惰性氣體和空氣被提 供至所述第二管道。
[0027] 此外，第三實(shí)施方式是：所述氣體導(dǎo)入通路由所述分支管道和所述系統(tǒng)外管道構(gòu) 成時(shí)，所述分支管道、所述系統(tǒng)外管道和所述空氣導(dǎo)入通路分別與三重管道的內(nèi)管、中管、 外管的任一方相連接，該三重管道與所述第二管道相連接，流通于所述三重管道的循環(huán)冷 卻氣體和空氣以及氮?dú)狻⒍趸?、蒸氣中的任一種或多種被提供至第二管道。
[0028] 進(jìn)一步，在本發(fā)明的焦炭干式滅火設(shè)備的較佳實(shí)施方式中，第二管道由從旋風(fēng)分 離器的頂部向上方立起的立起部和從該立起部彎曲而沿水平方向或大致水平方向延伸的 水平部構(gòu)成，氣體導(dǎo)入通路和空氣導(dǎo)入通路與立起部相連接。
[0029] 此處，"大致水平方向"是指對(duì)于水平在±20度左右以下的范圍內(nèi)傾斜的意思。
[0030] 在旋風(fēng)分離器中生成循環(huán)冷卻氣體的回旋流，經(jīng)第二管道提供來的空氣和循環(huán)冷 卻氣體與該回旋的循環(huán)冷卻氣體混合，這些混合氣體的回旋流在遍及由立起部和沿水平方 向或大致水平方向延伸的水