一種壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置及使用該供氧裝置的高爐冶煉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置及使用該供氧裝置的高爐冶煉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]富氧鼓風(fēng)是往高爐中加入工業(yè)氧，使鼓風(fēng)含氧量超過大氣含氧量，富氧鼓風(fēng)可提高燃燒溫度，有利于提高爐缸溫度，它是強(qiáng)化冶煉的一種工藝。
[0003]在授權(quán)公告號(hào)為CN203728859U的中國(guó)實(shí)用新型專利中公開了一種高爐鼓風(fēng)機(jī)機(jī)前供氧裝置，起包括空氣管道、氧氣管道和氮?dú)夤艿?，其中，空氣管道上依次設(shè)置有過濾器和氧氣空氣混合器，氧氣管道的出氣口與氧氣空氣混合器相連通，氧氣空氣混合器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)的前端，在氧氣管道上設(shè)有氧氣蝶閥、氧分析儀、氧氣入口快切閥和氧氣流量調(diào)節(jié)閥。使用時(shí)，布置在鼓風(fēng)機(jī)前的混合器實(shí)現(xiàn)空氣與氧氣的混合，再由鼓風(fēng)機(jī)壓縮，為高爐煉鐵提供可靠的富氧空氣。
[0004]實(shí)際上，在高爐富氧煉鐵過程中，壓縮風(fēng)機(jī)是核心動(dòng)力設(shè)備，是高爐設(shè)備的心臟。但是，由于生產(chǎn)中高爐工況變化的不確定性，會(huì)使得高爐的風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況發(fā)生改變，從而使高爐風(fēng)機(jī)進(jìn)入小流量工況下的不正常運(yùn)行狀態(tài)，繼而發(fā)生風(fēng)機(jī)喘振。喘振是風(fēng)機(jī)特有的不穩(wěn)定運(yùn)行工況，其表現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)氣流周期性震蕩的現(xiàn)象。喘振嚴(yán)重限制了風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作范圍和運(yùn)行效率，喘振一旦發(fā)生，若未及時(shí)采取有效措施，會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)使高爐空氣壓縮風(fēng)機(jī)遭受嚴(yán)重?fù)p壞，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0005]風(fēng)機(jī)喘振影響較為嚴(yán)重，因此，防喘振控制是風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中不可或缺的功能。防喘振控制不僅事關(guān)風(fēng)機(jī)安全，也會(huì)影響風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率。在風(fēng)機(jī)防喘振控制方法中，放空排放是最常用的方法。由于溫度的變化，防喘振曲線往往存在一定的偏差，同時(shí)，防喘振放空開度設(shè)計(jì)可能不精確，這樣一來，一方面會(huì)影響壓縮風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性，另一方面也容易出現(xiàn)由于防喘振閥開度過大而造成的浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了避免高爐風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振，有些鋼鐵廠在風(fēng)機(jī)操作規(guī)程上規(guī)定，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須將防喘振閥開啟某一設(shè)定的開度，以避免風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)入喘振工況。在目前普遍采用的機(jī)前供氧工藝中，這種操作會(huì)造成不必要的富氧空氣的浪費(fèi)，而且，在排空過程中也會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，影響環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中需要將防喘振閥開啟設(shè)定開度進(jìn)行排空操作進(jìn)而浪費(fèi)富氧空氣的技術(shù)問題；同時(shí)，本發(fā)明還提供一種使用上述供氧裝置的高爐冶煉系統(tǒng)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置的技術(shù)方案是:一種壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，包括具有進(jìn)氣口、出氣口的壓縮風(fēng)機(jī)，壓縮風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口連接有低壓輸氣管路、出氣口連接有用于輸出高壓富氧空氣的高壓供氣管路，所述的高壓供氣管路和低壓輸氣管路之間設(shè)有用于將高壓供氣管路輸出的富氧空氣引向低壓輸氣管路以防止壓縮風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的防喘振富氧空氣回收管路。
[0008]所述的防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)有用于控制氧氣回收管路通斷開度的控制閥。
[0009]所述的防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)有用于對(duì)回收的富氧氣體進(jìn)行降溫處理的換熱器和/或用于對(duì)回收的富氧氣體進(jìn)行干燥處理的水分離器。
[0010]所述的高壓供氣管路上連接有用于與外接大氣連通的防喘振放空氣路，防喘振放空氣路上設(shè)有放空消首器。
[0011]所述的低壓輸氣管路包括混合器和連接在混合器與壓縮風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口之間的低壓通氣管，所述的防喘振富氧空氣回收管路與所述混合器或所述低壓通氣管連接以將所述富氧氣體引向低壓輸氣管路。
[0012]所述的混合器上連接有用于向混合器供給氧氣的氧氣氣路和用于向混合器供給空氣的空氣氣路。
[0013]所述的混合器上連接有制氧氣路，制氧氣路上設(shè)有膜分離制氧器。
[0014]所述的混合器上連接有用于向混合器中供給氮?dú)獾那鍜弑Ｗo(hù)氣路。
[0015]本發(fā)明所提供的高爐冶煉系統(tǒng)的技術(shù)方案是:一種高爐冶煉系統(tǒng)，包括高爐和向高爐供給富氧空氣的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，供氧裝置包括具有進(jìn)氣口、出氣口的壓縮風(fēng)機(jī)，壓縮風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口連接有低壓輸氣管路、出氣口連接有用于輸出高壓富氧空氣的高壓供氣管路，所述的高壓供氣管路和低壓輸氣管路之間設(shè)有用于將高壓供氣管路輸出的富氧空氣引向低壓輸氣管路以防止壓縮風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的防喘振富氧空氣回收管路。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所提供的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置中，在高壓供氣管路和低壓輸氣管路之間設(shè)有防喘振富氧空氣回收管路，這樣可以在壓縮風(fēng)機(jī)工況發(fā)生變化時(shí)，利用防喘振富氧空氣回收管路將壓縮風(fēng)機(jī)通過高壓供氣管路輸出的高壓富氧空氣引向低壓輸氣管路中，避免壓縮風(fēng)機(jī)工況受到連鎖影響而發(fā)生喘振事故，而且，將阜陽空氣引向低壓輸氣管路中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些富氧空氣中氧氣的回收利用，避免浪費(fèi)，降低成本。
[0017]進(jìn)一步地，在防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)置控制閥，這樣可以控制防喘振富氧空氣回收管路的通斷開度，以更好的控制整個(gè)供氧裝置，滿足高爐的冶煉需要，避免壓縮風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振事故，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)富氧空氣中氧氣的回收利用。
[0018]進(jìn)一步地，在防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)置換熱器和水分離器以對(duì)回收的富氧空氣進(jìn)行對(duì)應(yīng)的降溫、干燥處理，以避免其混入低壓輸氣管路中時(shí)，對(duì)低壓輸氣管路中的氣體造成不利的影響。
[0019]進(jìn)一步地，高壓供氣管路上還設(shè)有防喘振放空氣路，可以在緊急狀態(tài)下，進(jìn)行放空，實(shí)現(xiàn)在防喘振氧氣回收氣路發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行緊急放空氣路，避免發(fā)生喘振事故。
[0020]進(jìn)一步地，混合器上連接有空氣氣路和氧氣氣路，將氧氣和空氣混合而得到安全濃度的富氧空氣。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明所提供的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A處放大圖；
圖3為本發(fā)明所提供的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1:
本發(fā)明所提供的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置的具體實(shí)施例1，如圖1和圖2所示，該壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置應(yīng)用于高爐冶煉系統(tǒng)中，用于與高爐I連通以向高爐I供給富氧空氣，此處的供氧裝置包括具有進(jìn)氣口、出氣口的壓縮風(fēng)機(jī)3，壓縮風(fēng)機(jī)3的進(jìn)氣口連接有低壓輸氣管路，壓縮風(fēng)機(jī)3的出氣口連接有用于與高爐I連通的高壓供氣管路2。壓縮風(fēng)機(jī)3采用現(xiàn)有高爐供氧裝置常用的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0024]本實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)中的供氧裝置的不同之處主要在于:高壓供氣管路2和低壓輸氣管路之間設(shè)有用于將高壓供氣管路輸出的富氧氣體引向低壓輸氣管路以防止壓縮風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的防喘振富氧空氣回收管路19，并且，在防喘振富氧空氣回收管路19上設(shè)有用于控制氧氣回收管路通斷開度的控制閥20。并且，在防喘振富氧空氣回收管路19上設(shè)有用于對(duì)回收的富氧氣體進(jìn)行降溫處理的換熱器18和用于對(duì)回收的富氧氣體進(jìn)行干燥處理的水分離器17。
[0025]需要說明的是，本實(shí)施例中的低壓輸氣管路包括混合器5和連接在混合器5與壓縮風(fēng)機(jī)3的進(jìn)氣口之間的低壓通氣管4，本實(shí)施例中的防喘振富氧空氣回收管路19直接與混合器5連接，以將富氧氣體引向低壓輸氣管路。
[0026]本實(shí)施例中，在混合器5上還連接有用于向混合器5供給氧氣的氧氣氣路6和用于向混合器供給空氣的空氣氣路8?？諝鈿饴?上設(shè)有空氣過濾器9。氧氣氣路8上對(duì)應(yīng)設(shè)置有氧氣過濾器13和阻火器7。
[0027]另外，混合器還通過氧氣氣路8連接有用于向混合器中供給氮?dú)獾那鍜弑Ｗo(hù)氣路14，清掃氣路14上對(duì)應(yīng)設(shè)有氮?dú)鈨?chǔ)氣罐15，使用時(shí)，通過氮?dú)鈿庠?6向氮?dú)鈨?chǔ)氣罐15供氣。
[0028]并且，為防止防喘振氧氣回收氣路發(fā)生故障時(shí)發(fā)生喘振事故，在高壓供氣管路上連接有用于與外接大氣連通的防喘振放空氣路11，防喘振放空氣路上設(shè)有現(xiàn)有技術(shù)中的防喘振閥，防喘振放空氣路11上設(shè)有放空消音器12。
[0029]使用時(shí)，利用防喘振放空氣路將壓縮風(fēng)機(jī)的出氣口輸出的高壓富氧氣體通入混合器中，在防喘振的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)富氧氣體的回收利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)電的目的。
[0030]本實(shí)施例中，在防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)有多個(gè)壓力檢測(cè)器和多個(gè)溫度檢測(cè)器，以用于檢測(cè)相應(yīng)管路中的空氣流體參數(shù)，一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)管路中流體的監(jiān)控，另一方面，也可以更好的控制相應(yīng)的水分離器和換熱器的工作。相應(yīng)，在其他管路上設(shè)置的壓力檢測(cè)器或其他類型的檢測(cè)器也用于檢測(cè)相應(yīng)管路中的流體參數(shù)。
[0031]本實(shí)施例中，在防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)有控制閥，以調(diào)整對(duì)應(yīng)管路的通斷開度，這樣可以在壓縮風(fēng)機(jī)處于正常工況下時(shí)，關(guān)閉防喘振富氧空氣回收管路，使壓縮風(fēng)機(jī)輸出的高壓富氧空氣全部進(jìn)入高爐中，保證高爐的正常工作需要，在壓縮風(fēng)機(jī)處于小流量的非正常工況下時(shí)，可以打開控制閥，通過防喘振回收氣路將部分富氧空氣回收送入低壓輸氣管路中，以實(shí)現(xiàn)防治壓縮風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的目的，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)富氧空氣的回收利用。在其他實(shí)施例中，如果防喘振富氧空氣回收管路的管徑為設(shè)定的用于滿足防喘振需要的尺寸時(shí)，可以不設(shè)置控制閥，此時(shí)，防喘振富氧空氣回收管路可保持導(dǎo)通狀態(tài)。
[0032]本實(shí)施例中，防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)置有換熱器和水分離器，在其他實(shí)施例中，也可以僅設(shè)置換熱器或水分離器。
[0033]實(shí)施例2:
本發(fā)明所提供的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置的具體實(shí)施例2，如圖3所示，其與實(shí)施例1中的供氧裝置的不同之處主要在于:混合器上不再分別連接氧氣氣路和空氣氣路，而是替換了制氧方式，在混合器5上連接有制氧氣路30，制氧氣路30上設(shè)有膜分離制氧器31，這樣直接從空氣中獲取設(shè)定氧氣濃度的混合氣體。
[0034]上述兩個(gè)實(shí)施例中的供氧裝置不僅可應(yīng)用于高爐冶煉，還適應(yīng)于高原富氧、各種水泥回轉(zhuǎn)窯、玻璃窯、鍋爐富氧助燃以及保健用氧等場(chǎng)合。
[0035]本發(fā)明還提供高爐冶煉系統(tǒng)的實(shí)施例，該實(shí)施例中的高爐冶煉系統(tǒng)包括高爐和向高爐提供富氧空氣的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，該壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置具體可采用上述兩種壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置實(shí)施例中的供氧裝置的結(jié)構(gòu)，再次不在贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，包括具有進(jìn)氣口、出氣口的壓縮風(fēng)機(jī)，壓縮風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口連接有低壓輸氣管路、出氣口連接有用于輸出高壓富氧空氣的高壓供氣管路，其特征在于:所述的高壓供氣管路和低壓輸氣管路之間設(shè)有用于將高壓供氣管路輸出的富氧空氣引向低壓輸氣管路以防止壓縮風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的防喘振富氧空氣回收管路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)有用于控制氧氣回收管路通斷開度的控制閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的防喘振富氧空氣回收管路上設(shè)有用于對(duì)回收的富氧氣體進(jìn)行降溫處理的換熱器和/或用于對(duì)回收的富氧氣體進(jìn)行干燥處理的水分離器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的高壓供氣管路上連接有用于與外接大氣連通的防喘振放空氣路，防喘振放空氣路上設(shè)有放空消音器。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的低壓輸氣管路包括混合器和連接在混合器與壓縮風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口之間的低壓通氣管，所述的防喘振富氧空氣回收管路與所述混合器或所述低壓通氣管連接以將所述富氧氣體引向低壓輸氣管路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的混合器上連接有用于向混合器供給氧氣的氧氣氣路和用于向混合器供給空氣的空氣氣路。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的混合器上連接有制氧氣路，制氧氣路上設(shè)有膜分離制氧器。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的混合器上連接有用于向混合器中供給氮?dú)獾那鍜弑Ｗo(hù)氣路。9.一種高爐冶煉系統(tǒng)，包括高爐和向高爐供給富氧空氣的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置，其特征在于:所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置采用如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種壓縮風(fēng)機(jī)供氧裝置及使用該供氧裝置的高爐冶煉系統(tǒng)，供氧裝置包括具有進(jìn)氣口、出氣口的壓縮風(fēng)機(jī)，壓縮風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口連接有低壓輸氣管路、出氣口連接有用于輸出高壓富氧空氣的高壓供氣管路，高壓供氣管路和低壓輸氣管路之間設(shè)有用于將高壓供氣管路輸出的富氧氣體引向低壓輸氣管路以防止壓縮風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的防喘振富氧空氣回收管路。在壓縮風(fēng)機(jī)工況發(fā)生變化時(shí)，利用防喘振富氧空氣回收管路將壓縮風(fēng)機(jī)通過高壓供氣管路輸出的高壓富氧空氣引向低壓輸氣管路中，避免壓縮風(fēng)機(jī)工況受到連鎖影響而發(fā)生喘振事故，而且，將富氧空氣引向低壓輸氣管路中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些富氧空氣中氧氣的回收利用，避免浪費(fèi)，降低成本。
【IPC分類】C21B7/00
【公開號(hào)】CN105714007
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610291704
【發(fā)明人】王新春, 楊世賢, 陳少云, 王昭敏, 孟志明
【申請(qǐng)人】開封中化換熱設(shè)備有限公司, 王新春