煤气发生熔炉的运转方法技术

本发明专利技术涉及煤气发生熔炉的运转方法，在所述熔炉中，含铁炉料如部分还原和／或完全还原的海绵铁在通过许多个分布在煤气发生熔炉四周的氧气喷嘴输入含氧气体并加入固态碳载体的情况下也在一个由固态碳载体构成的固定床上完全还原并且在同时形成含一氧化碳和氢气的还原气体的情况下被熔炼成液态生铁或初级钢水，其中含氧气体通过气体管路被送往氧气喷嘴并从这里把含氧气体吹入固定床，其中单独调节在许多气体管路中把含氧气体送往氧气喷嘴的输送并调节出含氧气体的预定体积流量。通过具体的发明专利技术方案，可以防止氧气喷嘴受损并确保氧气或能量均匀输入到煤气发生熔炉中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，在所述熔炉中，含铁炉料如部分还原和/或完全还原的海绵铁在通过许多个分布在煤气发生熔炉四周的氧气喷嘴输入含氧气体并加入固态碳载体的情况下也在一个由固态碳载体构成的固定床上完全还原并且在同时形成含一氧化碳和氢气的还原气体的情况下被熔炼成液态生铁或初级钢水，其中含氧气体通过气体管路被送往氧气喷嘴并从这里把含氧气体吹入固定床。本专利技术的主题也是执行本专利技术方法的煤气发生熔炉。在上述类型的煤气发生熔炉中，含氧气体的输送是通过一条通向一个包围煤气发生熔炉的环形管路的输入管路来进行的。含氧气体从这条环形管路中被分配给通向被安装在煤气发生熔炉四周上的氧气喷嘴并且被吹入煤气发生熔炉或在其中由固态碳载体构成的固定床。当煤气发生熔炉工作时，出现了固定床的透气性波动，这阻碍了或使得从四周均匀进行的气体输入和进而的能量输入变得困难了。在这种情况下，在这些氧气喷嘴上出现了不均匀的气流分配，这相应地不利地影响了熔炼并产生煤气的过程。由于在煤气发生熔炉中由固态碳载体并通过借助含氧气体的气化而获得了还原气体并进而获得了熔炼海绵铁所需的能量，所以，能量供应也总是与含氧气体的输送相关，在这里，“能量供应”或“能量输入”也被理解为把含氧气体供应或吹入煤气发生熔炉中。当上述透气性波动如此强而以至出现了一些喷嘴的气流很短暂地中断时，液渣和/或液态生铁可以进入设置在氧气喷嘴前的孔道或一直流到氧气喷嘴并由此阻塞了气流并损坏了氧气喷嘴。这样的工作故障经常需要停止煤气发生熔炉，以便维修进渣或受损的喷嘴。在DE3742156C1中，公开了一种，其中，当出现氧气输送故障或降低时，如此防止喷嘴堵塞或受损，即禁止可能还在进行的氧气输送并代之以通过氧气喷嘴把惰性气体吹入煤气发生熔炉中。这种方法确实适用于在反正要出现的工作故障的情况下减少其它不利的结果或者说氧气喷嘴受损，但在按规定工作时，由于存在透气性波动而无法防止出现的结渣和受损现象。因此，本专利技术的任务是提供一种以及一种相应的煤气发生熔炉，其中防止了在工作中出现的氧气喷嘴的结渣和受损。由此一来，该方法应总的需要更短的停机时间并因而能够实现更高的生产率并节约成本。根据本专利技术，在上述类型的方法中如此完成所提出的任务，即调节在许多气体管路中把含氧气体送往氧气喷嘴的输送，以便在这些气体管路中或与之对应的氧气喷嘴中调节出含氧气体的预定体积流量或物料流量。借助本专利技术的方法，第一次可以单独调节送往氧气喷嘴的含氧气体的各自流量并且明确地影响在煤气发生熔炉中的气体分布。迄今为止，在输入管路中的约为8巴的压力在环形管路前借助一个流量调节机构被缩小到约为5巴的环形环路压力，这个压力因而也存在于通往氧气喷嘴的气体管路中和氧气喷嘴上。煤气发生熔炉的工作压力约为4巴，因而喷嘴上的压降只约为1巴。通过本专利技术的方法，现在不再需要在环形管路前降低压力，从而8巴的高供应压力现在也存在于环形管路中，这随后就在每个氧气喷嘴前被减小到5巴。此外，喷嘴上的压降约为1巴。这种说明首先只适用在可均匀透气的固定床中。只要在没有出现固定床的透气性波动，则均匀分布在煤气发生熔炉四周上地进行含氧气体的输入。当现在出现所述的透气干扰时，可以通过本专利技术的方法如此克服这种干扰，即根据所许的流通量，或多或少地明显降低在各气体管路中的压力，如从8巴到5巴或只到6巴。在改变压力时，在目前的方法中牵涉到所有的氧气喷嘴，由于在煤气发生熔炉周向上的固定床透气性波动，所以，出现了所有氧气的不均匀分布并进而出现了能量不均匀地输入这些氧气喷嘴，可以通过本专利技术的解决方案第一次局部影响氧气输入并通过单独调节流量来确保均匀的分布。根据本专利技术方法的有利实施形式，根据在煤气发生熔炉中的压力状况来进行把含氧气体送往每个氧气喷嘴的输送的调节，其中与氧气喷嘴有关的压力状况由固定床的各自透气性或其波动来决定。最好如此进行这种调节，即又根据预定的体积流量或物料流量来调节把含氧气体送往与各波动有关的氧气喷嘴的输送。调节作用只适当地根据与各透气性波动有关的喷嘴来进行。在这种情况下，尤其是采取这样的措施，即在许多气体管路中测量一个代表气体流量的特征值且尤其是体积流量和或许压力。当不同于预定理论值时，如上所述地相应调节在各自气体管路中的含氧气体压力并进而又调节出理想的气体流量。当存在出铁问题时，本专利技术的方法也适用于确保适当地排出液态生铁和液渣。当在煤气发生熔炉中进行出铁时，节流把含氧气体输送给在出铁口区域或出铁口上方区域内的氧气喷嘴，以确保足够长的出铁口长度。作为替代方式地或者与出铁时的各种干扰无关地，增强把含氧气体送往位于出铁口区域的或出铁口上方区域内的氧气喷嘴的输送，以便缩短太长的出铁口长度。本专利技术的方法也适用于，当停止煤气发生熔炉时，减小在停止装料后出铁时的床损失。为此，首先节流或调节把含氧气体送往尽量远离出铁口的氧气喷嘴的输送。在根据现有技术地输入氧气时，在按计划断开煤气发生熔炉时总是出现氧气喷嘴被入侵的液态生铁或液渣堵塞和受损。当煤气发生熔炉停机时，分步和/或连续地节流把含氧气体送往一些氧气喷嘴的输送，由此也通过本专利技术的方法可靠地避免了这样的故障。通过还有变化的本专利技术方法，可靠地克服了在煤气发生熔炉停机时更经常出现的固定床的透气性波动。本专利技术的主题也是一种煤气发生熔炉，它具有用于固态碳载体如块煤和含铁炉料如部分还原和/或完全还原的海绵铁的装料装置；一个煤气发生熔炉，它包括一个由固态碳载体和含铁炉料构成的固定床；一个用于容纳液态生铁或初级钢水和液渣的底部；一个用于液渣和液态生铁的出铁口；许多个设置在煤气发生熔炉的外壳中的氧气喷嘴；一条环形管路，它环绕着煤气发生熔炉的外壳并且含氧气体可以从环形管路中经气体管路被供给氧气喷嘴；一条用于含氧气体的输入管路，它通入环形管路中。根据本专利技术，这样的煤气发生熔炉的特点是，在这些气体管路中设置了一个用于调节含氧气体的体积流量的调节装置。按照本专利技术设置调节装置主要适用于解决本专利技术所提出的任务，但它还产生了其它优点。根据现有技术，氧气输入是通过在通向环形管路的输入管路中的唯一调节附件进行的。为了克服很高的气体量和气压，必须相应地设计该附件并且它只能作为特制部件获得。此外，在从8巴到5巴的压力降低时出现的噪音是如此严重，结果，可能不利地影响了设备操作人员的健康。事实已经证明，当采用较小的可批量获得的调节装置时，尽管有许多，总体可比较的成本降低了，噪音负荷首先明显减小了。根据一个优选实施例，当在每条气体管路中设置了一个用于调节含氧气体的体积流量的调节装置时，这是特别有利的。为了能够在工作中时在一些喷嘴中从氧气切换到氮气，在一些气体管路中，一条氮气输入管路适当地在调节装置之前或之后通入气体管路中。因此，当煤气发生熔炉停机或启动时，一些喷嘴可以先后被接通或断开并通入不同的氧气量或氮气量。由此一来，可以在系统压力高且氧气量少的情况下和尽管如此仍以从一开始就足够高的氧气流出速度来实现设备启动。如果在这些气体管路中，调节装置在气流方向上紧接在氧气喷嘴的前面，则这是有利的。在液相入侵喷嘴流道的情况下，由此造成了非常快速且仅限于有关喷嘴的氧气流控制以及特别快速的气压形成。气压形成抑制了液相并由此防止或尽可能减少了损害。根据本专利技术煤气发生熔炉的一个优选设计方案，在这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤气发生熔炉的运转方法，在所述熔炉中，含铁炉料如部分还原和／或完全还原的海绵铁在通过许多个分布在煤气发生熔炉四周的氧气喷嘴输入含氧气体并加入固态碳载体的情况下也在一个由固态碳载体构成的固定床上完全还原并且在同时形成含一氧化碳和氢气的还原气体的情况下被熔炼成液态生铁或初级钢水，其中含氧气体通过气体管路被送往氧气喷嘴并从这里把含氧气体吹入固定床，其特征在于，单独调节在许多气体管路中把含氧气体送往氧气喷嘴的输送，以便在这些气体管路中或与之对应的氧气喷嘴中调节出含氧气体的预定体积流量或物料流量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RW卡斯特纳，K韦德，J乌姆，H米策利，
申请(专利权)人：沃斯特阿尔派因工业设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]