【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼铁低碳高炉的煤气加热技术，具体涉及一种优化富氢碳循环氧气高炉煤气加热炉温度场的方法。
技术介绍
1、富氢碳循环氧气高炉（hycrof）用氧气鼓风代替传统的加热空气鼓风，并将炉顶煤气脱除co2后，形成较高浓度的还原性组分（co和h2）的煤气介质，需要加热后循环喷入富氢碳循环氧气高炉（hycrof）的风口，再利用降碳降固体燃料的一种炼铁工艺。脱碳循环煤气的加热作为富氢碳循环氧气高炉（hycrof）的创新独有技术被得到了工业验证及应用，但是在脱碳循环煤气加热装置采用了蓄热式加热炉技术，采用此技术主要是为了保值传统高炉的煤气加热炉技术及资产在碳中和时代得到延续，因此富氢碳循环氧气高炉（hycrof）蓄热式煤气加热炉对传统高炉的煤气加热炉的加热方法及操作进行了优化改良。目前富氢碳循环氧气高炉（hycrof）高炉的炉顶煤气热值在7000-7500kj/nm3,较是传统的高炉的煤气热值3300 kj/nm3的2.3倍左右,因此虽然富氢碳循环氧气高炉（hycrof）蓄热式煤气加热炉在加热方法及操作上进行了优化改良，但是基本的传热学原理及炉型本体结构为了延续传统煤气加热炉的结构，未做大的变动，因此在富氢碳循环氧气高炉（hycrof）蓄热式煤气加热炉在烧炉燃烧过程中，由于炉顶煤气热值高，理论燃烧温度高超出了炉顶温度1300℃的控制范围，对于炉顶的耐材的理化性能的承受超出了设计标准，有烧损的倾向，同时烧炉煤气热值高，造成废气量不足，高温废气只能在炉顶区域加热较高温度，但是对于炉体中下部的热量传递受废气量的制约，整个温度梯度不能满足均匀
技术实现思路
1、为了解决富氢碳循环氧气高炉（hycrof）煤气加热炉“上热下冷”，脱碳煤气加热温度不能恒定输送的生产问题，本专利技术的目的在于提供一种优化富氢碳循环氧气高炉煤气加热炉温度场的方法，其中主要包括优化煤气加热炉提高蓄热式煤气加热炉的烟道温度，用以解决整个蓄热式煤气加热炉温度梯度不能满足均匀升温的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、煤气加热炉的主燃烧器基于高炉煤气的特性设计，通过理化特性、流量配置、压力调节、炉内状况、燃烧器结构等指标的综合指标进行调节，使燃烧的匹配，防止出现不完全燃烧，使高热值富氢碳循环氧气高炉（hycrof）煤气加热炉通过优化烘炉技术、优化烧炉技术、优化高热值煤气配加废气技术，使高热值富氢碳循环氧气高炉（hycrof）煤气应用于煤气加热炉烧炉。
4、一种优化富氢碳循环氧气高炉煤气加热炉温度场的方法，按照烘炉曲线的要求，将理论燃烧温度控制在1150 ℃，烘炉结束，提高硅砖界面温度，开炉首次送风防止硅砖界面温度降低到500 ℃，使用富氢碳循环氧气高炉煤气烧炉时，以5-10℃/h的升温速度，防止硅砖界面温度急剧上升到700 ℃以上，缓慢升温越过硅砖相变温度573 ℃，在相变温度附近减少骤升骤降；以炉顶温度和废气温度为目标值进行控制，在烧炉初期，炉顶温度低于设定值900℃-1100℃时，以较大的煤气量和空气量及合理的空燃比实现快速燃烧调节，当炉顶温度达到规定值1300-1400℃以后，转为以炉顶温度为目标值的控制阶段，即保持煤气量加大空气量，维持炉顶温度，在废气温度接近设定值时，转为以废气温度控制阶段，减少煤气量和助燃空气量，具体操作为：煤气加热炉操作指标：炉顶温度：1200-1350℃；烟道温度：280-400℃；冷却水温差：<4.5℃；换炉风压波动：≯12 kpa；煤气压力﹥4.5kpa，低于2.5 kpa时停烧；空气过剩系数：1.05-1.10；煤气加热炉送煤气的操作制度包括，二炉蓄热一炉加热脱碳煤气、交叉并联两种模式：三座煤气加热炉之间的联锁关系，在二炉蓄热一炉加热脱碳煤气、交叉并联的两种模式的工作制度下，有一座煤气加热炉处于加热煤气状态，在煤气加热炉之间互相切换时，必须先将煤气燃烧的一座煤气加热炉转为加热煤气后，才能将加热煤气的另一座煤气加热炉转为煤气燃烧；当富氢碳循环氧气高炉休风被选择时，正在送煤气的一座煤气加热炉必须转入闷炉休止状态；煤气加热炉的燃烧煤气的体积分数成分：co：45-55%，co2：23-32%，h2:3-8%，n2：8-16%，h2o：4-8%，机械水0-30g/nm3，燃烧煤气热值6500-7500kjnm3，在此燃烧煤气的体积分数及热值的条件下，将煤气中配加惰性气体n2、co2、h2o蒸汽的单种、两种或三种气体的混合气体，所述惰性气体的配加压力为13-18kpa；所述合理的空燃比为：燃烧1nm3煤气的所需空气量为1.3nm3，过剩空气系数为1.1，所需空气量为1.43nm3，产生的废气量为2.16nm3，其中废气量中o2：1.27%，co2：35.36%，n2：57.91%，h2o：5.46%；所述的煤气加热炉燃烧煤气燃烧产生1nm3的废气，温度在50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃时，加热1nm3脱碳煤气需要燃烧煤气0.2408nm3、0.2347nm3、0.2284nm3 、0.2223nm3、0.2160nm3、0.2095nm3 、0.2029nm3 、0.1961nm3；脱碳煤气流量在20000nm3/h；加热煤气的平均温度1250℃；冷脱碳煤气量入口温度 35℃；加热炉顶部规定的炉顶废气温度 1350℃；平均废气出口温度50-400℃，烧炉煤气温度 35℃；助燃空气温度20 ℃；3座煤气加热炉加热煤气周期1.1h，煤气燃烧周期时间2.2h，切换时间 0.1h，总周期时间3.4h；一个总周期加热脱碳煤气的总流量680000nm3/h；3座煤气加热炉还具有“交叉并联”进行加热煤气、切换、煤气燃烧的工作制度，其中，加热煤气周期1.6h，煤气燃烧周期时间1.7h，切换时间 0.1h，总周期时间3.4h。
5、本专利技术的有益效果在于：
6、1、本专利技术基于富氢碳循环氧气高炉（hycrof）煤气加热炉“上热下冷”，脱碳煤气加热温度不能恒定输送的生产问题，优化提高蓄热式煤气加热炉的烟道温度，用以解决整个蓄热式煤气加热炉温度梯度不能满足均匀升温的问题。
7、2、本专利技术提供的一种基于全氧冶炼的煤气加热炉的废气循环炼铁新工艺，通过精准的计算，根据预设比例投入原始物料和初始配置废气，使煤气加热炉燃烧过程产生的废气，在不同的升温阶段，配加不同的循环废气量，最高可以达到50％循环配加，可减少了1700nm3/h的富氢碳循环氧气高炉（hycrof）煤气，实现co2排放的降低。另外，燃烧废气循环配加利用，无需进行脱硫、脱硝工序，不仅降低了炼铁工艺的生产成本，优化了工艺技术，而且减少了燃烧废气治理过程产生的难处理的废弃物，有助于节能环保。
8、3、本专利技术通过废气配加装置，将废气引至阻燃空气、烧炉煤气、炉顶燃烧后的高温废气内，具有将空气与废气混合，避免局本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种优化富氢碳循环氧气高炉煤气加热炉温度场的方法，其特征在于：按照烘炉曲线的要求，将理论燃烧温度控制在1150 ℃，烘炉结束，提高硅砖界面温度，开炉首次送风防止硅砖界面温度降低到500 ℃，使用富氢碳循环氧气高炉煤气烧炉时，以5-10℃/h的升温速度，防止硅砖界面温度急剧上升到700 ℃以上，缓慢升温越过硅砖相变温度573 ℃，在相变温度附近减少骤升骤降；
【技术特征摘要】
1.一种优化富氢碳循环氧气高炉煤气加热炉温度场的方法，其特征在于：按照烘炉曲线的要求，将理论燃烧温度控制在1150 ℃，烘炉结束，提高硅砖界面温度，开炉首次送风防止硅砖界面温度降低到...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁万能，季书民，贾志国，
申请(专利权)人：新疆八一钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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