本发明提供一种提高干熄焦炉焦炭热态强度系统及方法,增设一套微粉喷吹系统及气路系统,以N
1.一种提高干熄焦炉焦炭热态强度系统,其特征在于,由粉剂输送系统及气路系统组成;粉剂输送系统包括载气管、料仓、喷粉分配器、下给粉管、下给粉阀、上给粉管、上给粉阀、下喷粉围管、上喷粉围管;围绕在干熄焦炉上、下部的上喷粉围管和下喷粉围管分别通过上给粉阀和下给粉阀连接上给粉管和下给粉管,在上喷粉围管和下喷粉围管内侧均布有四支喷枪,上给粉管和下给粉管另一端与喷粉分配器连接,喷粉分配器连接载气管,载气管上设有料仓;气路系统包括给气分配器、上给气管、上给气阀、下给气管、下给气阀、上出气管、上出气阀、下出气管、下出气阀、集气炉及除尘管;上给气管和下给气管一端连接给气分配器,另一端通过上给气阀和下给气阀分别与干熄焦炉的顶部和底部连接,上出气管和下出气管一端连接集气炉,另一端通过上出气阀和下出气阀分别与干熄焦炉的顶部和底部连接,集气炉上连接有除尘管。
2.根据权利要求1所述的提高干熄焦炉焦炭热态强度系统,其特征在于,所述给气分配器内装有冷N₂。
3.一种应用权利要求1所述提高干熄焦炉焦炭热态强度系统的方法,其特征在于,具体方法和步骤为:xa0(1)、红焦装入干熄焦炉后,开启给气分配器,打开下给气阀及上出气阀,冷N₂经由下给气管从干熄焦炉底部吹入,冷却焦炭;xa0(2)、当N₂从干熄焦炉底吹入1~10xa0分钟后,开启喷粉分配器和下给粉阀,以N₂作为粉剂输送载体,通过下给粉管、下给粉围管及连接在下给粉围管内侧的喷枪喷入干熄焦炉内,粉剂随着吹入的N₂上升过程中部分附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉顶部上出气管进入除尘系统,底吹粉剂的时间5~15分钟;(3)、关闭下给气阀和上出气阀,打开上给气阀和下出气阀,以N₂作为粉剂输送载体,通过上给粉管、上给粉围管及喷枪喷入干熄焦炉内,气体从干熄焦炉顶部吹入,粉剂随N₂下降过程中附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉下出气管进入除尘系统,顶吹粉剂时间5~15分钟;(4)、关闭粉剂输送系统,关闭上给气阀及下出气阀,开启下给气阀和上出气阀,继续向干熄焦炉内吹入冷N₂,直至达到焦炭要求的温度。
4.根据权利要求3所述的提高干熄焦炉焦炭热态强度的方法,其特征在于,所述粉剂为粒度小于300目的SiC、SiO₂微粉。
5.根据权利要求3所述的提高干熄焦炉焦炭热态强度的方法,其特征在于,所述粉剂喷入量占焦炭量的0.01wt%~1wt%,粉剂喷入流量为2~8kg/min。技术领域
本发明属于煤炼焦后焦炭的钝化装置与工艺领域,特别涉及一种用于提高干熄焦炉焦炭热态强度系统及其方法。背景技术xa0xa0xa0xa0xa0xa0xa0高炉的强化冶炼,必须在高炉炉况顺行的前提下进行。此时焦炭在高炉内作为料柱的骨架作用越来越重要,因此焦炭的热态性能成为衡量其质量的重要指标。改善焦炭热态性能的实质即降低反应性和提高热态强度。许多冶金工作者采取了焦炭钝化方法,有效的改善了焦炭在高炉中的热态性能。专利公开号CNxa0101082008Axa0公开了一种含镧系稀土元素的焦炭钝化剂及其使用方法。将一定比例的硼砂、硅灰石、镧系稀土共磨至325目以下,按照配比与硼酸混合,倒入热水中,掺入纤维素等结合剂,通过喷洒装置喷洒到焦炭表面,在焦炭表面形成一层保护层,一定程度上延缓焦炭氧化。专利公开号CNxa01321168xa0C提供了一种焦炭在熄焦的水中添加硼酸和钛白粉等物质,降低反应性和提高强度。这些方法都是在熄焦或在焦炭熄焦后通过喷洒钝化剂方式,在焦炭表面形成一层保护膜,溶质颗粒填充焦炭气孔,从而阻止氧化性气体与焦炭和向焦炭内部扩散,以达到降低焦炭反应性目的。xa0xa0xa0xa0上述两种钝化方法实施时,需要增加喷洒设备、添加剂生产成本;另外喷洒溶液后焦炭水分的增加将不同程度地影响焦炭的性能,尤其不太适合采用干熄焦处理的工艺。针对于此,开发了一种适合干熄焦处理的提高焦炭热态强度的方法。
发明内容
本发明提供一种提高干熄焦炉焦炭热态强度系统及方法,旨在以N₂作为载体,在干熄焦过程中采取顶、底复吹的方法,将易于渗透到焦炭内部和粘结到焦炭表面的微粉均匀负载到焦炭表面,形成保护膜,从而提高焦碳的热态强度和高温抗氧化性能。为此,本发明所采取的解决方案是:一种提高干熄焦炉焦炭热态强度系统,其特征在于,由粉剂输送系统及气路系统组成。粉剂输送系统包括载气管、料仓、喷粉分配器、下给粉管、下给粉阀、上给粉管、上给粉阀、下喷粉围管、上喷粉围管;围绕在干熄焦炉上、下部的上喷粉围管和下喷粉围管分别通过上给粉阀和下给粉阀连接上给粉管和下给粉管,在上喷粉围管和下喷粉围管内侧均布有四支喷枪,上给粉管和下给粉管另一端与喷粉分配器连接,喷粉分配器连接载气管,载气管上设有料仓。气路系统包括给气分配器、上给气管、上给气阀、下给气管、下给气阀、上出气管、上出气阀、下出气管、下出气阀、集气炉及除尘管;上给气管和下给气管一端连接给气分配器,另一端通过上给气阀和下给气阀分别与干熄焦炉的顶部和底部连接,上出气管和下出气管一端连接集气炉,另一端通过上出气阀和下出气阀分别与干熄焦炉的顶部和底部连接,集气炉连接有除尘管。所述给气分配器内装有冷N₂。一种提高干熄焦炉焦炭热态强度的方法,其特征在于,具体方法和步骤为:xa01、红焦装入干熄焦炉后,开启给气分配器,打开下给气阀及上出气阀,冷N₂经由下给气管从干熄焦炉底部吹入,冷却焦炭。xa02、当N₂从干熄焦炉底吹入1~10xa0分钟后,开启喷粉分配器和下给粉阀,以N₂作为粉剂输送载体,通过下给粉管、下给粉围管及连接在下给粉围管内侧的喷枪喷入干熄焦炉内,粉剂随着吹入的N₂上升过程中部分附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉顶部上出气管进入除尘系统,底吹粉剂的时间5~15分钟。3、关闭下给气阀和上出气阀,打开上给气阀和下出气阀,以N₂作为粉剂输送载体,通过上给粉管、上给粉围管及喷枪喷入干熄焦炉内,气体从干熄焦炉顶部吹入,粉剂随N₂下降过程中附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉下出气管进入除尘系统,顶吹粉剂时间5~15分钟。4、关闭粉剂输送系统,关闭上给气阀及下出气阀,开启下给气阀和上出气阀,继续向干熄焦炉内吹入冷N₂,直至达到焦炭要求的温度。所述粉剂为粒度小于300目的SiC、SiO₂微粉。所述粉剂喷入量占焦炭量的0.01wt%~1wt%,粉剂喷入流量为2~8kg/min。本发明的有益效果为:本发明克服了传统钝化方法工序复杂的局限性,利用干熄焦过程中从熄焦炉顶部和底部以N₂为载体将SiC、SiO₂微粉均匀负载到焦炭表面,使之在焦炭表面形成一层保护膜,阻止焦炭的氧化反应。该微粉粒度小,比表面积大,易于渗透到焦炭内部和粘结到焦炭表面,从而可有效提高焦碳的高温抗氧化性能和热态强度。本发明在焦炭干熄焦过程实现,与其它焦炭钝化方法相比,可避免增加工序,缩短处理时间,且残留的粉剂对后续高炉冶炼无不利影响。
附图说明
图1是提高干熄焦炉焦炭热态强度系统结构示意图;图2是喷粉围管俯视图。图中:载气管1、料仓2、喷粉分配器3、下给粉管4、上给粉管5、下给粉阀6、上给粉阀7、下喷粉围管8、上喷粉围管9、干熄焦炉10、上给气阀11、上给气管12、下出气阀13、下出气管14、下给气阀15、下给气管16、上出气阀17、上出气管18、集气炉19、除尘管20、给气分配器21、喷枪22。
具体实施方式
由附图可见,本发明提高干熄焦炉焦炭热态强度系统系由粉剂输送系统及气路系统两部分所组成。粉剂输送系统包括载气管1、料仓2、喷粉分配器3、下给粉管4、下给粉阀6、上给粉管5、上给粉阀7、下喷粉围管8、上喷粉围管9。下喷粉围管8与上喷粉围管9分别为3根,其整体形状为一圆环形。3根上喷粉围管9围绕在干熄焦炉10的上部,3根下喷粉围管8围绕在干熄焦炉10的下部,在上喷粉围管9和下喷粉围管8的内侧即朝向干熄焦炉10的一侧等间距设置有四支喷枪21。上喷粉围管9和下喷粉围管8分别通过上给粉阀7和下给粉阀6连接上给粉管5和下给粉管4,上给粉管5和下给粉管4的另一端与喷粉分配器3连接,喷粉分配器3上还连接有一根载气管1,载气管1上安装有料仓2,负责给载气管1提供粉剂。气路系统包括上给气阀11、上给气管12、下出气阀13、下出气管14、下给气阀15、下给气管16、上出气阀17、上出气管18、集气炉19、除尘管20及给气分配器21;上给气管12和下给气管16一端连接给气分配器21,另一端通过上给气阀11和下给气阀15分别与干熄焦炉10的顶部和底部连接,上出气管18和下出气管14一端连接集气炉19,另一端通过上出气阀17和下出气阀13分别与干熄焦炉10的顶部和底部连接,集气炉19通过除尘管20与外部除尘系统连接。给气分配器21内装有冷N₂。下面,结合实施例,对本发明提高干熄焦炉焦炭热态强度的方法做进一步说明。实施例1:焦炭100t,SiC微粉粒度小于300目,喷入量80kg,喷入流量5kg/min。1、红焦装入干熄焦炉10后,开启给气分配器21,打开下给气阀15及上出气阀17,冷N₂经由下给气管16从干熄焦炉10的底部吹入,冷却焦炭。xa02、当N₂从干熄焦炉10底部吹入4分钟后,开启喷粉分配器3和下给粉阀6,以N₂作为粉剂输送载体,通过下给粉管4、下给粉围管8及连接在下给粉围管8内侧的喷枪22喷入干熄焦炉10内,粉剂随着吹入的N₂上升过程中部分附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉10的顶部上出气管18进入集气炉19,再由除尘管20排入外部除尘系统,底吹粉剂的时间为8分钟。3、关闭下给气阀15和上出气阀17,打开上给气阀11和下出气阀13,以N₂作为粉剂输送载体,通过上给粉管5、上给粉围管9及喷枪22喷入干熄焦炉10内,气体从干熄焦炉10的顶部吹入,粉剂随N₂下降过程中附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉10的下出气管14进入集气炉19,再由除尘管20排入外部除尘系统,顶吹粉剂时间8分钟。4、关闭粉剂输送系统,关闭上给气阀11及下出气阀13,开启下给气阀15和上出气阀17,继续向干熄焦炉10内吹入冷N₂,直至达到焦炭要求的温度。本发明实施例1生产的焦炭与普通工艺生产的焦炭反应性和反应后强度对比如表1所示。xa0xa0表1xa0xa0普通焦炭与实施例1焦炭热态性能比较表ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="499"/>实施例2:焦炭120t,SiO₂微粉粒度小于300目,喷入量48kg,喷入流量2.4kg/min。1、红焦装入干熄焦炉10后,开启给气分配器21,打开下给气阀15及上出气阀17,冷N₂经由下给气管16从干熄焦炉10的底部吹入,冷却焦炭。xa02、当N₂从干熄焦炉10底部吹入10分钟后,开启喷粉分配器3和下给粉阀6,以N₂作为粉剂输送载体,通过下给粉管4、下给粉围管8及连接在下给粉围管8内侧的喷枪22喷入干熄焦炉10内,粉剂随着吹入的N₂上升过程中部分附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉10的顶部上出气管18进入集气炉19,再由除尘管20排入外部除尘系统,底吹粉剂的时间为10分钟。3、关闭下给气阀15和上出气阀17,打开上给气阀11和下出气阀13,以N₂作为粉剂输送载体,通过上给粉管5、上给粉围管9及喷枪22喷入干熄焦炉10内,气体从干熄焦炉10的顶部吹入,粉剂随N₂下降过程中附着在焦炭表面,其余粉剂随着N₂从干熄焦炉10的下出气管14进入集气炉19,再由除尘管20排入外部除尘系统,顶吹粉剂时间10分钟。4、关闭粉剂输送系统,关闭上给气阀11及下出气阀13,开启下给气阀15和上出气阀17,继续向干熄焦炉10内吹入冷N₂,直至达到焦炭要求的温度。本发明实施例2生产的焦炭与普通工艺生产的焦炭反应性和反应后强度对比如表2所示。xa0表2xa0xa0普通焦炭与实施例2焦炭热态性能比较表ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="499"/>由表1、表2可以看出,本发明由于在焦炭表面被覆盖一层难氧化的微粉,从而对阻止焦炭的氧化起到了很好的作用。