專(zhuān)利名稱(chēng)：為高爐供氣的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為高爐供氣的方法及設(shè)備。
一個(gè)高爐要從底部供給大量的空氣-可選擇加氧空氣，這被稱(chēng)為“鼓風(fēng)”。該鼓風(fēng)通常由一臺(tái)或多臺(tái)被稱(chēng)為“鼓風(fēng)機(jī)”的軸向壓縮機(jī)把氣壓壓縮到3到6個(gè)巴之間。
由于這些壓縮機(jī)沒(méi)有配備中間冷卻器，所以隨后進(jìn)行的壓縮是絕熱型的，消耗的能量中的一部分加熱了這些被如此壓縮了的鼓風(fēng)。鼓風(fēng)離開(kāi)空氣壓縮機(jī)時(shí)的溫度在150℃到250℃之間。
在該情況下，鼓風(fēng)中的含水量與環(huán)境空氣中的含水量一致。
本發(fā)明的目標(biāo)是降低為高爐供氣的壓縮機(jī)的能量消耗。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是降低設(shè)備投資費(fèi)用。
本發(fā)明的主要內(nèi)容之一是提供了一個(gè)為高爐供氣的方法，其特征在于要供給高爐的至少部分空氣或加氧空氣來(lái)自于一個(gè)具有N個(gè)壓縮階段的壓縮機(jī)，其中至少有一個(gè)階段為等溫壓縮階段。
本發(fā)明的其它方面是來(lái)自于等溫壓縮機(jī)的空氣--可選用加氧的，被送至一個(gè)位于高爐上游的加熱裝置，最終壓縮階段為一個(gè)等溫壓縮階段，來(lái)自于壓縮機(jī)的部分空氣被送往一個(gè)空氣分離裝置，從空氣中制備至少一種氣體，來(lái)自于空氣分離裝置的、從空氣中制備的一種氣體被送往高爐。
本發(fā)明的另一主要內(nèi)容是提供了一套為高爐供氣的設(shè)備，包括壓縮裝置，用于壓縮欲送往高爐的選擇性加氧的空氣，其特征在于這些裝置包括一臺(tái)具有N個(gè)壓縮階段的壓縮機(jī)，其中至少有一個(gè)階段是等溫壓縮階段。
本發(fā)明的其它內(nèi)容包括壓縮裝置中包括一臺(tái)離心式壓縮機(jī)，
空氣加熱裝置位于壓縮裝置的下游，高爐的上游，冷卻裝置位于第N-1階段下游或位于最終壓縮階段的下游，用于冷卻來(lái)自壓縮裝置的空氣的裝置包括一個(gè)直接接觸或間接接觸冷卻器，來(lái)自于壓縮裝置的空氣被送往空氣分離裝置，從空氣中制備出至少一種氣體，以及來(lái)自于空氣分離裝置的、從空氣中制備出的一種氣體被送往高爐。
本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)將在下面示圖里進(jìn)行說(shuō)明。
在

圖1中，要供給高爐1的空氣在一個(gè)配備有中間冷卻器5的等溫壓縮機(jī)3中被壓縮到3到6巴。
空氣中所含的部分水蒸氣將在通過(guò)冷卻器5時(shí)經(jīng)冷凝除去?？諝怆x開(kāi)壓縮機(jī)時(shí)的溫度約100℃，可以選擇采用合適的冷卻系統(tǒng)冷卻，如采用水冷卻器6。
這樣干燥過(guò)的空氣在吹進(jìn)高爐1之前，在“考巴氏熱風(fēng)爐”7中被加熱到1000℃。
如圖2所示，來(lái)自于等溫壓縮機(jī)3的空氣中的一部分在“考巴氏熱風(fēng)爐”7的上游被取出，被送往一個(gè)包括空氣蒸餾塔的空氣分離裝置9。由該裝置制備出的氧氣可以加濃供給高爐的空氣，與這些空氣一起在“考巴氏熱風(fēng)爐”7內(nèi)被加熱。顯然，也可以采用其它類(lèi)型的空氣分離裝置。
因此，空氣分離裝置9可以全部或部分地由等溫壓縮機(jī)供氣。壓縮機(jī)可以采用離心式的。
在圖3中，高爐由離心式壓縮機(jī)11供給空氣，沒(méi)有中間階段冷卻。因此，該壓縮是絕熱型的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于它使得高爐制造生鐵的生產(chǎn)成本大大下降。
造成這一下降的因素如下等溫壓縮機(jī)的使用使鼓風(fēng)機(jī)的能耗降低，在給定壓力下壓縮同一氣流比絕熱壓縮機(jī)耗能少得多；離心壓縮機(jī)的選擇使用，以投資而言，比通常安裝的用于此的軸向壓縮機(jī)便宜；高爐中的焦炭消耗下降，因?yàn)橥ㄟ^(guò)冷凝空氣中所含的部分水蒸氣，鼓風(fēng)被部分地干燥了。
這一干燥工序阻止了在高爐的冶煉區(qū)水蒸氣還原成氫的吸熱反應(yīng)，從而降低了焦炭的消耗。
這一干燥工序是通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)等溫壓縮機(jī)的中間冷卻器和經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的最終冷卻器-當(dāng)選擇安裝最終冷卻器在經(jīng)濟(jì)上是有利的時(shí)--的空氣中的水蒸氣進(jìn)行冷凝實(shí)現(xiàn)的。
在這種情況下，空氣將以比采用絕熱型鼓風(fēng)機(jī)時(shí)低的溫度吹入“考巴氏熱風(fēng)爐”，在設(shè)備包括了從離開(kāi)“考巴氏熱風(fēng)爐”的廢氣中回收熱量的回?zé)釥t的情況下，采用絕熱型鼓風(fēng)機(jī)會(huì)導(dǎo)致加熱鼓風(fēng)所需的燃料的消耗增加。
因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，廢氣排出時(shí)的溫度要高于250℃，以來(lái)自等溫壓縮機(jī)的選擇性冷卻的空氣供給“考巴氏熱風(fēng)爐”，其結(jié)果實(shí)際上將降低廢氣排出時(shí)的溫度，但不會(huì)造成加熱鼓風(fēng)所需的燃料消耗的增加(或有限的增加)。
還可以選擇由同樣的等溫鼓風(fēng)機(jī)向空氣分離設(shè)備供氣，這將使從空氣中為高爐和/或其它消耗設(shè)備制備至少一種氣體成為可能，同時(shí)對(duì)空氣壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)從最佳協(xié)作作用中受益，這就使綜合投資下降，從而也就降低了如此制備氣體的費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.一種為高爐(1)供氣的方法，其中供給高爐的空氣或加氧空氣中至少有一部分來(lái)自于一臺(tái)具有N個(gè)壓縮階段的壓縮機(jī)，N大于1，其特征在于該壓縮機(jī)在最終壓縮階段(3)之外至少還有一個(gè)階段。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中來(lái)自于等溫壓縮機(jī)(3)的可選擇加氧的空氣被送往位于高爐上游的加熱裝置(7)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中最終壓縮階段是一個(gè)等溫壓縮階段。
4.如前面的權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其中來(lái)自于壓縮機(jī)的空氣中的一部分被送往一個(gè)空氣分離裝置(9)，以從空氣中制備至少一種氣體。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中來(lái)自于空氣分離裝置(9)的、從空氣中來(lái)的一種氣體被送往高爐(1)。
6.為高爐(1)供氣的設(shè)備，包括用于壓縮供給高爐的選擇性加氧的空氣的裝置，這些裝置包括一臺(tái)具有N個(gè)壓縮階段的壓縮機(jī)，N大于1，其特征在于壓縮機(jī)在最終壓縮階段(3)之外至少還有一個(gè)階段。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中壓縮裝置包括一個(gè)離心式壓縮機(jī)(3)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，包括用于在壓縮裝置的下游和高爐的上游加熱空氣的裝置(7)。
9.如權(quán)利要求6、7或8所述的設(shè)備，包括用于冷卻最終壓縮階段的裝置(6)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中用于冷卻來(lái)自壓縮裝置的空氣的裝置(6)包括一個(gè)直接接觸或間接接觸冷卻器。
11.如權(quán)利要求6到10中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，包括將來(lái)自壓縮裝置的空氣送往一臺(tái)從空氣中制備至少一種氣體的空氣分離裝置(9)的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，包括將來(lái)自于空氣分離裝置(9)的、從空氣中制出的一種氣體送往高爐(1)的裝置。
13.為高爐(1)供氣的設(shè)備，包括用于壓縮供給高爐的可選擇加氧的空氣的裝置，其特征在于這些裝置包括一臺(tái)離心絕熱壓縮機(jī)(11)。
全文摘要
將來(lái)自于一臺(tái)等溫壓縮機(jī)(3)或一臺(tái)(徑向)離心壓縮機(jī)(11)的、可選擇加氧的空氣流供給高爐(1)。
文檔編號(hào)C21B9/10GK1212289SQ9811597
公開(kāi)日1999年3月31日 申請(qǐng)日期1998年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月8日
發(fā)明者埃馬紐埃爾·加尼耶, 迪迪耶·馬涅特 申請(qǐng)人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究有限公司