一種鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w安全防控裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w安全防控裝置及方法，特別是一種充氮排出封閉罐體內(nèi)可燃?xì)怏w，使之濃度降低至爆炸極限內(nèi)的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每生產(chǎn)I噸鋼約產(chǎn)生0.12?0.14噸的鋼渣，2014年我國(guó)鋼渣產(chǎn)生量約為1.15億噸，利用率為30%，大量鋼渣沒有資源化利用，占用土地、污染環(huán)境。
[0003]傳統(tǒng)的鋼渣處理工藝往往采用池式熱悶或熱潑加破碎磁選工藝。目前熱悶工藝處理鋼渣得到了業(yè)內(nèi)的認(rèn)可，成為鋼渣處理的主流工藝。鋼渣余熱有壓熱悶系統(tǒng)相比傳統(tǒng)池式熱悶，提高了鋼渣處理效率和自動(dòng)化程度，是一種全新的熱悶工藝，將發(fā)展成為鋼渣處理的主要方式之一。
[0004]熱悶過程高溫鋼渣和水反應(yīng)產(chǎn)生一定量的可燃?xì)怏w，造成了安全隱患。因此，實(shí)現(xiàn)鋼渣余熱有壓熱悶生產(chǎn)過程中，可燃?xì)怏w的安全防控是保證安全生產(chǎn)運(yùn)行的必要條件。
[0005]可燃?xì)怏w安全防控的關(guān)鍵是需要將其中可燃性氣體濃度控制在爆炸極限以內(nèi)。因此一方面要求生產(chǎn)過程中要獲得實(shí)時(shí)的氣體濃度數(shù)據(jù)；同時(shí)也要求確定有壓熱悶罐內(nèi)充氮的工藝參數(shù)，確保有壓熱悶罐內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的有效降低。
[0006]解決鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w的安全問題，不僅可以保證鋼渣余熱有壓熱悶的安全生產(chǎn)，也為其他行業(yè)類似工況的安全防控提供思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]—種鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w安全防控裝置，其中包括:有壓熱悶罐、引氣閥、氣體分析儀、氮?dú)鈨?chǔ)氣罐、排氣閥、PLC控制系統(tǒng)以及計(jì)算和顯示系統(tǒng)；壓熱悶罐與引氣閥連通，引氣閥與氣體分析儀連通，引氣閥用于從壓熱悶罐引出樣氣到氣體分析儀中，氣體分析儀用于檢測(cè)獲得氣體成分，并且將氣體成分傳送給PLC控制系統(tǒng)，并在計(jì)算和顯示系統(tǒng)上實(shí)時(shí)顯示；氮?dú)鈨?chǔ)氣罐與有壓熱悶罐連通，熱悶結(jié)束前，氮?dú)鈨?chǔ)氣罐中的氮?dú)獬淙胗袎簾釔灩?，排氣閥設(shè)置在有壓熱悶罐上，用于將有壓熱悶罐內(nèi)可燃?xì)怏w外排，在計(jì)算和顯示系統(tǒng)所顯示的壓熱悶罐內(nèi)氣體成分中可燃?xì)怏w含量低于安全水平時(shí)，停止將氮?dú)鈨?chǔ)氣罐中的氮?dú)獬淙胗袎簾釔灩蕖?br>[0009]其中，所述裝置還包括引氣管，引氣管包括第一引氣管、第二引氣管和第三引氣管；有壓熱悶罐頂部開口通過第一引氣管連通引氣閥的入口端，引氣閥的出口端通過第二引氣管連通氣體分析儀，引出氣體從氣體分析儀經(jīng)第三引氣管外排。
[0010]其中，所述裝置中還包括氮?dú)夤堋⒌獨(dú)忾y以及氮?dú)饬髁坑?jì)，氮?dú)夤馨ǖ谝坏獨(dú)夤?、第二氮?dú)夤?、第三氮?dú)夤芎偷谒牡獨(dú)夤?；氮?dú)鈨?chǔ)氣罐的開口通過第一氮?dú)夤苓B通氮?dú)忾y的入口端，氮?dú)忾y的出口端通過第二氮?dú)夤苓B通氮?dú)饬髁坑?jì)的入口端，氮?dú)饬髁坑?jì)的出口端通過第三氮?dú)夤苓B通有壓熱悶罐的入口端，然后經(jīng)第四氮?dú)夤軐⒌獨(dú)獬淙胗袎簾釔灩?，其中第四氮?dú)夤苎刂袎簾釔灩薜拈L(zhǎng)度方向延伸。
[0011]其中，所述裝置還包括數(shù)據(jù)傳輸線，數(shù)據(jù)傳輸線包括第一數(shù)據(jù)傳輸線、第二數(shù)據(jù)傳輸線、第三數(shù)據(jù)傳輸線、第四數(shù)據(jù)傳輸線、第五數(shù)據(jù)傳輸線和第六數(shù)據(jù)傳輸線；引氣閥通過第一數(shù)據(jù)傳輸線連接PLC控制系統(tǒng)，氣體分析儀通過第二數(shù)據(jù)傳輸線連接PLC控制系統(tǒng)，氮?dú)忾y通過第三數(shù)據(jù)傳輸線連接PLC控制系統(tǒng)，氮?dú)饬髁坑?jì)通過第四數(shù)據(jù)傳輸線連接PLC控制系統(tǒng)，排氣閥通過第五數(shù)據(jù)傳輸線連接PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)經(jīng)第六數(shù)據(jù)傳輸線連接計(jì)算和顯示系統(tǒng)。
[0012]其中，氣體成分中可燃?xì)怏w為氫氣，充氮結(jié)束后有壓熱悶罐內(nèi)氣體成分中氫氣體積含量低于3%，即表示可燃?xì)怏w含量低于安全水平。
[0013]其中，計(jì)算和顯示系統(tǒng)(12)為計(jì)算機(jī)顯示平臺(tái)，PLC控制系統(tǒng)(10)用于對(duì)引氣閥
(2)、氮?dú)忾y(6)和排氣閥(9)進(jìn)行控制。
[0014]其中，所述引氣閥(2)、氮?dú)忾y(6)和排氣閥(9)均為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0015]一種采用前述裝置對(duì)鋼渣余熱有壓熱悶氣體安全防控的方法，包括如下步驟:
[0016](I)在有壓熱悶罐頂部開口，通過引氣閥調(diào)節(jié)開度引出樣氣；
[0017](2)樣氣通過氣體分析儀檢測(cè)獲得氣體成分，并且將氣體成分通過數(shù)據(jù)傳輸線傳送給PLC控制系統(tǒng)，并在計(jì)算和顯示系統(tǒng)上實(shí)時(shí)顯示，觀察氣體分析結(jié)果；
[0018](3)在熱悶處理后期進(jìn)行充氮排氣操作，熱悶結(jié)束前，打開氮?dú)忾y，通過氮?dú)夤軐⒌獨(dú)獬淙胗袎簾釔灩?，充?-8分鐘后打開排氣閥，有壓熱悶罐內(nèi)可燃?xì)怏w經(jīng)排氣閥外排，連續(xù)充氮至熱悶處理結(jié)束，在計(jì)算和顯示系統(tǒng)所顯示的壓熱悶罐內(nèi)氣體成分中可燃?xì)怏w含量低于安全水平時(shí)，停止將氮?dú)鈨?chǔ)氣罐中的氮?dú)獬淙胗袎簾釔灩蕖?br>[0019]其中，可燃?xì)怏w為氫氣，充氮5分鐘后打開排氣閥；充氮過程工藝參數(shù)如下:
[0020](I)開始充氮時(shí)間:熱悶結(jié)束前10?30分鐘；
[0021](2)氮?dú)饬魉?30 ?60m3/h ；
[0022](3)充氮時(shí)長(zhǎng):10?30分鐘；
[0023](4)充氮結(jié)束后有壓熱悶罐(I)內(nèi)氣體成分中氫氣體積含量低于3%，即表示可燃?xì)怏w含量低于安全水平。
[0024]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是裝置上和方法上實(shí)現(xiàn)了鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w安全防控，安裝操作簡(jiǎn)單，不影響PLC系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行，并與PLC系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了有壓熱悶可燃?xì)怏w的安全防控，對(duì)生產(chǎn)過程中及時(shí)控制有壓熱悶罐內(nèi)可燃?xì)怏w成分，排除安全隱患起到重要作用。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w安全防控裝置示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0026]一種鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w安全防控裝置如附圖1所示，一種鋼渣余熱有壓熱悶可燃?xì)怏w安全防控裝置，其中包括:有壓熱悶罐1、引氣閥2、引氣管3、氣體分析儀4、氮?dú)鈨?chǔ)氣罐5、氮?dú)忾y6、氮?dú)饬髁坑?jì)7、氮?dú)夤?、排氣閥9、數(shù)據(jù)傳輸線10、PLC控制系統(tǒng)11以及計(jì)算和顯示系統(tǒng)12。所述裝置中引氣管3包括第一引氣管、第二引氣管和第三引氣管；有壓熱悶罐I頂部開口通過第一引氣管3連接引氣閥2的入口端，引氣閥2的出口端通過第二引氣管3連接氣體分析儀4，引出氣體從氣體分析儀4經(jīng)第三引氣管3外排。所述裝置中氮?dú)夤?包括第一氮?dú)夤?、第二氮?dú)夤堋⒌谌獨(dú)夤芎偷谒牡獨(dú)夤埽坏獨(dú)鈨?chǔ)氣罐5的開口通過第一氮?dú)夤?連接氮?dú)忾y6的入口端，氮?dú)忾y6的出口端通過第二氮?dú)夤?連接氮?dú)饬髁坑?jì)7的入口端，氮?dú)饬髁坑?jì)7的出口端通過第三氮?dú)夤?連接有壓熱悶罐I的入口端，然后經(jīng)第四氮?dú)夤?將氮?dú)獬淙胗袎簾釔灩轎。所述裝置中數(shù)據(jù)傳輸線10包括第一數(shù)據(jù)傳輸線、第二數(shù)據(jù)傳輸線、第三數(shù)據(jù)傳輸線、第四數(shù)據(jù)傳輸線、第五數(shù)據(jù)傳輸線和第六數(shù)據(jù)傳輸線；引氣閥2通過第一數(shù)據(jù)傳輸線10連接PLC控制系統(tǒng)11，氣體分析儀4通過第二數(shù)據(jù)傳輸線10連接PLC控制系統(tǒng)1