技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種高爐爐頂供氣系統。

背景技術

高爐煉鐵生產過程中，目前一般采用氮氣來維持高爐爐頂系統中的部分關鍵設備的正常運行，主要包括：采用高壓氮氣對爐頂布料器進行密封和輔助冷卻、采用高壓氮氣對爐頂料罐進行均壓、爐頂下閥箱溫度較高時采用氮氣進行降溫等。以上過程需要消耗大量的氮氣，增加了生鐵成本，尤其對一些氮氣供應不足的鋼鐵企業，氮氣缺乏或氮氣壓力波動還經常引起生產、設備故障，極大影響生產穩定性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高爐爐頂供氣系統，該高爐爐頂供氣系統能夠減少或取消爐頂氮氣消耗，提高高爐煤氣熱值，有效降低運營成本。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高爐爐頂供氣系統，包括用于向所述高爐爐頂供氮氣的爐頂氮氣系統，其特征在于：還包括與所述爐頂氮氣系統并聯設置并用于向高爐爐頂供煤氣的爐頂煤氣系統，且所述爐頂煤氣系統和爐頂氮氣系統之間設有用于切換選擇對高爐爐頂供氣氣源的切換裝置。

進一步，所述爐頂煤氣系統包括與煤氣供氣系統相連的煤氣總管，所述煤氣總管包括與料罐相連的煤氣一次均壓通路和用于對煤氣進行加壓冷卻處理的加壓冷卻通路，所述加壓冷卻通路上設有用于加壓煤氣的加壓機、用于冷卻煤氣的換熱器和用于存儲經加壓冷卻處理后的煤氣的煤氣罐，所述煤氣罐與所述高爐爐頂之間設有用于向爐頂料罐、下閥箱和布料器供氣的連接管路系統。

進一步，所述爐頂氮氣系統包括與氮氣供氣管網相連的氮氣罐I，所述氮氣罐I的輸出管路包括并聯設置的氮氣密封冷卻通路I和與位于高爐爐頂的料罐相連的氮氣二次均壓通路I，所述氮氣密封冷卻通路I分為兩條并聯的氮氣密封冷卻支路I后分別與位于高爐爐頂的下閥箱和布料器相連；

所述煤氣罐的輸出管路包括并聯設置的煤氣密封冷卻通路I和與爐頂料罐相連的煤氣二次均壓通路I，所述煤氣密封冷卻通路I分為兩條并聯的煤氣密封冷卻支路I后分別與位于高爐爐頂的下閥箱和布料器相連；

所述煤氣密封冷卻通路I和氮氣密封冷卻通路I之間設有置換旁路，所述置換旁路、煤氣密封冷卻通路I和氮氣密封冷卻通路I上分別設有用于切換選擇對高爐爐頂供氣氣源的切換閥。

進一步，所述煤氣二次均壓通路I和煤氣密封冷卻通路I上均設有用于控制煤氣輸出的調節閥I、止回閥I和切斷閥I，設置在所述煤氣密封冷卻通路I上的調節閥I和切斷閥I分別設置在兩條所述煤氣密封冷卻支路I上；

所述氮氣二次均壓通路I和氮氣密封冷卻通路I上均設有用于控制氮氣輸出的調節閥II、止回閥II和切斷閥II，設置在所述氮氣密封冷卻通路I上的調節閥II和切斷閥II分別設置在兩條所述氮氣密封冷卻支路I上。

進一步，所述爐頂氮氣系統包括與氮氣供氣管網相連的氮氣罐II，所述煤氣罐與氮氣罐II之間設有用于與料罐相連的二次均壓通路II和用于分別與下閥箱、布料器相連的密封冷卻通路II。

進一步，所述二次均壓通路II包括分別與煤氣罐和氮氣罐II相連的二次均壓支路II和與料罐相連的二次均壓總路II；所述密封冷卻通路II包括分別與煤氣罐、氮氣罐II相連的密封冷卻分路II和分別與下閥箱、布料器相連的密封冷卻支路II，密封冷卻分路II和密封冷卻支路II之間設有密封冷卻總路II；

所述二次均壓總路II上設有調節閥III和止回閥III，所述二次均壓支路II上設有切斷閥III；所述密封冷卻分路II上設有切斷閥IV，所述密封冷卻支路II上設有調節閥IV和切斷閥V，所述密封冷卻支路II上或密封冷卻總路II上設有止回閥IV。

進一步，所述煤氣罐上還設有用于與氮氣供氣管網相連的氮氣供氣管，所述煤氣罐的輸出管路包括并聯設置的密封冷卻通路III和與位于高爐爐頂的料罐相連的二次均壓通路III，所述密封冷卻通路III分為兩條并聯的密封冷卻支路III后分別與位于高爐爐頂的下閥箱和布料器相連。

進一步，所述加壓冷卻通路和氮氣供氣管上均設有切斷閥VI；

所述二次均壓通路III和密封冷卻通路III上均設有用于控制氣體輸出的調節閥V、止回閥V和切斷閥VII，設置在所述密封冷卻通路III上的調節閥V和切斷閥VII分別設置在兩條所述密封冷卻支路III上。

進一步，所述換熱器為兩個并分別設置在所述加壓機的前后兩側。

進一步，所述煤氣一次均壓通路上設有切斷閥VIII；所述煤氣罐和氮氣罐上設有安全閥。

本發明的有益效果在于：