【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钢铁冶金行业，具体而言，涉及一种转炉煤气安全增效回收装置及回收方法。
技术介绍
1、转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加热源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程，是目前使用最普遍的炼钢工艺。
2、转炉吹炼过程中会产生大量的高温转炉煤气，转炉煤气出口温度高达1200～1600℃，具有很高的显热，一般采用汽化烟道余热锅炉回收烟气的物理显热。转炉煤气一般主要成分为(体积分数)：co为40～60％，h2<2％，co2为15～25％，o2为0.4～0.8％，n2为25～35％，转炉煤气中含有较高的co成分，有毒性和爆炸性，同时也是一种很好的燃料，一般采用煤气回收装置回收转炉煤气的化学潜热。
3、由于转炉煤气中可燃气体主要是co和h2，由于有o2的存在，当进入爆炸范围后就会爆炸，存在一定安全风险。转炉煤气回收工艺安全评判标准非常严格，当烟气中o2含量不高于2％，co含量不低于30％时，即判定为适合回收的转炉煤气，将转炉煤气回收至煤气储柜；否则将烟气燃烧放散。目前，转炉煤气回收工艺，没有消除转炉煤气中o2的工艺措施，只能被动的甄别煤气中含o2量是否达到了安全回收的范围，进而采取回收或放散工艺，大量的可燃气体燃烧掉，能源浪费很严重，但是由于安全问题目前没有办法有效全部回收。
4、因此，转炉煤气回收工艺存在的几个问题：1、转炉煤气安全回收的问题，必须严格控制煤气中的氧含量，以减少煤气爆炸的安全风险，只回收了一部分转炉煤气，还有一部分白白浪费。2、
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种转炉煤气安全增效回收装置及回收方法，能够将转炉煤气中的自身组成转化为热值较高的co，降低了co2的排放量，转炉煤气实现全部回收，提高转炉煤气的热值，减少煤气燃烧放散量。
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种转炉煤气安全增效回收装置，包括充满填装有催化剂的反应导管，所述反应导管倾斜安装在转炉汽化烟道中；
3、所述反应导管连接有上料装置及出料装置，所述上料装置用于将规整形状的催化剂导入所述反应导管，所述出料装置用于接收反应完全后通过自重从所述反应导管中导出的催化剂废料；
4、所述反应导管包括多根，每根所述反应导管中设置有相同规格的多段催化剂，每段催化剂包括圆柱状结构，所述反应导管的管腔形状与所述催化剂的轮廓形状相同，且所述反应导管的内壁为光滑壁面；
5、所述催化剂为镂空的蜂窝状结构，所述反应导管朝向转炉煤气来料方向的侧部设置有用于供转炉煤气进入管腔的进气孔，另一侧部设置有供反应后气体导出的出气孔，所述进气孔及所述出气孔均包括开设在所述反应导管壁厚方向的通孔；
6、所述进气孔包括均布在所述反应导管上的圆形孔，所述圆形孔包括进气孔道，所述进气孔道的开孔方向与转炉煤气的流动方向相同，且相对所述反应导管的轴向倾斜设置；
7、所述出气孔包括开设在所述反应导管上的子弹状孔面，子弹状孔面的开孔方向与所述反应导管的轴向垂直，且子弹状孔面的尖端朝向转炉煤气的来气方向，每根所述反应导管上的出气孔包括多个，多个所述出气孔沿所述反应导管的轴向首尾相续设置，相邻所述出气孔之间设置一段长度的封堵部位；
8、所述反应导管包括沿转炉煤气流动方向布设的多层，每层包括并排布设的多组，每组包括多根反应导管，相邻层别不同组别的反应导管沿转炉煤气的流动方向交错布置，且每组中的多个反应导管共用同一上料装置，多组所述反应导管共用同一出料装置；
9、每层中的多组所述反应导管相对所述转炉汽化烟道的倾斜角度相同，且在水平方向上的投影相互重叠，构成转炉煤气在转炉汽化烟道中的反应接触面；
10、多层所述反应导管构成转炉煤气流动行径中的多个反应层，以供转炉煤气在催化剂作用下得到组分转换。
11、在可选的实施方式中，所述上料装置包括倾斜设置的催化剂储料箱，所述催化剂储料箱的倾斜角度与所述反应导管的倾斜角度相同；
12、所述催化剂储料箱的内部设置有多个独立的喂料槽，每个所述喂料槽与每根所述反应导管一一对应，所述喂料槽的底部设置有供料出口管，所述供料出口管连接在所述反应导管的顶部，且所述供料出口管与所述喂料槽之间设置有插板阀。
13、在可选的实施方式中，所述供料出口管上设置有推料机构，所述推料机构包括推料杆，所述供料出口管内部设置有装填导栓，所述装填导栓与所述推料杆一体连接，所述供料出口管的侧壁上开设有供所述推料杆伸缩活动的控阀槽，以及固定推料杆状态的锁止槽。
14、在可选的实施方式中，所述供料出口管的直径与所述反应导管的直径相同，且所述反应导管与所述供料出口管同心对接；
15、所述反应导管的顶部设置有接料口，所述接料口与所述供料出口管之间设置有入口关断阀。
16、在可选的实施方式中，所述出料装置包括废料收集箱，所述废料收集箱连接在所述反应导管的底部，所述反应导管的底部设置有出口关断阀。
17、在可选的实施方式中，相邻所述反应导管上的入口关断阀在所述反应导管的顶部位置相互交错，并且，相邻所述反应导管上的出口关断阀在所述反应导管的底部位置相互交错。
18、在可选的实施方式中，所述转炉汽化烟道的烟气进口以及烟气出口部位分别安装有气体检测器，所述气体检测器用于检测进入以及排出烟气中相同组分的不同含量；
19、所述气体检测器与控制单元电连接，所述控制单元用于接收检测信号，并将检测数据传输至指示终端；
20、所述插板阀、所述入口关断阀以及所述出口关断阀为手动阀或者电动阀，当为电动阀时均与所述控制单元电连接；
21、还包括报警单元，所述报警单元与所述控制单元电连接，用于提示操作人员检测和/或更换催化剂。
22、在可选的实施方式中，所述反应导管的材质为耐高温合金钢，倾斜穿插在所述转炉汽化烟道中；
23、所述上料装置、所述出料装置、所述供料出口管、所述入口关断阀以及所述出口关断阀均设置在所述转炉汽化烟道的外侧。
24、在可选的实施方式中，所述催化剂包括纯炭。
25、第二方面，本专利技术提供一种转炉煤气安全增效回收方法，包括以下步骤：
26、转炉煤气在转炉汽化烟道中流动，通过反应导管上的进气孔进入反应导管的管腔；
27、在与过量的催化剂接触后，转炉煤气进行部分组成的转化反应，减少消除转炉煤气中的o2，提高转炉煤气中co；
28、转化反应后的转炉煤气通过反应导管上的出气孔从反应导管中的管腔排出，直至通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，包括充满填装有催化剂的反应导管，所述反应导管倾斜安装在转炉汽化烟道中；
2.根据权利要求1所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述上料装置包括倾斜设置的催化剂储料箱，所述催化剂储料箱的倾斜角度与所述反应导管的倾斜角度相同；
3.根据权利要求2所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述供料出口管上设置有推料机构，所述推料机构包括推料杆，所述供料出口管内部设置有装填导栓，所述装填导栓与所述推料杆一体连接，所述供料出口管的侧壁上开设有供所述推料杆伸缩活动的控阀槽，以及固定推料杆状态的锁止槽。
4.根据权利要求3所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述供料出口管的直径与所述反应导管的直径相同，且所述反应导管与所述供料出口管同心对接；
5.根据权利要求4所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述出料装置包括废料收集箱，所述废料收集箱连接在所述反应导管的底部，所述反应导管的底部设置有出口关断阀。
6.根据权利要求5所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，相
7.根据权利要求5所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述转炉汽化烟道的烟气进口以及烟气出口部位分别安装有气体检测器，所述气体检测器用于检测进入以及排出烟气中相同组分的不同含量；
8.根据权利要求5所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述反应导管的材质为耐高温合金钢，倾斜穿插在所述转炉汽化烟道中；
9.根据权利要求2所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述催化剂包括纯炭。
10.一种转炉煤气安全增效回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，包括充满填装有催化剂的反应导管，所述反应导管倾斜安装在转炉汽化烟道中；
2.根据权利要求1所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述上料装置包括倾斜设置的催化剂储料箱，所述催化剂储料箱的倾斜角度与所述反应导管的倾斜角度相同；
3.根据权利要求2所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述供料出口管上设置有推料机构，所述推料机构包括推料杆，所述供料出口管内部设置有装填导栓，所述装填导栓与所述推料杆一体连接，所述供料出口管的侧壁上开设有供所述推料杆伸缩活动的控阀槽，以及固定推料杆状态的锁止槽。
4.根据权利要求3所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述供料出口管的直径与所述反应导管的直径相同，且所述反应导管与所述供料出口管同心对接；
5.根据权利要求4所述的转炉煤气安全增效回收装置，其特征在于，所述出料...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙乐意，魏丰，袁文栋，汪勇，李鹏飞，
申请(专利权)人：江苏恒丰能环科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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