CN101413045A

CN101413045A - 精炼转炉烟气处理回收工艺

Info

Publication number: CN101413045A
Application number: CNA2008102325765A
Authority: CN
Inventors: 郭启超; 叶天鸿; 田野; 翟玉杰; 王永刚; 张玉朴
Original assignee: CHINA HEAVY MACHINERY INSTITUTE
Current assignee: CHINA HEAVY MACHINERY INSTITUTE
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2009-04-22

Abstract

本发明属于冶金设备领域精炼转炉烟气处理回收工艺，其工艺流程为：GOR转炉烟气通过汽化冷却烟道进入一级降温塔(10)，通过喷水和蒸汽，将烟气温度从1000℃降至180℃～200℃，并将粗除尘后的烟气进入自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器进一步精除尘，精除尘后的烟气粉尘浓度≤10mg/Nm³，当烟气中煤气含量达到可回收条件CO＞30％，O₂＜2％时，通过回收放散装置进入二级降温塔(13)，通过喷入水将烟气回收；当烟气中煤气含量未达到回收条件时，则通过回收放散装置进入放散烟囱经点火装置燃烧后排放至大气中。该工艺既可达到节省投资、节约能源，又保护环境；对于多种能源介质复合吹炼的底吹GOR精炼转炉，在精炼的不同阶段产生不同烟气量、烟气成份和烟气温度都能进行处理回收。

Description

精炼转炉烟气处理回收工艺

技术领域

本发明属于冶金设备领域，是处理GOR精炼转炉炼钢气体，回收GOR精炼转炉煤气、含铁粉尘的工艺流程，或者是精炼转炉烟气处理回收工艺。

背景技术

氧气转炉炼钢烟气是转炉炼钢工业生产过程产生的主要大气污染物之一，可供选择的含尘烟气的治理工艺及净化设备很多。主要有湿法(OG)除尘工艺和干法(LT)除尘工艺，除尘净化设备主要采用湿式文氏管和电除尘。目前这两种除尘工艺在国内氧气转炉炼钢中都得到了应用，各有优缺点。GOR精炼转炉技术是乌克兰开发的一种不锈钢冶炼工艺，不锈钢的冶炼是通过电弧炉-GOR精炼转炉双联法来实现的。GOR转炉精炼技术与普通的氧气转炉炼钢工艺存在着很大的差异，GOR转炉精炼过程分三个阶段进行：第一阶段吹氧气，有天然气保护；第二阶段吹入氧、氩混合气体；第三阶段吹入纯氩气。特殊的冶炼工艺使得GOR转炉冶炼过程产生的烟气量、烟气成份、烟气温度与普通转炉存在很大差别，再加上烟气中煤气、含铁粉尘可回收利用，现有的烟气处理工艺流程很难满足这样的工况要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种既可达到节省投资、节约能源，又保护环境，对于多种能源介质复合吹炼的底吹GOR精炼转炉，在精炼的不同阶段产生不同烟气量、烟气成份和烟气温度都能进行处理回收的精炼转炉烟气处理回收工艺。

本发明的目的是这样实现的，精炼转炉烟气处理回收工艺，其工艺流程为：GOR转炉烟气通过汽化冷却烟道进入降温塔圆锥型进口，降温塔圆锥型进口为一级降温塔，通过喷水和蒸汽，将烟气温度从1000℃降至180℃～200℃，并对烟气进行粗除尘，粗除尘后的烟气进入自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器用于进一步精除尘，精除尘后的烟气粉尘浓度≤10mg/Nm³，当烟气中煤气含量达到可回收条件(CO>30％，O₂<2％)时，通过回收放散装置进入降温塔圆筒型壳体内，降温塔圆筒型壳体为二级降温塔，通过喷入水将烟气温度从180℃～200℃降到70℃左右进行回收；当烟气中煤气含量未达到回收条件(CO<30％或O₂>2％)时，则通过回收放散装置进入放散烟囱经点火装置燃烧后排放至大气中。

所述的一级降温塔通过双介质喷枪喷入水和蒸汽，将烟气温度从1000℃降至180℃～200℃左右，并对烟气进行粗除尘；一级降温塔采用完全蒸发的方式，水和蒸汽通过双介质喷枪喷入，采用与主气流同向喷入，可有效防止喷枪堵塞，喷入水量的大小随着GOR转炉精炼过程废气量、温度、钢种的不同而变化。

所述的二级降温塔采用水洗的方式将烟气温度从180℃～200℃左右降至70℃；在二级降温塔中，水通过螺旋喷嘴喷入，采用与主气流方向相反的方向喷入，增大主气流气与水的接触，提高热交换；二级降温塔底部的水收集后通过循环水泵可循环使用。

所述的自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器有四个电场区；一、二电场采用6mm B8线，三、四电场采用V15线；阴阳极采用锤击方式清灰；扇形刮灰装置通过柱销齿轮传动装置将收集的粉尘送入链式输灰机。

所述的自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器的圆锥形进、圆锥形出口上分别设置弹簧自恢复式泄爆阀，可根据壳体内部烟气运行压力进行自动泄爆和自动恢复。

所述的回收放散装置由回收阀、放散阀和液压调节装置，液压调节装置通过系统烟气差压装置使阀门在快速转换的同时，烟气无压力波动；放散阀采用伺服控制。

本发明的优点是：工艺流程采用两步降温法使烟气温度满足工艺要求。降温塔圆锥型进口通过双介质喷枪喷入水和蒸汽，将烟气温度降至180℃～200℃，并对烟气进行粗除尘。降温塔圆锥型进口采用完全蒸发的干式操作方式，水和蒸汽通过双介质喷枪喷入，喷入量的大小随着GOR转炉精炼过程废气量、温度、钢种的不同而变化；降温塔圆筒型壳体采用水洗的方式将烟气温度降至70℃，水通过螺旋喷嘴喷入。水的喷入量确保煤气的安全回收，水降温后可循环使用，达到节约能源和保护环境的目的。

附图说明

下面结合实施附图对本发明作进一步说明。

图1是总工艺流程图；

图2是自动泄爆型圆锥圆筒电除尘器；

图3是第一步降温法装置结构示意图；

图4是第二步降温法装置结构示意图；

图5是回收放散装置图；

图6是系统风机流量控制图。

图中；1、圆锥型进口；2、圆筒型壳体；3、圆锥型出口；4、自恢复式泄爆阀；5、刮灰装置；6、阴极线；7、阳极板；8、链式输灰机；9、高压电源；10、一级降温塔；11、双介质喷枪；12、调节阀；13、二级降温塔；14、螺旋喷嘴；15、循环水泵；16、差压装置；17、回收阀；18、液压装置；19、放散阀。

具体实施方式

如图1所示，GOR精炼转炉烟气处理总工艺流程为：GOR精炼转炉烟气通过汽化冷却烟道进入一级降温塔10，一级降温塔10通过喷水和蒸汽，将烟气温度降低，将烟气温度从1000℃降至180℃～200℃，并对烟气进行粗除尘，粗除尘后的烟气进入自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器用于进一步精除尘，精除尘后的烟气粉尘浓度≤10mg/Nm3，当烟气中煤气含量达到可回收条件(CO>30％，O₂<2％)时，通过回收放散装置进入二级降温塔13，二级降温塔13通过喷入水将烟气温度从180℃～200℃再降到70℃左右进入煤气柜进行回收提供给用户；当烟气中煤气含量未达到回收条件(CO<30％或O₂>2％)时，则通过回收放散装置进入放散烟囱经点火装置燃烧后排放至大气中。

如图2所示，自动泄爆型圆锥圆筒电除尘器：除尘器壳体左端为圆锥型进口1，右端为圆锥型出口3；中间为圆筒型壳体2，圆锥型进口1和圆锥型出口3上分别设置自恢复式泄爆阀4，可根据壳体内部烟气操作压力进行自动泄爆和自动恢复。当含尘烟气从圆锥型进口1进入后，首先在圆锥型进口1气流分布装置的作用下，使烟气均匀进入圆形截面的四个电场区，电场内部阴极线6和阳极板7长度各不相同，电场的阴极线6采用不同尺寸形式；高压电源9与阴极线相连，在阴阳极间形成高压电场进行粉尘捕集，阴阳极排采用锤击方式清灰；扇形刮灰装置5通过柱销齿轮传动装置将从极排上振打下的粉尘送入链式输灰机8。

如图3所示，一级降温塔10通过双介质喷枪11喷入水和蒸汽，将烟气温度从1000℃降至180℃～200℃左右，并对烟气进行粗除尘。一级降温塔10采用完全蒸发的方式，水和蒸汽通过双介质喷枪11喷入，采用与主气流同向喷入，可有效防止喷枪堵塞，喷入水量的大小随着GOR转炉精炼过程废气量、温度、钢种的不同而变化，调节阀12可根据系统工艺流程要求对喷入的水量、汽量进行相应调节，满足系统工艺温度要求。如图4所示，二级降温塔13采用水洗的方式将烟气温度从180℃～200℃左右降至70℃。在二级降温塔13中，水通过螺旋喷嘴14喷入，采用与主气流方向相反的方向喷入，增大主气流气与水的接触，提高热交换。底部的水收集后通过循环水泵15可循环使用。

如图5所示，回收放散装置由差压装置16、回收阀17、放散阀19和液压装置18组成。液压装置18由液压站泵站和液压站阀台组成。回收阀17、放散阀19采用特殊的密封结构形式，确保密封不泄漏，并具有调节功能；回收阀17和放散阀19的开或关的控制由系统烟气成份决定，液压装置18通过系统差压驱动，保证阀门在快速转换的同时对系统烟气不应产生压力波动。放散阀19采用伺服控制，响应速度快，阀口开度控制准确以防止干扰性的烟气产生风机喘振现象。

如图6所示，GOR转炉精炼过程分三个阶段，即精炼第一阶段：吹氧气加天然气保护；精炼第二阶段：吹入氧、氩混合气体；精炼第三阶段：吹入纯氩气。精炼转炉炉嘴断面处废气量及其成份随着精炼阶段、精炼的钢种的不同而变化，而且差异很大。系统流量控制主要根据精炼阶段、钢种的不同，对系统风机进行流量控制，并且在煤气回收阶段系统风机流量可根据转炉炉口微压差自动进行调节以适应GOR精炼转炉煤气回收要求。

Claims

1、精炼转炉烟气处理回收工艺，其工艺流程为：GOR转炉烟气通过汽化冷却烟道进入降温塔圆锥型进口(1)，降温塔圆锥型进口(1)为一级降温塔(10)，通过喷水和蒸汽，将烟气温度从1000℃降至180℃～200℃，并对烟气进行粗除尘，粗除尘后的烟气进入自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器用于进一步精除尘，精除尘后的烟气粉尘浓度≤10mg/Nm³，当烟气中煤气含量达到可回收条件CO>30％，O₂<2％时，通过回收放散装置进入降温塔圆筒型壳体(2)内，降温塔圆筒型壳体(2)为二级降温塔(13)，通过喷入水将烟气温度从180℃～200℃降到70℃左右进行回收；当烟气中煤气含量未达到回收条件CO<30％或O₂>2％时，则通过回收放散装置进入放散烟囱经点火装置燃烧后排放至大气中。

2、根据权利要求1所述的精炼转炉烟气处理回收工艺，其特征是：所述的一级降温塔(10)通过双介质喷枪(11)喷入水和蒸汽，将烟气温度从1000℃降至180℃～200℃左右，并对烟气进行粗除尘；一级降温塔(10)采用完全蒸发的方式，水和蒸汽通过双介质喷枪(11)喷入，采用与主气流同向喷入，可有效防止喷枪堵塞，喷入水量的大小随着GOR转炉精炼过程废气量、温度、钢种的不同而变化。

3、根据权利要求1所述的精炼转炉烟气处理回收工艺，其特征是：所述的二级降温塔(13)采用水洗的方式将烟气温度从180℃～200℃左右降至70℃；在二级降温塔(13)中，水通过螺旋喷嘴(14)喷入，采用与主气流方向相反的方向喷入，增大主气流气与水的接触，提高热交换；二级降温塔(13)底部的水收集后通过循环水泵(15)可循环使用。

4、根据权利要求1所述的精炼转炉烟气处理回收工艺，其特征是：所述的自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器有四个电场区；一、二电场采用6mm B8线，三、四电场采用V15线；阴阳极采用锤击方式清灰；扇形刮灰装置(5)通过柱销齿轮传动装置将收集的粉尘送入链式输灰机。

5、根据权利要求1所述的精炼转炉烟气处理回收工艺，其特征是：所述的自动泄爆圆锥圆筒型电除尘器的圆锥形进(1)、圆锥形出口(3)上分别设置弹簧自恢复式泄爆阀(4)，可根据壳体内部烟气运行压力进行自动泄爆和自动恢复。

6、根据权利要求1所述的精炼转炉烟气处理回收工艺，其特征是：所述的回收放散装置由回收阀(17)、放散阀(19)和液压调节装置(18)，液压调节装置(18)通过系统烟气差压装置(16)使阀门在快速转换的同时，烟气无压力波动；放散阀(19)采用伺服控制。