CN101792844B - 一种电弧炉部分铁水炼钢煤气的干式回收方法 - Google Patents
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Abstract
一种电弧炉部分铁水炼钢煤气的干式回收方法，在电弧炉兑铁水吹氧脱碳期，确保炉内微正压，然后将烟气冷却、除尘和火花捕集，温度降至150～180℃，含尘量≤30mg/Nm3；将净烟气送煤气切换站，符合回收条件时，切换至煤气冷却塔，煤气经过冷却后送入煤气柜，然后由煤气加压站将煤气加压送往各用户；不符合回收条件时，烟气通过排放烟囱点火放散。本发明工艺流程简单，可充分利用现有设备，能有效回收电弧炉炼钢的煤气资源(回收率≥80％)，提高冶炼企业的经济效益，减少煤气对大气的污染。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及电弧炉部分铁水炼钢冶金过程中产生的煤气的处理方法。
背景技术
电弧炉(EAF)炼钢目前已成为现代钢铁工业的重要组成部分，是社会废弃物循环处理的重要手段，也是发展循环经济的一个环节。
近年来，使用铁水替代废钢在电弧炉中应用的趋势显著增加，目前，大吨位的电弧炉(60吨电弧炉以上)大都采用了这种加部分铁水冶炼工艺，且铁水比越来越高，由过去30％到现在的35％～60％，甚至更高，70％～80％(与转炉冶炼工艺基本相同)。同时，随着炼钢技术的快速发展，现代电弧炉钢厂的混合装料已经快速过渡到高碳废钢与铁水混合使用的工艺，生产过程中产生的煤气利用价值越来越高，其燃烧值已高于或接近高炉煤气，具有较高的回收利用价值。
电弧炉加部分铁水冶炼的优点：(1)电弧炉加部分铁水冶炼是增加化学热和物理热，降低电耗的有效措施。(2)电弧炉炼钢加部分铁水冶炼有利于缩短冶炼周期，提高生产率。(3)有助于节约能源消耗，减少温室气体CO2等的排放。(4)加部分铁水冶炼，在目前我国废钢价格较高的条件下，可以降低吨钢的成本，提高企业的效益。(5)加部分铁水冶炼，可以稀释钢液中的金属杂质含量。目前优质废钢资源越来越难以获取。
由于加入了相当量的铁水(铁水比为30％～70％)，冶炼时产生了大量的高温含一氧化碳废气(煤气)。目前，生产时皆通过后续燃烧法或直接经除尘后排入大气，煤气没有得到回收利用，造成了能源的大量浪费，也污染了环境。
发明内容
针对以上现有的技术问题，本发明提供一种电弧炉部分铁水炼钢煤气的干式回收方法，达到回收资源、减少大气污染的目的。
本发明的电弧炉炼钢煤气的干式回收方法，通过增加或改造烟气净化除尘系统，达到净化回收煤气的目的。
为达到上述目的，本发明电弧炉炼钢煤气的干式回收方法如下。
(1)烟气压力调整
在电弧炉兑铁水吹氧脱碳期(铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体)，通过变频调整一次引风机转速，确保炉内微正压(0.01～50Pa)，以控制空气吸入量。
(2)烟气冷却、除尘
将1200～1500℃高温烟气经电弧炉炉盖排烟孔(或狗屋)经汽化冷却烟道进行冷却，产生的蒸汽通过汽包回收，冷却后烟气(约900℃)经高温烟道进入蒸发冷却塔和旋风除尘器，进行高效降温、除尘和火花捕集，烟气温度降至150～180℃。冷却后的烟气进入布袋除尘器进行精除尘净化，使烟气含尘量≤30mg/Nm3。
(3)煤气回收
将布袋除尘器排出的烟气(净煤气)经管道送至变频轴流抽风机，由抽风机升压去煤气切换站。当烟气符合回收条件时(按体积比计烟气中CO≥20％，O2≤1.5％)，将烟气由密闭钟型阀切换至煤气冷却塔，煤气经过冷却后温度降至70～75℃，送入煤气柜(可利用钢厂现有煤气柜)，然后由煤气加压站将煤气加压送往各用户；当烟气不符合回收条件时，烟气由密闭钟型阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。
本发明主要优点如下。
(1)集除尘、余热回收和煤气回收于一体。
(2)采用变频调速，改变一次风机电动机的输入频率从而改变电动机、风机转速，达到调节烟气流量的目的，进而保证电弧炉内炉内微正压，以控制空气吸入量，这既满足生产工艺变化的要求，又节省电能，降低了投资，减少了煤气泄漏的几率。
(3)通过蒸发冷却塔和旋风除尘器，集蒸发冷却、旋风除尘于一体。这充分发挥蒸发冷却塔的高效冷却功能和旋风式除尘器的高效除尘功能，减少了后续布袋除尘器和风机的负荷和磨损，能够很好地实现火花捕集，有利于煤气回收安全和质量。
本发明的电弧炉部分铁水炼钢冶金过程中产生的煤气的处理方法，工艺流程简单，可充分利用现有设备，能有效回收电弧炉炼钢的煤气资源(回收率≥80％)，提高冶炼企业的经济效益，减少煤气对大气的污染。
具体实施方式
实施例1
一台生产率为100t/h的电弧炉，铁水比40％，冶炼周期45min，吹氧时间12min，从电弧炉中直接排出的烟气量约为9×104Nm3/h。
电弧炉炼钢煤气的干式回收方法如下。
(1)压力调整
在电弧炉吹氧脱碳期，通过变频调整引风机转速，确保炉内微正压(20Pa)，以控制空气吸入量。
(2)烟气冷却、除尘
将1300℃高温烟气经电弧炉狗屋入汽化冷却烟道进行冷却，冷却后烟气经高温烟道进入蒸发冷却塔和旋风除尘器进行高效降温、除尘和火花捕集，烟气温度降至150℃。冷却后的烟气进入布袋除尘器进行精除尘净化，使烟气含尘量≤30mg/Nm3。
(3)煤气回收
将除尘器排出的烟气(净煤气)经管道送至变频轴流抽风机，由抽风机升压去煤气切换站。当烟气符合回收条件时(按体积比计烟气中CO≥20％，O2≤1.0％)，将烟气由密闭钟型阀切换至煤气冷却塔，煤气经过冷却后温度降至71℃，送入煤气柜(利用钢厂现有煤气柜)，然后由煤气加压站将煤气加压送往各用户；当烟气不符合回收条件时，烟气由密闭钟型阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。
实施例2
一台生产率为100t/h的电弧炉，铁水比50％，冶炼周期40min，吹氧时间14min，从电弧炉中直接排出的烟气量约为10×104Nm3/h。
电弧炉炼钢煤气的干式回收方法如下。
(1)压力调整
在电弧炉吹氧脱碳期，通过变频调整引风机转速，确保炉内微正压(50Pa)，以控制空气吸入量。
(2)烟气冷却、除尘
将1400℃高温烟气经电弧炉狗屋入汽化冷却烟道进行冷却，冷却后烟气经高温烟道进入蒸发冷却塔和旋风除尘器进行高效降温、除尘和火花捕集，烟气温度降至160℃。冷却后的烟气进入布袋除尘器进行精除尘净化，使烟气含尘量≤30mg/Nm3。
(3)煤气回收
将除尘器排出的烟气(净煤气)经管道送至变频轴流抽风机，由抽风机升压去煤气切换站。当烟气符合回收条件时(按体积比计烟气中CO≥20％，O2≤1.0％)，将烟气由密闭钟型阀切换至煤气冷却塔，煤气经过冷却后温度降至75℃，送入煤气柜(利用钢厂现有煤气柜)，然后由煤气加压站将煤气加压送往各用户；当烟气不符合回收条件时，烟气由密闭钟型阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。
实施例3
一台生产率为60t/h的电弧炉，铁水比40％，冶炼周期55min，吹氧时间14min，从电弧炉中直接排出的烟气量为约6×104Nm3/h。
电弧炉炼钢煤气的干式回收方法如下。
(1)压力调整
在电弧炉吹氧脱碳期，通过变频调整引风机转速，确保炉内微正压(0.01Pa)，以控制空气吸入量。
(2)烟气冷却、除尘
将1200℃高温烟气经电弧炉第四孔进入汽化冷却烟道进行冷却，冷却后烟气经高温烟道进入蒸发冷却塔和旋风除尘器进行高效降温、除尘和火花捕集，烟气温度降至150℃。冷却后的烟气进入布袋除尘器进行精除尘净化，使烟气含尘量≤30mg/Nm3。
(3)煤气回收
将除尘器排出的烟气(净煤气)经管道送至变频轴流抽风机，由抽风机升压去煤气切换站。当烟气符合回收条件时(按体积比计烟气中CO≥20％，O2≤1.0％)，将烟气由密闭钟型阀切换至煤气冷却塔，煤气经过冷却后温度降至70℃，送入煤气柜，然后由煤气加压站将煤气加压送往各用户；当烟气不符合回收条件时，烟气由密闭钟型阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。
实施例4
一台生产率为60t/h的电弧炉，铁水比50％，冶炼周期50min，吹氧时间16min，从电弧炉中排出的烟气量为约7×104Nm3/h。
电弧炉炼钢煤气的干式回收方法如下。
(1)压力调整
在电弧炉吹氧脱碳期，通过变频调整引风机转速，确保炉内微正压(35Pa)，以控制空气吸入量。
(2)烟气冷却、除尘
将1300℃高温烟气经电弧炉第四孔进入汽化冷却烟道进行冷却，冷却后烟气经高温烟道进入蒸发冷却塔和旋风除尘器进行高效降温、除尘和火花捕集，烟气温度降至170℃。冷却后的烟气进入布袋除尘器进行精除尘净化，使烟气含尘量≤30mg/Nm3。
(3)煤气回收
将除尘器排出的烟气(净煤气)经管道送至抽风机，由抽风机升压去煤气切换站。当烟气符合回收条件时(按体积比计烟气中CO≥20％，O2≤1.0％)，将烟气由密闭钟型阀切换至煤气冷却塔，煤气经过冷却后温度降至75℃，送入煤气柜，然后由煤气加压站将煤气加压送往各用户；当烟气不符合回收条件时，烟气由密闭钟型阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。
Claims (1)
1.一种电弧炉部分铁水炼钢煤气的干式回收方法，其特征在于步骤如下：
(1)烟气压力调整
在电弧炉兑铁水吹氧脱碳期，通过变频调整一次引风机转速，确保炉内微正压为0.01～50Pa，以控制空气吸入量；
(2)烟气冷却、除尘
将1200～1500℃高温烟气经电弧炉炉盖排烟孔或狗屋经汽化冷却烟道进行冷却，产生的蒸汽通过汽包回收，冷却后烟气经高温烟道进入蒸发冷却塔和旋风除尘器，进行降温、除尘和火花捕集，烟气温度降至150～180℃，冷却后的烟气进入布袋除尘器进行精除尘净化，使烟气含尘量≤30mg/Nm3；
(3)煤气回收
将布袋除尘器排出的烟气经管道送至变频轴流抽风机，由抽风机升压去煤气切换站，当烟气符合回收条件按体积比计烟气中CO≥20％，O2≤1.5％时，将烟气由密闭钟型阀切换至煤气冷却塔，煤气经过冷却后温度降至70～75℃，送入煤气柜，然后由煤气加压站将煤气加压送往各用户；当烟气不符合回收条件时，烟气由密闭钟型阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。
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