CN102628652A - 冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法，通过调控转底炉烟气系统内的温度及流场，尤其是将系统内的各个节点温度范围控制在能够同时避开产生高温沾堵及低温沾堵的温度范围，使得系统内不会产生高温沾堵及低温沾堵，解决了转底炉冶金粉尘固废处理锌铁回收过程中烟气系统堵塞的问题，可实现转底炉连续运行。

Description

冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法
技术领域
本发明涉及一种冶炼产生烟气的防堵方法，特别是冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法。
背景技术
近年，国内钢铁行业发展迅速，2010年中国粗钢产量达到了6.27亿吨，约占世界的50％。随着钢铁产量的增长，钢铁生产不可避免的产生了大量含有钢铁冶金不可接受的有害元素成分的固体废弃物，加大了含铁元素资源回收和烟气治理难度。粉尘中普遍都含有锌、铅等金属，采用传统的烧结处理的方法会使锌、铅富集，造成高炉结瘤，影响高炉顺行并会损坏冶炼设备。国内外通过多年攻关，开发出了煤基转底炉法回收粉尘中有害元素的技术。该技术将粉尘中含有铁和碳的元素进行高温还原，但粉尘中的锌及其他碱金属等存在烟气中，无组织排放和湿法处理烟气造成环境严重污染，有组织进行烟气处理，造成堵塞烟气系统，使转底炉不能连续运行。
请参阅图1所示，为目前国内外转底炉烟气处理系统基本参照新日铁的转底炉粉尘处理方法。烟气系统由换热器、余热锅炉、布袋除尘器等组成。换热器用来预热燃烧空气，余热锅炉是利用余热回收蒸汽，布袋除尘器用于烟气除尘和回收次氧化锌粉尘。
转底炉上述烟气处理的方法虽基本能满足回收烟气余热的要求，也有明显的缺陷，由于烟气中含有锌和其它碱金属成分，生产过程中转底炉烟气系统堵塞严重，使得换热器、余热锅炉、布袋除尘器均不能长期连续运行，频繁停产清理堵塞物和更换除尘器布袋，转底炉的生产无法连续正常运行。
烟气系统的堵塞给转底炉的生产运行造成一系列后果：烟气系统堵塞造成转底炉内正压致煤气外溢，破坏了转底炉内还原条件且设备操作、安全性下降、尤其是造成转底炉烟气系统堵塞的粘结物粘性大、腐蚀性及吸水性强，且与氧化锌粉尘结合形成致密物质，清理困难且设备易损坏易造成清理人员中毒。
故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法。
为实现上述目的，本发明冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法可采用如下技术方案：
一种冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法，所述转底炉烟气系统包括连接转底炉烟气出口的沉降室、连接沉降室的高温换热器、连接高温换热器的中温换热器、连接中温换热器的冷风调节装置、连接冷风调节装置的低温换热器、连接低温换热器的布袋除尘器以及连接布袋除尘器的风机；
其中：
转底炉烟气出口温度设置在950℃以上，且在烟气系统中高温换热器前需保持一定的流速，根据转底炉烟气的特性，雷诺数Re在45000以上；中温换热器入口温度保证在750℃以上，中温换热器出口温度低于450℃，且从750℃-450℃的降温要在4秒内完成；低温换热器入口温度高于350℃，低温换热器出口温度低于220℃，且冷却需在3秒内完成；布袋除尘器入口温度保持在170℃～190℃。
本发明与现有技术相比：通过调控转底炉烟气系统内的温度及流场，尤其是将系统内的各个节点温度范围控制在能够同时避开产生高温沾堵及低温沾堵的温度范围，使得系统内不会产生高温沾堵及低温沾堵，解决了转底炉冶金粉尘固废处理锌铁回收过程中烟气系统堵塞的问题，可实现转底炉连续运行。
附图说明
图1为现有技术的转底炉粉尘处理方法的流程图。
图2为本发明中转底炉烟气系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
请结合图2所示，本发明公开一种冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法，其采用的转底炉烟气系统包括沉降室1、连接沉降室1的高温换热器2、连接高温换热器2的中温换热器3、连接中温换热器3的冷风调节装置4、连接冷风调节装置4的低温换热器5、连接低温换热器5的布袋除尘器6以及连接布袋除尘器6的风机7。所述低温换热器5设有2个，该两个低温换热器5并联设置，其中一个为备用。
由于发现造成堵塞的主要物质——碱金属化合物，在转底炉生产中，其沸点及熔点较低，吸水性强，当温度低于一定温度时，碱金属卤化物开始凝结，经现场分析，沾堵分高温沾堵及低温沾堵：
高温沾堵，即600-500℃范围，部分碱金属化合物在此段发生气液相变，卤化物粘结，产生沾堵，此处段为易沾堵段，沾堵物多。
低温沾堵，在200-300℃范围，此处为低熔点卤化物沾堵，此处卤化锌含量高时，沾堵严重，且易水分潮解成水合物，水合物腐蚀性强，对设备损害严重，另外，水合物再与烟气粉尘结合生成致密的粘结物，难以清理。
故在本方法中，转底炉烟气出口温度设置在950℃以上，且在烟气系统中高温换热器2前需保持一定的流速，根据转底炉烟气的特性，雷诺数Re在45000以上。中温换热器3入口温度保证在750℃以上，中温换热器3出口温度低于450℃，且从750℃-450℃的降温要在4秒内完成。低温换热器5入口温度高于350℃，低温换热器5出口温度低于220℃，且冷却需在3秒内完成。布袋除尘器6入口温度保持在170℃～190℃。烟气在含锌粉尘被布袋除尘器6回收后被风机7引出排放。
这样，在高温换热器2及中温换热器3的入口及出口处保证了温度避开了600-500℃的高温沾堵范围，防止高温沾堵的发生；同时，在低温换热器5的入口及出口处以及布袋除尘器6的入口处保证了温度避开了200-300℃的低温沾堵范围，防止低温沾堵的发生。从而使整个系统不会发生高温沾堵及低温沾堵，解决了转底炉冶金粉尘固废处理锌铁回收过程中烟气系统堵塞的问题，可实现转底炉连续运行，该方法实施的步骤为多节多点可控降温。该冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法可控性强，投资小，安全可靠，可实现转底炉连续运行。

Claims (3)

1.一种冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法，其特征在于：所述转底炉烟气系统包括连接转底炉烟气出口的沉降室(1)、连接沉降室(1)的高温换热器(2)、连接高温换热器(2)的中温换热器(3)、连接中温换热器(3)的冷风调节装置(4)、连接冷风调节装置(4)的低温换热器(5)、连接低温换热器(5)的布袋除尘器(6)以及连接布袋除尘器(6)的风机(7)；
其中：
转底炉烟气出口温度设置在950℃以上，且在烟气系统中高温换热器(2)前需保持一定的流速，根据转底炉烟气的特性，雷诺数Re在45000以上；中温换热器(3)入口温度保证在750℃以上，中温换热器(3)出口温度低于450℃，且从750℃-450℃的降温要在4秒内完成；低温换热器(5)入口温度高于350℃，低温换热器(5)出口温度低于220℃，且冷却需在3秒内完成；布袋除尘器(6)入口温度保持在170℃～190℃。
2.根据权利要求1所述的冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法，其特征在于：烟气的相对湿度小于15％。
3.根据权利要求1或2所述的冶金固废处理转底炉烟气系统防堵方法，其特征在于：所述低温换热器(5)设有两个，两个低温换热器(5)并联设置。
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