CN110863078A - 提钒转炉煤气回收的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤气回收技术领域，尤其是一种提钒转炉煤气回收的方法，其包括以下步骤：a、安装煤气回收装置；b、对提钒转炉中的含钒铁水进行吹氧冶炼，氧气通过氧枪通入含钒铁水中，吹氧冶炼分为冶炼前期、冶炼中期、冶炼后期，冶炼前期时，每分钟氧气通入量由低到高依次增大，直至每分钟氧气通入量到规定的通入量；在吹氧冶炼的同时，煤气回收装置开始运行工作，对产生的煤气进行回收，提钒转炉煤气中氧气含量＜2％通入煤气柜中。本发明通过对提钒转炉通入氧气的强度和时间的优化控制等，使产生的提钒转炉煤气有效回收时间约90‑150s，提钒转炉煤气有效回收时间得到显著提高，能够实现对提钒转炉煤气进行回收利用，提高了资源利用率。

Description

提钒转炉煤气回收的方法

技术领域

本发明涉及煤气回收技术领域，尤其是一种提钒转炉煤气回收的方法。

背景技术

含钒铁水在进入炼钢转炉冶炼之前，含钒铁水先在提钒转炉中通入氧气进行吹氧冶炼，使含钒铁水中的钒氧化，生成的V2O5与铁水中Si、Ti、Mn等其他易氧化元素的氧化物一起进入渣相，获得可被利用的钒渣。

含钒铁水在提钒转炉中吹氧冶炼时会产生的提钒转炉煤气(可燃物为一氧化碳)，由于对煤气的回收条件是：按体积百分比计，提钒转炉煤气中一氧化碳含量＞25％、氧气含量＜2％，而提钒转炉煤气符合条件的时间较短，大概只有10-15s，煤气有效回收时间较短，国内外均没有对该煤气进行回收，而是将煤气与吹炼过程中产生的粉尘、水蒸汽、一氧化碳等一同进入烟道经降温、除尘处理后向空排放，造成资源浪费和污染环境，资源利用率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提钒转炉煤气回收的方法，该方法能够实现对提钒转炉煤气进行回收利用，提高资源利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提钒转炉煤气回收的方法，包括以下步骤：

a、安装煤气回收装置，所述煤气回收装置包括活动烟罩、冷却除尘烟道、风机、三通阀门、煤气回收阀组、煤气柜、放散烟囱、冷却系统，活动烟罩一端位于提钒转炉炉口的上方，另一端与冷却除尘烟道相连通，冷却系统设置在冷却除尘烟道的外部，冷却除尘烟道通过第一管道与煤气柜相连接，且风机、三通阀门、煤气回收阀组、依次设置在第一管道上，放散烟囱通过第二管道与三通阀门的一个出口相连接；

b、对提钒转炉中的含钒铁水进行吹氧冶炼，氧气通过氧枪通入含钒铁水中，吹氧冶炼分为冶炼前期、冶炼中期、冶炼后期，冶炼前期时，每分钟氧气通入量由低到高依次增大，直至每分钟氧气通入量到规定的通入量，从而进入冶炼中期，冶炼后期时往提钒转炉底部通入惰性气体；

在吹氧冶炼的同时，煤气回收装置开始运行工作，对产生的煤气进行回收，以体积百分比计，提钒转炉煤气中氧气含量＜2％通入煤气柜中，提钒转炉煤气中氧气含量≥2％通入放散烟囱中并进行燃烧放散。

进一步的是，在步骤a中，风机为变频电机，三通阀门为电磁三通阀门，所述煤气回收装置还包括电磁流量调节阀门、氧气含量检测装置、一氧化碳浓度检测装置、控制器，电磁流量调节阀门、氧气含量检测装置、一氧化碳浓度检测装置依次设置在冷却除尘烟道与三通阀门之间的第一管道中，风机、三通阀门、煤气回收阀组、电磁流量调节阀门、氧气含量检测装置、一氧化碳浓度检测装置、冷却系统均通过信号数据线与控制器相连接。

进一步的是，活动烟罩的端口位于提钒转炉炉口的正上方，且活动烟罩端口与提钒转炉炉口之间的距离在100-150mm之间。

进一步的是，在步骤b中，吹氧冶炼前，提钒转炉炉口与活动烟罩端口之间的气压相对于外部环境的气压为正压，且提钒转炉炉口、活动烟罩端口之间的气压与外部环境气压的差值为1-5pa。

进一步的是，在步骤b中，吹氧冶炼时，提钒转炉炉口、活动烟罩端口之间的气压与外部环境气压的差值为-20pa-5pa之间。

进一步的是，在步骤b中，活动烟罩的内外部气压差值为-20pa-5pa之间。

进一步的是，活动烟罩中设置有微差压检测装置，微差压检测装置通过信号数据线与控制器相连接。

进一步的是，在步骤b中，冶炼前期的时间为3min，每分钟氧气通入量由规定通入量的60％依次增大至规定通入量。

进一步的是，在步骤b中，冶炼后期时往提钒转炉底部通入惰性气体。

本发明的有益效果是：本发明首先通过安装煤气回收装置，然后在吹氧冶炼时，对提钒转炉通入氧气的强度和时间的优化控制，具体为：冶炼前期时，每分钟氧气通入量由低到高依次增大，直至每分钟氧气通入量到规定的通入量，从而提高提钒冶炼过程稳定性，提高产生的提钒转炉煤气稳定性，使提钒转炉煤气能够更早地满足回收条件；冶炼后期时往提钒转炉底部通入惰性气体，减缓提钒转炉煤气中一氧化碳浓度降低速度，延长提钒转炉煤气可回收的有效时间；同时，煤气回收装置对提钒转炉煤气中氧气含量＜2％通入煤气柜中，也即是将提钒转炉煤气中氧气含量＜2％进行回收，对一氧化碳的浓度不做要求，降低了提钒转炉煤气的回收条件，增大了提钒转炉煤气回收的量，进一步延长提钒转炉煤气可回收的有效时间；通过大量实践和试验得出，通过本发明提钒转炉煤气回收方法，使产生的提钒转炉煤气有效回收时间约90-150s，提钒转炉煤气有效回收时间得到显著提高，能够实现对提钒转炉煤气进行回收利用，实现吨钢回收提钒转炉煤气0.05GJ，提高了资源利用率，降低了环境的污染。

附图说明

图1是煤气回收装置的结构示意图；

附图标记：提钒转炉1、活动烟罩2、风机3、三通阀门4、煤气回收阀组5、煤气柜6、第一管道7、电磁流量调节阀门8、氧气含量检测装置9、一氧化碳浓度检测装置10、冷却除尘烟道11、放散烟囱12、第二管道13、微差压检测装置14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

提钒转炉煤气回收的方法，包括以下步骤：

a、安装煤气回收装置，如图1所示，所述煤气回收装置包括活动烟罩2、冷却除尘烟道11、风机3、三通阀门4、煤气回收阀组5、煤气柜6、放散烟囱12、冷却系统，风机3为鼓风机，活动烟罩2一端位于提钒转炉1炉口的上方，另一端与冷却除尘烟道11相连通，提钒转炉煤气在冷却除尘烟道11中进行冷却和除尘，冷却系统设置在冷却除尘烟道11的外部，冷却系统用于对冷却除尘烟道11中的提钒转炉煤气进行冷却，冷却的方式可为汽化冷却和水冷；冷却除尘烟道11通过第一管道7与煤气柜6相连接，且风机3、三通阀门4、煤气回收阀组5、依次设置在第一管道7上，放散烟囱12通过第二管道13与三通阀门4的一个出口相连接，三通阀门4具有一个进口，两个出口，其进口与另外一个出口与第一管道7相连接；

b、对提钒转炉1中的含钒铁水进行吹氧冶炼，氧气通过氧枪通入含钒铁水中，吹氧冶炼分为冶炼前期、冶炼中期、冶炼后期，冶炼前期时，每分钟氧气通入量由低到高依次增大，直至每分钟氧气通入量到规定的通入量，从而进入冶炼中期，冶炼中期、冶炼后期每分钟氧气通入量保持规定的通入量，冶炼后期时往提钒转炉1底部通入惰性气体；

在吹氧冶炼的同时，煤气回收装置开始运行工作，对产生的煤气进行回收，以体积百分比计，提钒转炉煤气中氧气含量＜2％通入煤气柜6中，提钒转炉煤气中氧气含量≥2％通入放散烟囱12中并进行燃烧放散。

具体的，煤气回收装置用于对产生的提钒转炉煤气进行回收，煤气回收装置开始工作时，风机3运行产生吸力，将产生的提钒转炉煤气吸入活动烟罩2中，提钒转炉煤气进入冷却除尘烟道11中，冷却系统对冷却除尘烟道11中的提钒转炉煤气进行冷却至70℃，冷却后的提钒转炉煤气再进入第一管道7中，通过对提钒转炉煤气的氧气含量进行检测，满足氧气含量＜2％的提钒转炉煤气通入煤气柜6中进行回收，不满足的提钒转炉煤气则通入放散烟囱12中并进行燃烧放散。为了便于煤气回收装置回收提钒转炉煤气，提高回收效率和自动化水平，风机3为变频电机，其转速可以调节，通过调节其转速实现吸力的调整，三通阀门4为电磁三通阀门，所述煤气回收装置还包括电磁流量调节阀门8、氧气含量检测装置9、一氧化碳浓度检测装置10、控制器，电磁流量调节阀门8、氧气含量检测装置9、一氧化碳浓度检测装置10依次设置在冷却除尘烟道11与三通阀门4之间的第一管道7中，风机3、三通阀门4、煤气回收阀组5、电磁流量调节阀门8、氧气含量检测装置9、一氧化碳浓度检测装置10、冷却系统均通过信号数据线与控制器相连接。风机3、三通阀门4、煤气回收阀组5、电磁流量调节阀门8、冷却系统的使用均通过控制器进行自动控制。电磁流量调节阀门8可以为电磁闸阀、电磁蝶阀，电磁流量调节阀门8能够调节通过第一管道7的提钒转炉煤气量，还能调节提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压。氧气含量检测装置9用于检测通过第一管道7的提钒转炉煤气中氧气的含量，一氧化碳浓度检测装置10用于检测通过第一管道7的提钒转炉煤气中一氧化碳的含量，氧气含量检测装置9、一氧化碳浓度检测装置10将检测的数据输送给控制器，控制器得到数据后，通过计算分析后再控制打开三通阀门4的出口，三通阀门4的一个出口与煤气柜6相连通，另一个出口与放散烟囱12相连通，对满足氧气含量＜2％的提钒转炉煤气通入煤气柜6中进行回收，不满足的提钒转炉煤气则通入放散烟囱12中并进行燃烧放散。

活动烟罩2可以上下移动，活动烟罩2的高度是在不影响吹氧冶炼的条件下，尽量降低活动烟罩2端口与提钒转炉1炉口之间的距离，从而降低吸入的空气总量，提高提钒转炉煤气中一氧化的浓度，所以，本发明通过大量实践和试验得出，活动烟罩2的端口位于提钒转炉1炉口的正上方，且活动烟罩2端口与提钒转炉1炉口之间的距离在100-150mm之间，这样设置以后，既能保证吹氧冶炼的正常进行，又降低了吸入的空气总量。

为了进一步降低空气的吸入量，步骤b中，吹氧冶炼前，提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压相对于外部环境的气压为正压，也即是提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压相对于外部环境气压的差值为正值，但是提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压相对于外部环境气压的差值的值不能太大，太大会造成在吹氧冶炼时，产生的提钒转炉煤气从提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间跑出去，从而污染环境，降低提钒转炉煤气回收量，本发明通过大量实践和试验得出，提钒转炉1炉口、活动烟罩2端口之间的气压与外部环境气压的差值为1-5pa，既能降低空气的吸入量，又能防止产生的提钒转炉煤气从提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间跑出去，这样设置能够有效提高产生提钒转炉煤气中一氧化碳浓度、降低氧气浓度，从而使提钒转炉煤气中氧气浓度更早满足回收条件。

为了实现精确控制提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压，提钒转炉1炉口处设置气压检测装置，气压检测装置通过信号数据线与控制器相连接。气压检测装置对提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压进行检测，并将检测的数据传递给控制器，从而实现对提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间气压的精确控制，当提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压过小时，控制器可控制调小电磁流量调节阀门8的开度，降低风机3转速，从而增大提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压，确保提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压在规定范围内。为了进一步降低吹氧冶炼时吸入的空气总量，降低提钒转炉煤气中一氧化碳的燃烧，从而影响其回收利用价值，本发明通过大量实践和试验得出，在步骤b中，吹氧冶炼时，提钒转炉1炉口、活动烟罩2端口之间的气压与外部环境气压的差值为-20pa-5pa之间，-20pa指的是提钒转炉1炉口、活动烟罩2端口之间的气压小于外部环境的气压，并且两者的差值为-20pa。由于不便于提钒转炉1炉口处安装微差压检测装置14，导致提钒转炉1炉口、活动烟罩2端口之间的气压与外部环境气压的差值不便于测得及控制，再次通过大量实践和试验得出，通过控制活动烟罩2的内外部气压差值为-20pa-5pa，也具有好的回收效果，活动烟罩2中也方便安装微差压检测装置14，微差压检测装置14通过信号数据线与控制器相连接。

为了提高提钒冶炼过程稳定性，提高产生的提钒转炉煤气稳定性，使提钒转炉煤气能够更早地满足回收条件，本发明通过大量实践和试验得出，在步骤b中，冶炼前期的时间为3min，每分钟氧气通入量由规定通入量的60％依次增大至规定通入量。在冶炼后期时控制调小电磁流量调节阀门8的开度，降低风机3转速，也能延长提钒转炉煤气有效回收时间。

综上所述，本发明提钒转炉煤气回收方法，通过对提钒转炉通入氧气的强度和时间的优化控制、活动烟罩2端口与提钒转炉1炉口之间距离的优化控制、提钒转炉1炉口与活动烟罩2端口之间的气压相对于外部环境气压的优化控制，使产生的提钒转炉煤气有效回收时间约90-150s，提钒转炉煤气有效回收时间得到显著提高，能够实现对提钒转炉煤气进行回收利用，实现吨钢回收提钒转炉煤气0.05GJ，提高了资源利用率，降低了环境的污染。

Claims (9)

1.提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、安装煤气回收装置，所述煤气回收装置包括活动烟罩(2)、冷却除尘烟道(11)、风机(3)、三通阀门(4)、煤气回收阀组(5)、煤气柜(6)、放散烟囱(12)、冷却系统，活动烟罩(2)一端位于提钒转炉(1)炉口的上方，另一端与冷却除尘烟道(11)相连通，冷却系统设置在冷却除尘烟道(11)的外部，冷却除尘烟道(11)通过第一管道(7)与煤气柜(6)相连接，且风机(3)、三通阀门(4)、煤气回收阀组(5)、依次设置在第一管道(7)上，放散烟囱(12)通过第二管道(13)与三通阀门(4)的一个出口相连接；

b、对提钒转炉(1)中的含钒铁水进行吹氧冶炼，氧气通过氧枪通入含钒铁水中，吹氧冶炼分为冶炼前期、冶炼中期、冶炼后期，冶炼前期时，每分钟氧气通入量由低到高依次增大，直至每分钟氧气通入量到规定的通入量，从而进入冶炼中期；

在吹氧冶炼的同时，煤气回收装置开始运行工作，对产生的煤气进行回收，以体积百分比计，提钒转炉煤气中氧气含量＜2％通入煤气柜(6)中，提钒转炉煤气中氧气含量≥2％通入放散烟囱(12)中并进行燃烧放散。

2.如权利要求1所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：在步骤a中，风机(3)为变频电机，三通阀门(4)为电磁三通阀门，所述煤气回收装置还包括电磁流量调节阀门(8)、氧气含量检测装置(9)、一氧化碳浓度检测装置(10)、控制器，电磁流量调节阀门(8)、氧气含量检测装置(9)、一氧化碳浓度检测装置(10)依次设置在冷却除尘烟道(11)与三通阀门(4)之间的第一管道(7)中，风机(3)、三通阀门(4)、煤气回收阀组(5)、电磁流量调节阀门(8)、氧气含量检测装置(9)、一氧化碳浓度检测装置(10)、冷却系统均通过信号数据线与控制器相连接。

3.如权利要求1所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：活动烟罩(2)的端口位于提钒转炉(1)炉口的正上方，且活动烟罩(2)端口与提钒转炉(1)炉口之间的距离在100-150mm之间。

4.如权利要求2所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：在步骤b中，吹氧冶炼前，提钒转炉(1)炉口与活动烟罩(2)端口之间的气压相对于外部环境的气压为正压，且提钒转炉(1)炉口、活动烟罩(2)端口之间的气压与外部环境气压的差值为1-5pa。

5.如权利要求2所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：在步骤b中，吹氧冶炼时，提钒转炉(1)炉口、活动烟罩(2)端口之间的气压与外部环境气压的差值为-20pa-5pa。

6.如权利要求2所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：在步骤b中，活动烟罩(2)的内外部气压差值为-20pa-5pa。

7.如权利要求6所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：活动烟罩(2)中设置有微差压检测装置(14)，微差压检测装置(14)通过信号数据线与控制器相连接。

8.如权利要求1至7任意一项所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：在步骤b中，冶炼前期的时间为3min，每分钟氧气通入量由规定通入量的60％依次增大至规定通入量。

9.如权利要求1至7任意一项所述的提钒转炉煤气回收的方法，其特征在于：在步骤b中，冶炼后期时往提钒转炉(1)底部通入惰性气体。

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