CN111621612A - 转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统及炼钢方法 - Google Patents
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Abstract
转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统及炼钢方法，所属钢铁冶炼领域，系统包括上料系统、竖炉、除尘器、变频引风机、煤气柜、烟囱、旋风除尘器、煤炭气化炉和转炉；本发明利用转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热废钢，可以实现全程煤气回收，避免CO排放造成的浪费和污染；同时能将尾气余热高效利用，转炉煤气不再点燃放散，减少废气、废水排放，节省水资源消耗，使能源流更加合理利用。传统转炉排放CO几乎是没有办法治理的难题，本发明转炉烟气热量全部用于预热废钢，至少可以增加10％的废钢比，大大降低冶炼成本，预计降本增效100元/吨钢；每年可以大量减少CO和CO2排放，同时也减少了烟气的治理费用高的难题。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域，特别涉及一种用转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统及炼钢方法。
背景技术
目前转炉冶炼产生的高温烟气温度高达1300～1800℃，高温烟气首先通过汽化冷却烟道降温至800～1000℃，并利用余热锅炉回收汽化冷却烟道产生的蒸汽。然后再对烟气进行喷水冷却，控制烟气温度以满足后部除尘系统的要求，根据烟气中CO的含量决定是否对转炉煤气进行回收，这种工艺造成了大量热能浪费。转炉冶炼分三个阶段，第一阶段是化渣脱硅脱磷期，这个阶段炭的氧化较少，烟气里的CO浓度较低(CO浓度不到30％)，O2浓度比较高，因此无法回收，只好燃烧放散，造成环境污染；第二阶段是脱炭期，随着脱硅脱磷的结束，钢水温度升高，这时以脱炭反应为主，烟气中CO浓度逐渐升高，O2浓度降低，这时的尾气可做煤气回收；第三阶段是冶炼末期，主要是调温调炭，这个阶段的尾气CO浓度逐渐降低，O2浓度逐渐升高，无法回收，烟气中的CO只能燃烧放散，而且只有CO浓度达到一定值时才能点燃，低于这个值时无法点燃，造成大量CO逃逸，不但污染大气，也造成大量的能源浪费。
目前，现有技术中的后处理工艺都是用水蒸发降温，既消耗了大量的水资源，也不能能够回收余热，造成尾气和废水对环境的污染，也增加了炼钢辅助设备投资和运行费用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统及炼钢方法，利用转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热废钢，能将尾气余热高效利用，转炉煤气不再点燃放散，减少废气、废水排放，节省水资源消耗，其具体技术方案如下：
转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统，包括上料系统1、竖炉2、除尘器3、变频引风机4、煤气柜5、烟囱6、旋风除尘器7、煤炭气化炉8、转炉9；
所述竖炉2预热段底部设置有废钢槽10，所述废钢槽10的上方设置有封闭出料系统11，所述竖炉2的过渡段从下至上依次设置有第一层机械托手12、第二层机械托手13和第三层机械托手14；所述竖炉2顶部设置有封闭加料系统15；所述煤炭气化炉8设置有氧枪喷嘴17和喷煤枪18；所述转炉8设置有氧枪19；
所述上料系统1的上料端与竖炉2顶部的封闭加料系统15相连接，所述竖炉2的上部出烟口通过管道连接除尘器3的进气口，所述除尘器3的出气口通过管道连接变频引风机4的引风口，所述除尘器3与变频引风机4的连接管道上设置有进气管16，所述变频引风机4的出风口通过管道分别连接煤气柜5和烟囱6；所述竖炉2的过渡段进气口的一条连接路线为，通过管道依次连接旋风除尘器7、煤炭气化炉8和转炉9；所述竖炉2的过渡段进烟口的另一条连接路线为，通过旁路烟道20直接连接转炉9；所述旁路烟道20通过氮气源管道21接通氮气源；所述竖炉2的封闭加料系统15和封闭出料系统11处通过氮气源管道21接通氮气源；
所述除尘器3出气口处设置有阀门；所述进气管16设置有进风阀门；所述变频引风机4与煤气柜5和烟囱6的连接管道上分别设置有阀门；所述转炉9与煤炭气化炉8的连接管道上设置有阀门，所述旋风除尘器7出气口管道上设置有阀门，所述旁路烟道20的前端与转炉9出烟口处管道设置有阀门；
所述氮气源管道21的总入口处设置有阀门，氮气源管道21在封闭加料系统15的氮气源入口处设置有阀门；氮气源管道21在封闭出料系统11的氮气源入口处设置有阀门；氮气源管道21与旁路烟道20连接的氮气源入口处设置有阀门；
所述除尘器3为布袋除尘器、陶瓷滤管除尘器或金属网除尘器；
所述竖炉2的过渡段进气口优选环形烟道进气口；
所述煤炭气化炉8内部设置有气化室、沉降室；所述旋风除尘器7底部出料口外接回收仓；
所述氧枪喷嘴17和喷煤枪18的配置数量根据煤炭气化炉8设备规模大小确定。
上述转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统的炼钢方法，包含如下步骤：
步骤1，加料：
废钢在竖炉2内用机械手分段，每段的废钢量设计成一炉废钢加入量，竖炉2底层区域温度在700℃以上，第一层废钢是由炉底托着，不需要机械手托，第二层的温度不超过800℃，废钢用第一层机械托手12托着，炉内是还原性气氛，温度稳定可控制，没有氧化和低熔点物质粘结；第三层的温度不超过600℃，废钢用第二层机械托手13托着；第四层温度不超过350℃，废钢用第三层机械托手14托着；
步骤2，预热：
(a)在转炉9吹氧气冶炼时，冶炼后的排烟温度在1400～1600℃，高温烟气引入煤炭气化炉8，通过喷煤枪18将煤粉喷入煤炭气化炉8的烟气入口高温区，煤粉遇到高温烟气后，受热进行干馏并与高温烟气反应生成复合煤气，复合煤气的发热值控制在1500～2500Kcal/m3；当煤炭气化炉8温度低于1100℃时，通过氧枪喷嘴17进行补吹氧气；
煤炭气化炉8内部气化室中反应后的干馏煤大部分沉降到沉降室，小颗粒的干馏煤和粉尘会随着烟气逃逸，经旋风除尘器7除尘后落入回收仓内，进行回收；
经除尘后的复合煤气，通过管道进入竖炉2，进入竖炉2的复合煤气温度在1000～1100℃，对废钢进行预热，将废钢预热到800℃～900℃，预热后的烟气由竖炉2顶端的出气口，进入除尘器3和煤气柜5进行除尘和回收；
(b)溅渣护炉时通入氮气，溅渣护炉期的烟气温度在800℃～1000℃，转炉9中的烟气直接通过旁路烟道20进入竖炉2，对废钢进行预热；可以将废钢预热到800℃～900℃，预热后的烟气温度温度降至100～150℃，由竖炉2顶端的出气口，进入除尘器3进行除尘，除冶炼期间的尾气进入煤气柜5外，其它尾气由烟囱6排出；
步骤3，出钢：
出钢时，转炉停止吹氧气后，关闭煤气柜5的阀门，关闭煤炭气化炉18的前后阀门，开启氮气源管道21的全部阀门，利用氮气气流排出竖炉和除尘器及管道内残留少量煤气，开启烟囱6的阀门，前期会有残余少量煤气，利用点火器点燃放散；通氮气1～2分钟后关闭充氮阀门，开启变频引风机4前进风阀，停止变频引风机4对除尘器3前系统引风；当开始溅渣护炉时，打开旁路烟道20前端与转炉9出烟口处的阀门，关闭进气管16的进风阀门，开启除尘器3的出气口处阀门，溅渣护炉烟气温度在800℃～1000℃，用以预热废钢，溅渣护炉烟气也需要通过除尘器3进行除尘；竖炉2进行预热废钢出炉，先出完底部废钢，然后第一层机械托手12放下废钢到炉底，并恢复到托扶状态，准备接上层放下的废钢，第二层机械托手13和第三层机械托手14依次放下废钢，然后承接上一层废钢，最后炉顶废钢用封闭料车加入；所有机械托手都是在封闭状态下工作，避免空气进入，每层留足空间，以免影响机械托手运行，出废钢和机械托手放料与转炉出钢时间匹配；出完废钢后将废钢槽10加盖并吊到转炉9处，投入转炉9进行回收冶炼。
所述步骤2中，粉煤选用粒径＜3mm低硫洗煤，所述喷煤枪18喷煤粉用氮气、CO2气体、煤气或天然气做载气；
所述步骤2中，当复合煤气预热温度高于270℃，采用煤炭气化炉尾部加设换热器降温，优选直接通过废钢料柱高度调整煤气温度，使煤气热量全部用于废钢预热。
本发明转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统及炼钢方法，与现有技术相比，有益效果为：
一、煤粉干馏产生的有机挥发分及活性炭会与高温烟气中的O2、CO2发生化学反应(如：2C+O2＝2CO，2H2+O2＝2H2O，H2O+C＝CO+H2，CO2+C＝2CO，CH4+2O2＝2H2O+CO2，2CH4+3O2＝4H2O+2CO)；同时挥发分中的长链碳氢化合物发生裂解反应，长链碳氢化合物被裂解成短链碳氢化合物，使生成的煤气中没有高液化点的物质，从而后部煤气除尘时就不会有粘结现象，就可以用干法除尘，避免洗煤气的脏水产生。这样既可以把转炉冶炼前期和后期烟气中浓度较高的氧气消耗掉，解决煤气回收的安全问题，也可以弥补这两期的烟气热值低问题，可以实现全程煤气回收，避免CO排放造成的浪费和污染。
二、目前根据环保要求，要严格控制用原煤做烧结燃料，因为烧结工艺用原煤做原料时，煤炭里的挥发分全部排入到大气中，是导致臭氧型雾霾VOC的重要来源，因此只允许使用没有挥发分的焦粉、兰炭和干馏煤做烧结燃料，焦粉和兰炭数量有限，传统干馏煤工艺产生大量废水，政府严格控制。这种燃料缺口很大，本发明系统可以解决部分烧结燃料缺口，获得了廉价环保的燃料，避免了干馏生产产生的二次污染，使能源流更加合理利用。
三、出煤气发生炉的烟气都控制在1000℃以上，非常适合用于预热废钢，1000℃以上的高温烟气(煤气)经过竖炉预热废钢，可以把废钢预热到800℃～900℃，由于烟气(煤气)是还原性气氛，废钢不但不会被氧化，而且还会把废钢表面的部分氧化物还原成金属，因此金属收得率会远高于传统废钢预热。
四、本发明系统避免了电除尘经常发生的爆炸，使设备运行更加安全平稳；
综上所述，传统转炉排放CO几乎是没有办法治理的难题，本发明转炉烟气热量全部用于预热废钢，至少可以增加10％的废钢比，大大降低冶炼成本，预计降本增效100元/吨钢；全程回收煤气，没有废气排放，使冶炼工艺变成废气零排放，每年可以大量减少CO和CO2排放，同时也减少了烟气的治理费用高的难题。
附图说明
图1为本发明的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统结构示意图：图中，1-上料系统，2-竖炉，3-除尘器，4-频引风机，5-煤气柜，6-烟囱，7-旋风除尘器，8-煤炭气化炉，9-转炉，10-废钢槽，11-封闭出料系统，12-第一层机械托，13-第二层机械托手，14-第三层机械托手，15-封闭加料系统，16-进气管，17-氧枪喷嘴，18-喷煤枪，19-氧枪，20-旁路烟道。
具体实施方式
下面结合具体实施案例和附图1对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
如图1所示，转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统，包括上料系统1、竖炉2、除尘器3、变频引风机4、煤气柜5、烟囱6、旋风除尘器7、煤炭气化炉8、转炉9；
所述竖炉2预热段底部设置有废钢槽10，所述废钢槽10的上方设置有封闭出料系统11，所述竖炉2的过渡段从下至上依次设置有第一层机械托手12、第二层机械托手13和第三层机械托手14；所述竖炉2顶部设置有封闭加料系统15；所述煤炭气化炉8设置有氧枪喷嘴17和喷煤枪18；所述转炉8设置有氧枪19；
所述上料系统1的上料端与竖炉2顶部的封闭加料系统15相连接，所述竖炉2的上部出烟口通过管道连接除尘器3的进气口，所述除尘器3的出气口通过管道连接变频引风机4的引风口，所述除尘器3与变频引风机4的连接管道上设置有进气管16，所述变频引风机4的出风口通过管道分别连接煤气柜5和烟囱6；所述竖炉2的过渡段进气口的一条连接路线为，通过管道依次连接旋风除尘器7、煤炭气化炉8和转炉9；所述竖炉2的过渡段进烟口的另一条连接路线为，通过旁路烟道20直接连接转炉9；所述旁路烟道20通过氮气源管道21接通氮气源；所述竖炉2的封闭加料系统15和封闭出料系统11处通过氮气源管道21接通氮气源；
所述除尘器3出气口处设置有阀门；所述进气管16设置有进风阀门；所述变频引风机4与煤气柜5和烟囱6的连接管道上分别设置有阀门；所述转炉9与煤炭气化炉8的连接管道上设置有阀门，所述旋风除尘器7出气口管道上设置有阀门，所述旁路烟道20的前端与转炉9出烟口处管道设置有阀门；
所述氮气源管道21的总入口处设置有阀门，氮气源管道21在封闭加料系统15的氮气源入口处设置有阀门；氮气源管道21在封闭出料系统11的氮气源入口处设置有阀门；氮气源管道21与旁路烟道20连接的氮气源入口处设置有阀门；
所述除尘器3为布袋除尘器、陶瓷滤管除尘器或金属网除尘器；
所述竖炉2的过渡段进气口优选环形烟道进气口；
所述煤炭气化炉8内部设置有气化室、沉降室；所述旋风除尘器7底部出料口外接回收仓；
所述氧枪喷嘴17和喷煤枪18的配置数量根据煤炭气化炉8设备规模大小确定。
本实施例的某钢铁公司，现有60吨转炉一座，目前每炉加废钢8吨，烟气处理是传统OG法，其系统庞大，运行复杂，成本高，产生的污泥、废水难以处理。本实施例改造项目只保留原有的煤气柜，其余全部拆除。在转炉加装可升降烟气罩，烟气罩后用内衬耐火材料的管道与新建的煤炭气化炉连接，在煤炭气化炉烟气入口处设3支喷煤枪，3支氧气喷嘴，内部设置有气化室，气化室下部设置有沉降室；
竖炉有效高度16米，炉子内径2.4米，每层4米，加三组机械托手，第一层机械托手用耐高温钢加风冷，第二层机械托手为耐高温钢，第三层机械托手为普通耐磨钢，废钢采用堆比重1吨/立方米左右的统料，一层在18吨左右，排烟温度在90℃～110℃，废钢预热温度800℃～900℃，废钢装入比达到30％；
转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统的炼钢方法，包含如下步骤：
步骤1，加料：
废钢在竖炉2内用机械手分段，每段的废钢量设计成一炉废钢加入量，竖炉2底层区域温度在700℃以上，第一层废钢是由炉底托着，不需要机械手托，第二层的温度不超过800℃，废钢用第一层机械托手12托着，炉内是还原性气氛，温度稳定可控制，没有氧化和低熔点物质粘结；第三层的温度不超过600℃，废钢用第二层机械托手13托着；第四层温度不超过350℃，废钢用第三层机械托手14托着；
步骤2，预热：
(a)在转炉9吹氧气冶炼时，冶炼后的排烟温度在1400～1600℃，高温烟气引入煤炭气化炉8，通过喷煤枪18将煤粉喷入煤炭气化炉8的烟气入口高温区，粉煤选用粒径＜3mm低硫洗煤，喷煤枪17喷煤粉用氮气或CO2气体做载气，煤粉遇到高温烟气后，受热进行干馏并与高温烟气反应生成复合煤气，复合煤气的发热值控制在1500～2500Kcal/m3；当煤炭气化炉8温度低于1100℃时，通过氧枪喷嘴17进行补吹氧气；
煤炭气化炉8内部气化室中反应后的干馏煤大部分沉降到沉降室，小颗粒的干馏煤和粉尘会随着烟气逃逸，经旋风除尘器7除尘后落入回收仓内，进行回收；
经除尘后的复合煤气，通过管道进入竖炉2，进入竖炉2的复合煤气温度在1000～1100℃，对废钢进行预热，将废钢预热到800℃～900℃，预热后的烟气由竖炉2顶端的出气口，进入除尘器3和煤气柜5进行除尘和回收；
当复合煤气预热温度过高，采用煤炭气化炉尾部加设换热器降温，优选直接通过废钢料柱高度调整煤气温度，使煤气热量全部用于废钢预热。
(b)溅渣护炉使用氮气，不适合煤炭气化，在溅渣护炉期，烟气温度在800℃～1000℃，转炉9中的烟气直接通过旁路烟道20进入竖炉2，对废钢进行预热；可以将废钢预热到800℃～900℃，预热后的烟气温度温度降至100～150℃，由竖炉2顶端的出气口，进入除尘器3进行除尘，除冶炼期间的尾气进入煤气柜5外，其它尾气由烟囱6排出；
在下一炉开始吹氧时，初始烟气温度比较低，烟气里面也没有煤气，此时烟气走旁路烟道20进入竖炉2，当烟气温度升高到1200℃以上时，开启煤炭气化炉8进出口阀门，同时启动喷吹碳粉，并补吹氧气自动调温设置；
步骤3，出钢：
出钢时，转炉停止吹氧气后，关闭煤气柜5的阀门，关闭煤炭气化炉18的前后阀门，开启氮气源管道21的全部阀门，利用氮气气流排出竖炉和除尘器及管道内残留少量煤气，开启烟囱6的阀门，前期会有残余少量煤气，利用点火器点燃放散；通氮气1～2分钟后关闭充氮阀门，开启变频引风机4前进风阀，停止变频引风机4对除尘器3前系统引风；当开始溅渣护炉时，打开旁路烟道20前端与转炉9出烟口处的阀门，关闭进气管16的进风阀门，开启除尘器3的出气口处阀门，溅渣护炉烟气温度在800℃～1000℃，用以预热废钢，溅渣护炉烟气也需要通过除尘器3进行除尘；竖炉2进行预热废钢出炉，先出完底部废钢，然后第一层机械托手12放下废钢到炉底，并恢复到托扶状态，准备接上层放下的废钢，第二层机械托手13和第三层机械托手14依次放下废钢，然后承接上一层废钢，最后炉顶废钢用封闭料车加入；所有机械托手都是在封闭状态下工作，避免空气进入，每层留足空间，以免影响机械托手运行，出废钢和机械托手放料与转炉出钢时间匹配；出完废钢后将废钢槽10加盖并吊到转炉9处，投入转炉9进行回收冶炼。
本实施例，每炉喷煤粉量分别为：1.5吨、2吨、2.5吨，每炉喷吹1.5吨时，补吹少量氧气，出煤炭气化炉的烟气平均温度在1100℃左右，每炉喷吹煤粉在2吨、2.5吨时，补吹氧气量增加，否则排烟温度降低，炉顶温度降低，煤气除尘时有粘结布袋现象，废钢出炉温度也降低。
在转炉出钢或修炉维护期间，没有任何高温气体，调频风机不能全部关停，因为频繁关停、启动引风机会影响其使用寿命，此时引风系统还会有一定引风能力，如果通过废钢预热竖炉会将冷空气引入炉内，既会造成温降，也会造成废钢氧化，因此在废钢预热竖炉前管道上都加装了阀门，这时关闭竖炉的进气阀门，并在除尘器和风机之间的管道上设三通阀，关闭除尘器出气阀，使阀门直接进空气，使引风机在没有负荷的情况下低频运转。
本实施例，经过半年运行，设备一切正常，实现冶炼过程全程回收煤气，没有含CO气体排放，煤气回收量是原来的1.5～2.2倍，根据需要调整煤气回收量；废钢比达到了30％，除设备冷却软化水外，冶炼环节没有水消耗，节能环保效果显著。
Claims (8)
1.转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统，其特征在于，包括上料系统(1)、竖炉(2)、除尘器(3)、变频引风机(4)、煤气柜(5)、烟囱(6)、旋风除尘器(7)、煤炭气化炉(8)和转炉(9)；
所述竖炉(2)预热段底部设置有废钢槽(10)，所述废钢槽(10)的上方设置有封闭出料系统(11)，所述竖炉(2)的过渡段从下至上依次设置有第一层机械托手(12)、第二层机械托手(13)和第三层机械托手(14)；所述竖炉(2)顶部设置有封闭加料系统(15)；所述煤炭气化炉(8)设置有氧枪喷嘴(17)和喷煤枪(18)；所述转炉(8)设置有氧枪(19)；
所述上料系统(1)的上料端与竖炉(2)顶部的封闭加料系统(15)相连接，所述竖炉(2)的上部出烟口通过管道连接除尘器(3)的进气口，所述除尘器(3)的出气口通过管道连接变频引风机(4)的引风口，所述除尘器(3)与变频引风机(4)的连接管道上设置有进气管(16)，所述变频引风机(4)的出风口通过管道分别连接煤气柜(5)和烟囱(6)；所述竖炉(2)的过渡段进气口的一条连接路线为，通过管道依次连接旋风除尘器(7)、煤炭气化炉(8)和转炉(9)；所述竖炉(2)的过渡段进烟口的另一条连接路线为，通过旁路烟道(20)直接连接转炉(9)；所述旁路烟道(20)通过氮气源管道(21)接通氮气源；所述竖炉(2)的封闭加料系统(15)和封闭出料系统(11)处通过氮气源管道(21)接通氮气源；
所述除尘器(3)出气口处设置有阀门；所述进气管(16)设置有进风阀门；所述变频引风机(4)与煤气柜(5)和烟囱(6)的连接管道上分别设置有阀门；所述转炉(9)与煤炭气化炉(8)的连接管道上设置有阀门，所述旋风除尘器(7)出气口管道上设置有阀门，所述旁路烟道(20)的前端与转炉(9)出烟口处管道设置有阀门；
所述氮气源管道(21)的总入口处设置有阀门，氮气源管道(21)在封闭加料系统(15)的氮气源入口处设置有阀门；氮气源管道(21)在封闭出料系统(11)的氮气源入口处设置有阀门；氮气源管道(21)与旁路烟道(20)连接的氮气源入口处设置有阀门。
2.根据权利要求1所述的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统，其特征在于，所述除尘器(3)为布袋除尘器、陶瓷滤管除尘器或金属网除尘器。
3.根据权利要求1所述的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统，其特征在于，所述竖炉(2)的过渡段进气口优选环形烟道进气口。
4.根据权利要求1所述的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统，其特征在于，所述煤炭气化炉(8)内部设置有气化室、沉降室；所述旋风除尘器(7)底部出料口外接回收仓。
5.根据权利要求1所述的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统，其特征在于，所述氧枪喷嘴(17)和喷煤枪(18)的配置数量根据煤炭气化炉(8)设备规模大小确定。
6.权利要求1所述的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统的炼钢方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤1，加料：
废钢在竖炉(2)内用机械手分段，每段的废钢量设计成一炉废钢加入量，竖炉(2)底层区域温度在700℃以上，第一层废钢是由炉底托着，不需要机械手托，第二层的温度不超过800℃，废钢用第一层机械托手(12)托着，炉内是还原性气氛，温度稳定可控制，没有氧化和低熔点物质粘结；第三层的温度不超过600℃，废钢用第二层机械托手(13)托着；第四层温度不超过350℃，废钢用第三层机械托手(14)托着；
步骤2，预热：
(a)在转炉(9)吹氧气冶炼时，冶炼后的排烟温度在1400～1600℃，高温烟气引入煤炭气化炉(8)，通过喷煤枪(18)将煤粉喷入煤炭气化炉(8)的烟气入口高温区，煤粉遇到高温烟气后，受热进行干馏并与高温烟气反应生成复合煤气，复合煤气的发热值控制在1500～2500Kcal/m3；当煤炭气化炉(8)温度低于1100℃时，通过氧枪喷嘴(17)进行补吹氧气；
煤炭气化炉(8)内部气化室中反应后的干馏煤大部分沉降到沉降室，小颗粒的干馏煤和粉尘会随着烟气逃逸，经旋风除尘器(7)除尘后落入回收仓内，进行回收；
经除尘后的复合煤气，通过管道进入竖炉(2)，进入竖炉(2)的复合煤气温度在1000～1100℃，对废钢进行预热，将废钢预热到800℃～900℃，预热后的烟气由竖炉(2)顶端的出气口，进入除尘器(3)和煤气柜(5)进行除尘和回收；
(b)溅渣护炉时通入氮气，溅渣护炉期的烟气温度在800℃～1000℃，转炉(9)中的烟气直接通过旁路烟道(20)进入竖炉(2)，对废钢进行预热；可以将废钢预热到800℃～900℃，预热后的烟气温度温度降至100～150℃，由竖炉(2)顶端的出气口，进入除尘器(3)进行除尘，除冶炼期间的尾气进入煤气柜(5)外，其它尾气由烟囱(6)排出；
步骤3，出钢：
出钢时，转炉停止吹氧气后，关闭煤气柜(5)的阀门，关闭煤炭气化炉(18)的前后阀门，开启氮气源管道(21)的全部阀门，利用氮气气流排出竖炉和除尘器及管道内残留少量煤气，开启烟囱(6)的阀门，前期会有残余少量煤气，利用点火器点燃放散；通氮气1～2分钟后关闭充氮阀门，开启变频引风机(4)前进风阀，停止变频引风机(4)对除尘器(3)前系统引风；当开始溅渣护炉时，打开旁路烟道(20)前端与转炉(9)出烟口处的阀门，关闭进气管(16)的进风阀门，开启除尘器(3)的出气口处阀门，溅渣护炉烟气温度在800℃～1000℃，用以预热废钢，溅渣护炉烟气也需要通过除尘器(3)进行除尘；竖炉(2)进行预热废钢出炉，先出完底部废钢，然后第一层机械托手(12)放下废钢到炉底，并恢复到托扶状态，准备接上层放下的废钢，第二层机械托手(13)和第三层机械托手(14)依次放下废钢，然后承接上一层废钢，最后炉顶废钢用封闭料车加入；所有机械托手都是在封闭状态下工作，避免空气进入，每层留足空间，以免影响机械托手运行，出废钢和机械托手放料与转炉出钢时间匹配；出完废钢后将废钢槽(10)加盖并吊到转炉(9)处，投入转炉(9)进行回收冶炼。
7.根据权利要求6所述的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述步骤2中，粉煤选用粒径＜3mm低硫洗煤，所述喷煤枪(18)喷煤粉用氮气、CO2气体、煤气或天然气做载气。
8.根据权利要求6所述的转炉尾气余热干馏煤炭裂解煤气预热炼钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述步骤2中，当复合煤气预热温度高于270℃，采用煤炭气化炉尾部加设换热器降温，优选直接通过废钢料柱高度调整煤气温度，使煤气热量全部用于废钢预热。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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