CN117965831A - 一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法 - Google Patents

一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117965831A
CN117965831A CN202410312667.9A CN202410312667A CN117965831A CN 117965831 A CN117965831 A CN 117965831A CN 202410312667 A CN202410312667 A CN 202410312667A CN 117965831 A CN117965831 A CN 117965831A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
blast furnace
condensed water
gas
gas condensate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410312667.9A
Other languages
English (en)
Inventor
曹立
丁明亮
林卫全
李静
郑元甲
唐洁文
郭慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SD Steel Rizhao Co Ltd
Original Assignee
SD Steel Rizhao Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SD Steel Rizhao Co Ltd filed Critical SD Steel Rizhao Co Ltd
Priority to CN202410312667.9A priority Critical patent/CN117965831A/zh
Publication of CN117965831A publication Critical patent/CN117965831A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001Injecting additional fuel or reducing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/024Methods of cooling or quenching molten slag with the direct use of steam or liquid coolants, e.g. water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

本发明涉及钢铁企业供排水技术领域,具体公开了一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,数据准备阶段:记录煤气冷凝水产生量,记录煤气冷凝水消纳能力,要求煤气冷凝水产生量、煤气冷凝水消纳能力与高炉铁水、转炉钢产量时时对应;煤气冷凝水发生量和消纳能力标定:基准发生量标定是描述统计时间周期T内,产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水、新水消耗量Q高炉冲渣,产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系;确定消纳方式:根据基准测算额定高炉煤气冷凝水和转炉煤气冷凝水消纳方式;本发明降低环保风险,水资源循环再利用,降低污水处理成本,降低新水消耗及吨钢新水消耗量。

Description

一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法
技术领域
本发明涉及钢铁企业供排水技术领域,具体涉及一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法。
背景技术
高炉煤气和转炉煤气都是钢铁生产过程中的主要副产物,而煤气冷凝水是高炉煤气和转炉煤气中的水蒸气在冷凝过程中生成的液体水。大量煤气冷凝水的产生对环境和污水处理都有一定的影响。需要解决高炉冷凝水和转炉煤气冷凝水高效转运消纳与炼铁高炉冲渣和炼钢转炉煤气降温消耗大量新水两个重要问题。
当前煤气冷凝水收集与消纳方法主要有:煤气冷凝水通过煤气冷凝水收集器(集水池/转存箱)进行收集暂存,通过抽水车或柱塞泵及冷凝水输送管道运至污水处理机构,车辆倒运方式会产生大量费用;同时炼铁高炉冲渣工序和炼钢转炉煤气回收工序需要大量工业新水,增加钢铁企业新水消耗。
如何合理处理消纳高炉、转炉煤气冷凝水,降低炼铁高炉冲渣工序和炼钢转炉煤气回收工序为亟待解决的问题。因此,需要设计一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的创新方法。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法。通过对不同钢铁产量情况下煤气冷凝水发生量,结合高炉冲渣水、转炉煤气降温新水消耗量进行标定,为煤气冷凝水消纳提供新的消纳途径的创新方法。应用本发明的标定方法能够较准确地判断钢铁企业在不同产量情况下的高炉煤气冷凝水量和转炉煤气冷凝水量及消纳能力信息,提供动态的函数表达方式,可为煤气冷凝水管理和现场操作人员完成煤气冷凝水调度调整提供合理指导。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,包括以下步骤:
S1、数据准备阶段:记录煤气冷凝水产生量,记录煤气冷凝水消纳能力,要求煤气冷凝水产生量、煤气冷凝水消纳能力与高炉铁水、转炉钢产量时时对应;
S2、煤气冷凝水发生量和消纳能力标定:基准发生量标定是描述统计时间周期T内,产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水、新水消耗量Q高炉冲渣,产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系;
S3、确定消纳方式:根据基准测算额定高炉煤气冷凝水和转炉煤气冷凝水消纳方式。
具体的是,所述步骤S1中的记录煤气冷凝水产生量包括高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水和转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水
具体的是,所述步骤S1中的记录煤气冷凝水消纳能力包括高炉冲渣补水量Q高炉冲渣和转炉煤气除尘降温用水量QLDG除尘降温用水量
具体的是,所述步骤S2中的产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水之间的关系为:
首先,明确变量和数据;
假设一个线性关系:Q=a*W+b;
其中,a和b是待确定的参数;
接下来,使用数据来拟合这个函数,根据记录数据(Wi,Qi),其中i表示第i个时间周期;
使用最小二乘法来拟合这个函数,通过最小化误差的平方和来寻找数据的最佳函数匹配;
最小二乘法的数学表达式为:minΣ(Qi-(a*Wi+b))^2;
其中,Σ表示求和符号,a和b是待求的参数;
通过求解这个优化问题,得到a和b的值,从而确定W铁水与QBFG冷凝水的函数关系;
以此类推,得出产品产量W铁水与新水消耗量Q高炉冲渣、产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、W与新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系。
具体的是,所述步骤S3中的根据高炉铁水产量和转炉钢产量分别测算煤气冷凝水产生量(QBFG冷凝水+QLDG冷凝水)和高炉冲渣、转炉煤气除尘降温用新水消耗量(Q高炉冲渣+QLDG除尘降温用水量);
当Q高炉冲渣+QLDG除尘降温用水量>QBFG冷凝水+QLDG冷凝水时,组织高炉煤气冷凝水、转炉煤气冷凝水输送管网及配套设施建设。
具体的是,所述组织高炉煤气冷凝水、转炉煤气冷凝水输送管网及配套设施建设包括通过联通管连接高炉煤气冷凝水输送管网和转炉煤气冷凝水输送管网,联通管上安装调节阀。
本发明具有以下有益效果:
本发明设计的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法的环保效益:降低环保风险,煤气排水点水量大时,罐车抽水作业无法及时将煤气冷凝水排除;公辅管网疏水器点多面广,巡检工作量太大,容易发生疏漏,存在溢水污染土壤的风险。
本发明设计的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法的经济效益:
①水资源循环再利用,降低污水处理成本,降低新水消耗及吨钢新水消耗量;
②大幅减少抽水罐车及人力成本。
本发明设计的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法的安全效益:抽水罐车长期在煤气区域作业,存在安全隐患。
附图说明
图1是本发明实施例二中的煤气冷凝水发生量和消纳能力对比图。
图2是本发明实施例二中的工程改造冷凝水管网图。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,基于铁钢产量的高炉煤气、转炉煤气冷凝水消纳方法,包含数据准备、煤气冷凝水发生量和处理能力量的标定、确定消纳方式。
一、数据准备阶段。
1.记录煤气冷凝水产生量:高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水和转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水
2.记录煤气冷凝水消纳能力:高炉冲渣补水量Q高炉冲渣和转炉煤气除尘降温用水量QLDG除尘降温用水量
3.要求煤气冷凝水产生量、煤气冷凝水消纳能力与高炉铁水、转炉钢产量时时对应。
二、煤气冷凝水发生量和消纳能力标定。
基准发生量标定是描述统计时间周期T内,产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水、新水消耗量Q高炉冲渣,产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系。
以产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水之间的关系为例。
首先,明确变量和数据,假设高炉铁水的产品产量为W铁水,高炉煤气冷凝水产生量为QBFG冷凝水,时间周期T可表示为T。
假设一个线性关系:Q=a*W+b;
其中,a和b是待确定的参数;
接下来,使用数据来拟合这个函数,根据记录数据(Wi,Qi),其中i表示第i个时间周期;
使用最小二乘法来拟合这个函数,通过最小化误差的平方和来寻找数据的最佳函数匹配;
最小二乘法的数学表达式为:minΣ(Qi-(a*Wi+b))^2;
其中,Σ表示求和符号,a和b是待求的参数。
通过求解这个优化问题,得到a和b的值,从而确定W铁水与QBFG冷凝水的函数关系。
以此类推,得出产品产量W铁水与新水消耗量Q高炉冲渣、产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、W与新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系。
三、确定消纳方式。
根据基准测算额定高炉煤气冷凝水和转炉煤气冷凝水消纳方式。
根据高炉铁水产量和转炉钢产量分别测算煤气冷凝水产生量(QBFG冷凝水+QLDG冷凝水)和高炉冲渣、转炉煤气除尘降温用新水消耗量(Q高炉冲渣+QLDG除尘降温用水量)。
当Q高炉冲渣+QLDG除尘降温用水量>QBFG冷凝水+QLDG冷凝水时,组织高炉煤气冷凝水、转炉煤气冷凝水输送管网及配套设施建设,包括通过联通管连接高炉煤气冷凝水输送管网和转炉煤气冷凝水输送管网,联通管上安装调节阀。
实施例二:山东钢铁集团日照有限公司能源动力厂煤气冷凝水输送优化改造项目。
(一)项目基本情况。
日照公司公辅煤气管网沿线设置疏水器,各类煤气冷凝水经疏水器排放至就近集水池,再由吸排罐车抽走运送至指定位置,巡检、抽水工作目前外委汽运公司。
本项目拟将高炉煤气冷凝说、转炉煤气冷凝水排水点的水池加装水泵,压力输送至各高炉冲渣、炼钢转炉煤气降温,从根本上减轻安全隐患、杜绝环境污染、节省人力。
(二)实施方案。
(1)数据准备。
收集一年内高炉冲渣用水量、转炉煤气除尘降温用水量和高炉、转炉煤气冷凝水产生量。
(2)煤气冷凝水发生量和消纳能力标定。
基准发生量标定:产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水、新水消耗量Q高炉冲渣、产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、W与新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系。
根据基准测算额定钢铁产量下高炉煤气、转炉煤气冷凝水发生量和高炉冲渣工序、转炉煤气除尘降温工序消纳能力(Q高炉冲渣+QLDG除尘降温用水量>QBFG冷凝水+QLDG冷凝水)。如图1所示。
(3)工艺描述,如图2所示。
本工程需要排出的煤气冷凝水为转炉煤气排水器、高炉煤气排水器的排出水。
本次改造分为两个区域进行:转炉区域、高炉区域。
高炉区域沿矿槽中心线分为两个部分。一侧7个水池增加压力排污泵,将集水池中的水提升至压力排水管道中,最终输送至1#高炉冲渣水池。另一侧侧9个水池增加压力排污泵,将集水池中的水提升至压力排水管道中,最终输送至2#高炉冲渣水池。
转炉区域沿铁水运输通道中心线分为两个部分。一侧7个水池增加压力排污泵,将集水池中的水提升至压力排水管道中,最终输送至转炉一步煤气冷却系统化学除油器入口处。另一侧3个水池增加压力排污泵,将集水池中的水提升至压力排水管道中,最终输送至转炉二步煤气冷却系统化学除油器入口处。
转炉区域两部分各处分别设置与高炉两部分的连通阀门,可以实现两个区的水平衡调度。
(三)效益。
1.直接效益。
①通过对高炉、转炉区域27处煤气管网排水器冷凝水输送优化改造,部分煤气冷凝水能够自动输送至高炉冲渣水池,代替车辆运输。项目投用后,排水器集水池液位自动显示,减少排水器液位巡检的点检强度,及时输送煤气冷凝水,无冷凝水外溢事件,减少车辆、人员现场抽水,减少人员在煤气区域的时间。
②高炉冲渣、炼钢转炉煤气回收降温新水用量减少。
2.间接效益。
①从根本上减轻煤气管网冷凝水外运的安全隐患、减少因煤气冷凝水外溢造成环境污染的风险。
②大大降低煤气冷凝水外排的巡检强度,提高职工工作效率。
③减少人员在煤气区域的时间,保护抽水作业人员在煤气管网排水器区域的人身健康和安全。
本发明不局限于上述实施方式,任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、数据准备阶段:记录煤气冷凝水产生量,记录煤气冷凝水消纳能力,要求煤气冷凝水产生量、煤气冷凝水消纳能力与高炉铁水、转炉钢产量时时对应;
S2、煤气冷凝水发生量和消纳能力标定:基准发生量标定是描述统计时间周期T内,产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水、新水消耗量Q高炉冲渣,产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系;
S3、确定消纳方式:根据基准测算额定高炉煤气冷凝水和转炉煤气冷凝水消纳方式。
2.根据权利要求1所述的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,其特征在于,所述步骤S1中的记录煤气冷凝水产生量包括高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水和转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水
3.根据权利要求1所述的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,其特征在于,所述步骤S1中的记录煤气冷凝水消纳能力包括高炉冲渣补水量Q高炉冲渣和转炉煤气除尘降温用水量QLDG除尘降温用水量
4.根据权利要求1所述的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,其特征在于,所述步骤S2中的产品产量W铁水与高炉煤气冷凝水产生量QBFG冷凝水之间的关系为:
首先,明确变量和数据;
假设一个线性关系:Q=a*W+b;
其中,a和b是待确定的参数;
接下来,使用数据来拟合这个函数,根据记录数据(Wi,Qi),其中i表示第i个时间周期;
使用最小二乘法来拟合这个函数,通过最小化误差的平方和来寻找数据的最佳函数匹配;
最小二乘法的数学表达式为:minΣ(Qi-(a*Wi+b))^2;
其中,Σ表示求和符号,a和b是待求的参数;
通过求解这个优化问题,得到a和b的值,从而确定W铁水与QBFG冷凝水的函数关系;
以此类推,得出产品产量W铁水与新水消耗量Q高炉冲渣、产品产量W与转炉煤气冷凝水产生量QLDG冷凝水、W与新水消耗量QLDG除尘降温用水量之间的关系。
5.根据权利要求1所述的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,其特征在于,所述步骤S3中的根据高炉铁水产量和转炉钢产量分别测算煤气冷凝水产生量(QBFG冷凝水+QLDG冷凝水)和高炉冲渣、转炉煤气除尘降温用新水消耗量(Q高炉冲渣+QLDG除尘降温用水量);
当Q高炉冲渣+QLDG除尘降温用水量>QBFG冷凝水+QLDG冷凝水时,组织高炉煤气冷凝水、转炉煤气冷凝水输送管网及配套设施建设。
6.根据权利要求5所述的钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法,其特征在于,所述组织高炉煤气冷凝水、转炉煤气冷凝水输送管网及配套设施建设包括通过联通管连接高炉煤气冷凝水输送管网和转炉煤气冷凝水输送管网,联通管上安装调节阀。
CN202410312667.9A 2024-03-19 2024-03-19 一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法 Pending CN117965831A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410312667.9A CN117965831A (zh) 2024-03-19 2024-03-19 一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410312667.9A CN117965831A (zh) 2024-03-19 2024-03-19 一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117965831A true CN117965831A (zh) 2024-05-03

Family

ID=90862849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410312667.9A Pending CN117965831A (zh) 2024-03-19 2024-03-19 一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117965831A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204779155U (zh) 型钢生产污水处理系统
CN104307241A (zh) 一种陶瓷过滤机的清洗方法
CN117965831A (zh) 一种钢铁企业高炉、转炉煤气冷凝水消纳的方法
CN115471105A (zh) 一种绿色节能施工系统
CN220485732U (zh) 一种高炉水冲渣系统冗余水回收再利用系统
CN111519693A (zh) 一种脱硫机封水回收装置及其使用方法
CN111765382A (zh) 一种长距离大流量供水管线减压装置及其施工方法
CN102872647A (zh) 长距离管道输煤首端废水处理系统及处理方法
CN207193316U (zh) 一种新型高炉冲渣水余热回收系统
CN207313368U (zh) 一种变电站雨水综合利用系统
CN212655808U (zh) 一种高炉冲渣水余热回收装置
CN210150784U (zh) 熄焦废水处理系统
Xuan et al. Study on reverse supply chain management and evaluation model for iron and steel industry: From perspective of the coordination management of industrial cluster
Wei et al. Modeling and optimization of pumps scheduling considering the time-of-use electricity tariff
CN204898785U (zh) 一种塔吊喷淋供水系统
CN218115035U (zh) 一种电厂水循环系统
CN220887048U (zh) 一种制纯化水污水回收利用系统
CN210291836U (zh) 除氧器排汽回收系统
CN104131126B (zh) 基于模糊模型的高炉熔渣流量检测方法
CN221199615U (zh) 一种防止脱硫pH检测仪失真的装置
CN217580023U (zh) 一种新型输水隧洞钢衬段检修进人洞布置结构
CN211343316U (zh) 一种库区独立循环水系统
CN219014011U (zh) 一种用于天然气场站的双层多级调压装置
CN218757719U (zh) 一种氧化铝厂多功能型雨水收集系统
CN217274078U (zh) 一种乙二醇精馏余热回收处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination