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炼钢转炉煤气干法净化回收与利用技术

更新时间:2008-12-25 09:14 来源:中国钢铁技术网 作者: 阅读:2475 网友评论0

钢铁工业是物耗、能耗大户,我国重点钢铁企业吨钢可比能耗约为950kg标煤。在生产过程中排出大量的废水、废气、固体废物,这些废物弃之为害,用之为宝,是宝贵的二次资源。随着当前资源日益紧张、提倡建立节约型社会之际,必须坚持资源开发与节约并举,科学减少资源的占用与消耗。

转炉煤气是宝贵的优质资源,其热值虽然不大,但其数量较大,有较高的回收价值。目前,我国钢铁产量高居世界首位,已达2.7亿吨。按照每吨钢回收转炉煤气60Nm3/h计,全年可回收160多亿标m3,折400多万吨标准煤。开发并推广炼钢转炉煤气净化回收与利用技术是节能与环保双丰收的典型体现,是实现转炉炼钢工序负能耗、建立节约型社会、走可持续发展道路的重要手段。

当炉内温度较高时,碳的主要氧化物是CO,约90%,同时有少量的碳与氧直接作用生产CO2,或CO从钢液表面逸出后再与氧作用生产CO2,其总量约10%。

在转炉冶炼过程的初期和末期,炉气的发生量较少,炉内温度较低,CO含量也较少,炉气不具备回收价值。在冶炼中期,炉内温度高达1400℃~1600℃,炉气的产生量大,且主要成分为CO,在这个冶炼过程中对炉气净化、回收、贮存,就形成转炉煤气。贮存的转炉煤气温度一般≤70℃,其中显热能约占1/5,潜热能约占4/5。

煤气净化回收与利用技术按净化方式分为湿法和干法2大类,湿法有OG法和新OG法,干法技术即为LT法。LT法由德国LURGI鲁奇公司与THYSSEN蒂森公司在20世纪80年代开发。作为成熟和可靠的技术,干法技术在欧洲得到广泛的应用。目前,国内已在宝钢、莱钢有所应用,宝钢第二套、莱钢第二套及太钢、江阴钢铁、天津天铁、包钢等正在建设中。相对湿法技术,干法技术主要优点有:

1)除尘效率高。净化后烟气含尘浓度为10mg/Nm3~15mg/Nm3,如果有特殊要求,可降至5mg/Nm3

2)系统阻力小,耗能低,风机运行费低,寿命长,维修工作量少。

3)不需要泥浆沉淀池及污泥处理设施。

4)含铁干粉灰压块后可直接供转炉利用

转炉烟气处理工艺的要害问题是吹炼开始和结束时的空气与吹炼脱碳期的含CO烟气的快速转换在某些不正规的操作条件下,可能短时间内形成爆炸性烟气混合物。这是设备设计,建设和操作上必须考虑的。这种危险必须采用可靠措施以防止爆炸时损坏设备及其环境。从流体力学的观点,全部设备要设计成如同管路一样,以确保烟气像柱塞那样流动,使不同成份的烟气混合降低到最小程度,干法系统即具有这样的特性。

干法系统包括烟气冷却净化系统与煤气回收系统。由活动烟罩捕集并经汽化冷却烟道冷却至 1600℃左右的转炉烟气,首先进入蒸发冷却器降温和初除尘,温度降至180℃~200℃左右,进入静电除尘器进行精除尘。然后根据CO含量、O2含量由阀门切换站进行煤气回收或放散操作。回收期煤气需经冷却器二次冷却,温度降至70℃后进入煤气柜回收;放散期煤气需点火燃烧,排放气体的含尘浓度 ≤15mg/Nm3

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