转炉炼钢煤气回收系统的分析

转炉炼钢煤气回收系统的分析

摘要：副产煤气的全部回收综合利用,是反映钢铁企业能源利用水平及节能降耗水平的关键指标,是实现负能炼钢和降低炼钢工序能耗的关键环节,同时能降低钢厂污染物排放总量,实现节能环保双赢,具有环境效益和经济效益。本文主要对转炉炼钢煤气回收系统进行了分析。

关键词：炼钢转炉除尘系统回收条件煤气回收量

引言

转炉煤气回收是把炼钢转炉生产过程中的副产品—一氧化碳含量进行回收再利用的生产工艺。转炉生产时,氧抢顶吹脱碳过程中产生的一氧化碳高含量的烟气在经过冷却、除尘、分析、回收进煤气柜、精(电)除尘、利用(如发电)的全过程统称为转炉煤气回收再利用。氧气顶吹转炉煤气的生成,主要来自铁水中碳的氧化,其产气量的大小也取决于铁水含碳量的大小,氧气顶吹转炉煤气产气量中,能够回收使用的部分称为实际回收量,回收煤气的炉数与冶炼炉数之比称为煤气回收率,煤气回收量及回收率与操作、技术水平有关。这项工作的安全可靠性、科学回收性及产能提高性的技术,是转炉煤气回收的关键。目前,全国很多转炉炼钢厂都实现了煤气的回收,由于该技术在各家企业运用的不同特点和采用的技术、工艺不同,煤气回收最终的产能也有较大的差异,效益也不尽相同。

对转炉炼钢煤气回收工艺分析

转炉煤气回收的成熟技术有氧气转炉煤气回收工艺(OG法) 和LT干式回收工艺，我国钢铁企业目前运行中的煤气回收系统多是在上述两种工艺原理基础上，根据自身情况改造设计而成的，其运行效率在不断提高。

氧气转炉煤气回收工艺

OG法回收转炉煤气在目前的世界炼钢领域是成熟"先进"可靠的技术，全世界已有200 多套设备投入生产运行，效果显著。采用OG法回收的转炉煤气热值高"回收量大"除尘效率高，其设备寿命长"安全性好"自动化程度高。

OG法法工艺中，转炉烟气净化系统采用湿式未燃法‘比肖夫’系统，其流程为: 转炉烟气借风机吸力进入汽化冷却烟道，回收部分烟气余热。从汽化冷却

烟道出来的烟气在上部进入‘比肖夫’除尘冷却装置，‘比肖夫’装置上部是一个洗涤塔，气液同向而行，进行降温和粗除尘。然后，气体进入下部的可调文氏管进行精除尘，经除尘后的气体由下部返入筒体进行脱水，然后从中部引出#比肖夫$装置。经降温除尘的净煤气经风机加压后通过三通切换阀，当烟气中的 CO 及 O含量符合回收要求时，则进入煤气储柜储存，需使用时进行精除尘和加压供用户使用。在烟气不合格时，通过三通切换阀将烟气送至放散管点火放散。

LT干式回收工艺

LT法是德国鲁奇公司与蒂森公司合作开发的转炉烟气净化"回收"利用的干式工艺，其基本原理是: 当转炉吹炼时，O和C 之间发生反应产生含有高浓度 CO 和烟尘的转炉煤气( 烟气) 。

为了回收利用高热值的转炉煤气和减少污染，需对烟气进行净化，首先将转炉烟气经过废气冷却系统，然后进入蒸发冷却器，喷水蒸发使烟气得到冷却。由于烟气在蒸发器中得到减速，使烟气中粗颗粒的粉尘沉降下来，通过链式输送机以及闸板阀将粉尘排出。同时，烟气通过荒煤气管道导入设有4个电场的静电除尘器，在电场作用下使粉尘和雾状颗粒物吸附在收尘极板上，使烟气得到净化。电除尘器下部的集灰用扇形刮灰器刮到位于其下部的链式输送机中，并送入中间料仓，然后通过气力输送系统再将干灰送到压块系统的集尘料仓中。切换站由联锁控制，当符合煤气回收条件时，回收侧的钟型阀自动开启，高温净煤气进入煤气冷却器喷淋降温至约73摄氏度，然后送入煤气储柜。经储柜后的煤气加压机将高洁度转炉煤气( 含尘10 mg/m3以下) 提供给用户使用。

吹炼前期和后期不符合回收要求的煤气，则自动开启放散侧钟型阀，通过放散塔点燃放散，以达到工业炉窑大气污染物的排放标准.

国内常见的回收工艺流程

多数钢铁企业综合考虑目前国内同等型号转炉煤气回收工艺和公司实际情况，煤气净化回收多采用的工艺为: 转炉冶炼过程中的烟尘通过固定烟罩和冷却烟道经二文三脱煤气净化装置"风机"煤气柜及加压站到达用户，实现对煤气净化回收，不合格或不宜回收的煤气经处理后从烟囱达标排放，同时从冷却烟道和烟罩产生的蒸汽通过余热设施回收。

提高转炉煤气回收量的方法

实现转炉煤气回收的各个单位独有自己的煤气回收量增加的办法,总结起来主要有以下几点:控制煤气回收时炉口的空气吸人量,使烟气中的一氧化碳含量尽快达标;在转炉生产时化好初渣对煤气回收的影响也很大,化渣的好坏直接影响到转炉生产的平稳性,也是衡量转炉生产操作水平的主要标志,是转炉煤气量在生产初期平稳上升的重要因素。转炉生产的稳定对一氧化碳含量的稳定有很大的关系,也是增加煤气回收量的保证。在转炉钢水脱碳后期,可以适当将提罩时间后延,控制住炉口空气暂不让其进人,就可延长回收时间,从而增加煤气的回收量。

此外,在转炉生产时,风机一般有两个转速:转炉不生产或工序间隙时间是低速运行的,在转炉生产开始到结束期间是高速运行,这是降低转炉工序能耗的重要手段。在转炉生产后期,可以根据各单位的实际情况摸索风机的第三速度来配合生产,是转炉煤气平稳下降,从而增加转炉煤气的回收量。

从上面的分析来看,这些手段有一个共同的特点,就是为了使转炉生产初期一氧化碳含量尽快达标,因此,在转炉生产后期要延缓一氧化碳含量不达标的时间,延长了回收的时间就增加了煤气回收量。

转炉煤气回收过程中需要注意的事项

转炉煤气回收是通过程序采集一氧化碳含量和氧含量实现自动控制的,绝对不允许手动强行进行回收,造成不合格气体进人煤气柜。

转炉煤气回收虽是通过程序实现自动回收,但每一炉都必须由人工确认,在收到人工确认后才启动回收程序,程序编制时就要求完整。在人工确认后,旁通阀就进行关闭,关闭过程中阀体阀板密封冲洗水要同时打开,在阀体关闭到位后,冲洗水自动停止。这样保持密封干净和不产生火花,水冲洗要在现场确认。冲洗水的水流量要有显示,这就容易检查水冲洗的正常与否。

在烟气成分中的一氧化碳含量和氧含量达标、同时煤气柜条件又允许的情况下,程序设定要首先打开水封逆止阀,然后打开三通阀到回收位置,实现回收;在回收结束时,要先同时打开旁通阀和三通阀,然后关闭水封逆止阀,这是合理的程序。在煤气回收的整个过程中,前后生产工艺、设备的匹配非常重要,一个环节做不好,将影响整个回收效果。同时,做好工作联系制度的落实,加压站、煤气柜、除尘净化等岗位要时刻与有关的工序岗位进行联系,预防生产中的突发事情,从