摘要:介绍了转炉炼钢副产品-转炉煤气回收利用相关工艺以及设备、方法和注意事项等,并对转炉煤气回收除尘系统安全运行提出了见解。
关键词:转炉;煤气回收;除尘;煤气柜
1、 前言
转炉冶炼过程中产生大量转炉煤气,其主要成分是co,含量在40~65%,发热量为5975kj/m3,是一种非常理想的化工原料气和燃料气,因此对转炉煤气的回收和利用是十分重要的问题,它不仅有极大的经济价值,而且通过对转炉气回收和利用,还可以减少环境的污染,防止公害。
转炉煤气回收是把转炉生产过程中的副产品-转炉煤气,进行回收再利用的生产工艺过程。整个回收系统如图1所示,大致可分为生产系统、回收系统、接收储存储存系统、精除尘系统、加压系统、管道系统输送至用户6部分。
2、 邢钢转炉煤气回收系统简介
邢台钢铁有限责任公司现有50t转炉3座,80t转炉1座,转炉煤气回收系统采用未燃法全湿净化系统,对应转炉,煤气一次除尘回收风机5台,分别是陕西鼓风机厂生产的aii1170除尘风机3台、aii2000除尘风机1台,备用1台无锡鼓风机厂生产的d700除尘风机。回收系统辅助设备包括,煤气在线分析仪4台,三通阀5台,旋转水封4台,锥型水封1台。接收储存系统有1台50000m3威金斯煤气柜、1台柜后煤气在线分析仪,精除尘系统有1台sdb型湿式平板电除尘器,加压系统有4台ai300煤气加压风机,输送管道多条、混合站1座,用户现主要有炼钢烤包、线材厂加入炉。
3、 转炉煤气回收的几个重要方面
3.1、转炉煤气回收设备
烟气经冷却、净化,由除尘风机将其排至烟囱放散或输送到煤气回收系统中备用。LoCalhOsT因此除尘风机是净化回收系统的动力中枢,未燃法全湿净化系统,进入风机的气体(标态)含尘量约100~120mg/m3,温度36~65℃,co含量在60%±10%,相对湿度100%,并且含有一定量的水滴,同时转炉又周期性间断吹氧,综合上述多种因素对除尘风机性能要求很高:
⑴、为保证转炉炉前良好的除尘效果,在冶炼生产过程中调径文氏管喉口会经常调整,以保证转炉路口微正压状态。当喉口调节风量变化时时其压力不应有明显变化,同时在转炉停止冶炼风机自动转入低速运行,风量减少时风机不喘震,设备本体应具有较好的抗震性。
⑵、如前所述,转炉气中含有大量烟尘和水气,为保证风机使用寿命,转子、定子应具有较高的耐磨性和抗蚀性。同时应设有冲洗喷嘴,以清洗叶片和机壳内的积泥,延长风机检修周期。
⑶、由表1中可以看出,转炉煤气中co含量高达45~65%,具有相当高的毒性,出于安全生产的考虑,除尘风机应具有良好的密封性和防暴性;
项目 主要成分
co h2 co2 o2 n2
含量 45~65% %26lt;2% 15~25% 0.4~0.8% 24~38%
表1:转炉煤气主要成分表
经过自2004年邢钢一次除尘风机投运一来实际运行检验,陕鼓aii系列除尘转炉风机能满足以上各方面要求。
3.2、转炉煤气回收条件
⑴、氧枪下枪吹氧;
⑵、一次除尘风机高速运行;
⑶、煤气柜柜位不处于高位;
⑷、co≥35%并且o2≤2%;
3.3、转炉煤气回收控制
为提高转炉煤气回收过程中的安全系数和吨钢煤气回收量,在回收系统中应多采用自动控制和联锁控制。现在实现转炉煤气回收的炼钢企业中多采用的控制措施主要有:
3.3.1、自动控制
⑴、 炉口微正压自动控制调节。
⑵、 系统中增加煤气成分在线分析仪,连续测量炉气中co和o2含量,
煤气回收、放散自动控制。
⑶、 转炉煤气回收、放散自动切换控制喉口的开度。
⑷、 煤气柜柜内成分连续测定和电除尘断电自动控制。
3.3.2、联锁
⑴、 煤气回收、放散与在线分析仪联锁。
⑵、 煤气回收与煤气柜柜位联锁。
⑶、 除尘风机调速与转炉倾动机构联锁,风机高低速运行自动切换。
⑷、 旋转水封与三通阀切换联锁。
⑸、 旁通放散与三通阀切换联锁。
邢钢转炉煤气回收系统,已基本实现自动控制,自动控制原理如图2所示。当转炉开始冶炼时,风机自动切换到高速运行,系统中co、o2在线分析仪测定装置分析co≥35%并且o2<2%,5万柜柜位正常时,联锁打开旋转水封,三通阀切换到回收位,回收煤气。冶炼末期炉气成分不符合要求时,三通阀切换至放散位,旋转水封关闭,炉气放散。同时出于安全考虑,三通阀与旁通放散设置联锁,当三通阀不能切换到回收位时,旁通放散自动打开放散炉气,可防止由于三通阀不动作造成风机喘震损害设备。煤气柜出口设置co、o2在线分析仪测定装置分析o2>1.5%时,电除尘联锁断电,可以有效防止电除尘器发生爆炸事故。
3.4、转炉煤气使用
转炉煤气热值5975kj/m3,折算标煤约为0.2041kg/m3,可作为混铁炉、热风炉、钢包烘烤、轧钢加热炉等的燃料,并且可与其它煤气
混合作为燃料使用。
4、 转炉煤气回收量影响因素及解决
4.1、转炉煤气回收系统应采用自动回收系统控制。自动回收控制可以避免人为操作失误和经验回收的安全隐患,同时还可以有效延长每炉的煤气回收时间。邢钢转炉煤气回收系统在采用自动回收前平均转炉煤气回收量为30m3/t,采用在线分析仪自动回收后平均转炉煤气回收量上升到90m3/t,如图3所示。
4. 2、煤气柜
由于转炉生产是间断性的,所以转炉煤气是间断性产生的,煤气柜作为煤气中间储存装置,其最大存储量制约煤气的回收量。邢钢5万m3转炉煤气柜最大储气量为49000m3,正常情况下,每小时每座转炉炼2炉钢,吨钢煤气回收量90m3/t:
50t/h×2炉×4座×90m3/t=36000m3/h
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