專利名稱：一種電弧爐部分鐵水煉鋼煤氣的干式回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電弧爐部分鐵水煉鋼冶金過程中產(chǎn)生的
煤氣的處理方法。
背景技術(shù)：
電弧爐(EAF)煉鋼目前已成為現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的重要組成部分，是社會(huì)廢棄物循環(huán) 處理的重要手段，也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié)。 近年來，使用鐵水替代廢鋼在電弧爐中應(yīng)用的趨勢(shì)顯著增加，目前，大噸位的電弧 爐(60噸電弧爐以上)大都采用了這種加部分鐵水冶煉工藝，且鐵水比越來越高，由過去 30%到現(xiàn)在的35% 60%，甚至更高，70% 80% (與轉(zhuǎn)爐冶煉工藝基本相同)。同時(shí)，隨 著煉鋼技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代電弧爐鋼廠的混合裝料已經(jīng)快速過渡到高碳廢鋼與鐵水混合 使用的工藝，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤氣利用價(jià)值越來越高，其燃燒值已高于或接近高爐煤氣， 具有較高的回收利用價(jià)值。 電弧爐加部分鐵水冶煉的優(yōu)點(diǎn)(l)電弧爐加部分鐵水冶煉是增加化學(xué)熱和物理 熱，降低電耗的有效措施。(2)電弧爐煉鋼加部分鐵水冶煉有利于縮短冶煉周期，提高生產(chǎn) 率。(3)有助于節(jié)約能源消耗，減少溫室氣體(A等的排放。(4)加部分鐵水冶煉，在目前 我國(guó)廢鋼價(jià)格較高的條件下，可以降低噸鋼的成本，提高企業(yè)的效益。(5)加部分鐵水冶煉， 可以稀釋鋼液中的金屬雜質(zhì)含量。目前優(yōu)質(zhì)廢鋼資源越來越難以獲取。
由于加入了相當(dāng)量的鐵水(鐵水比為30% 70% )，冶煉時(shí)產(chǎn)生了大量的高溫含 一氧化碳廢氣(煤氣)。目前，生產(chǎn)時(shí)皆通過后續(xù)燃燒法或直接經(jīng)除塵后排入大氣，煤氣沒 有得到回收利用，造成了能源的大量浪費(fèi)，也污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電弧爐部分鐵水煉鋼煤氣的干式回收 方法，達(dá)到回收資源、減少大氣污染的目的。 本發(fā)明的電弧爐煉鋼煤氣的干式回收方法，通過增加或改造煙氣凈化除塵系統(tǒng)， 達(dá)到凈化回收煤氣的目的。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明電弧爐煉鋼煤氣的干式回收方法如下。(i)煙氣壓力調(diào)整 在電弧爐兌鐵水吹氧脫碳期(鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧生成一氧化碳 和少量二氧化碳的混合氣體)，通過變頻調(diào)整一次引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保爐內(nèi)微正壓(0.01 50Pa)，以控制空氣吸入量。
(2)煙氣冷卻、除塵 將1200 150(TC高溫?zé)煔饨?jīng)電弧爐爐蓋排煙孔(或狗屋)經(jīng)汽化冷卻煙道進(jìn)行 冷卻，產(chǎn)生的蒸汽通過汽包回收，冷卻后煙氣(約90(TC)經(jīng)高溫?zé)煹肋M(jìn)入蒸發(fā)冷卻塔和旋 風(fēng)除塵器，進(jìn)行高效降溫、除塵和火花捕集，煙氣溫度降至150 180°C。冷卻后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行精除塵凈化，使煙氣含塵量《30mg/Nm3。
(3)煤氣回收 將布袋除塵器排出的煙氣(凈煤氣)經(jīng)管道送至變頻軸流抽風(fēng)機(jī)，由抽風(fēng)機(jī)升壓
去煤氣切換站。當(dāng)煙氣符合回收條件時(shí)(按體積比計(jì)煙氣中CO > 20%，02《1. 5% )，將煙
氣由密閉鐘型閥切換至煤氣冷卻塔，煤氣經(jīng)過冷卻后溫度降至70 75t:，送入煤氣柜(可
利用鋼廠現(xiàn)有煤氣柜)，然后由煤氣加壓站將煤氣加壓送往各用戶；當(dāng)煙氣不符合回收條
件時(shí)，煙氣由密閉鐘型閥切換至放散煙囪，然后通過排放煙囪點(diǎn)火放散。 本發(fā)明主要優(yōu)點(diǎn)如下。
(1)集除塵、余熱回收和煤氣回收于一體。 (2)采用變頻調(diào)速，改變一次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的輸入頻率從而改變電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速， 達(dá)到調(diào)節(jié)煙氣流量的目的，進(jìn)而保證電弧爐內(nèi)爐內(nèi)微正壓，以控制空氣吸入量，這既滿足生 產(chǎn)工藝變化的要求，又節(jié)省電能，降低了投資，減少了煤氣泄漏的幾率。
(3)通過蒸發(fā)冷卻塔和旋風(fēng)除塵器，集蒸發(fā)冷卻、旋風(fēng)除塵于一體。這充分發(fā)揮蒸
發(fā)冷卻塔的高效冷卻功能和旋風(fēng)式除塵器的高效除塵功能，減少了后續(xù)布袋除塵器和風(fēng)機(jī)
的負(fù)荷和磨損，能夠很好地實(shí)現(xiàn)火花捕集，有利于煤氣回收安全和質(zhì)量。 本發(fā)明的電弧爐部分鐵水煉鋼冶金過程中產(chǎn)生的煤氣的處理方法，工藝流程簡(jiǎn)
單，可充分利用現(xiàn)有設(shè)備，能有效回收電弧爐煉鋼的煤氣資源(回收率^ 80% )，提高冶煉
企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少煤氣對(duì)大氣的污染。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 —臺(tái)生產(chǎn)率為100t/h的電弧爐，鐵水比40X，冶煉周期45min，吹氧時(shí)間12min，從 電弧爐中直接排出的煙氣量約為9X104Nm3/h。
電弧爐煉鋼煤氣的干式回收方法如下。
(1)壓力調(diào)整 在電弧爐吹氧脫碳期，通過變頻調(diào)整引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保爐內(nèi)微正壓(20Pa)，以控制 空氣吸入量。
(2)煙氣冷卻、除塵 將130(TC高溫?zé)煔饨?jīng)電弧爐狗屋入汽化冷卻煙道進(jìn)行冷卻，冷卻后煙氣經(jīng)高溫?zé)?道進(jìn)入蒸發(fā)冷卻塔和旋風(fēng)除塵器進(jìn)行高效降溫、除塵和火花捕集，煙氣溫度降至15(TC。冷 卻后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行精除塵凈化，使煙氣含塵量《30mg/Nm3。
(3)煤氣回收 將除塵器排出的煙氣(凈煤氣)經(jīng)管道送至變頻軸流抽風(fēng)機(jī)，由抽風(fēng)機(jī)升壓去煤 氣切換站。當(dāng)煙氣符合回收條件時(shí)(按體積比計(jì)煙氣中CO > 20%， 02《1. 0% )，將煙氣
由密閉鐘型閥切換至煤氣冷卻塔，煤氣經(jīng)過冷卻后溫度降至7rc，送入煤氣柜(利用鋼廠
現(xiàn)有煤氣柜)，然后由煤氣加壓站將煤氣加壓送往各用戶；當(dāng)煙氣不符合回收條件時(shí)，煙氣
由密閉鐘型閥切換至放散煙囪，然后通過排放煙囪點(diǎn)火放散。 實(shí)施例2 —臺(tái)生產(chǎn)率為100t/h的電弧爐，鐵水比50X，冶煉周期40min，吹氧時(shí)間14min，從
4電弧爐中直接排出的煙氣量約為10X104Nm3/h。
電弧爐煉鋼煤氣的干式回收方法如下。 [OO32] (1)壓力調(diào)整 在電弧爐吹氧脫碳期，通過變頻調(diào)整引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保爐內(nèi)微正壓(50Pa)，以控制 空氣吸入量。 (2)煙氣冷卻、除塵 將140(TC高溫?zé)煔饨?jīng)電弧爐狗屋入汽化冷卻煙道進(jìn)行冷卻，冷卻后煙氣經(jīng)高溫?zé)?道進(jìn)入蒸發(fā)冷卻塔和旋風(fēng)除塵器進(jìn)行高效降溫、除塵和火花捕集，煙氣溫度降至160°C。冷 卻后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行精除塵凈化，使煙氣含塵量《30mg/Nm3。 [OO36] (3)煤氣回收 將除塵器排出的煙氣(凈煤氣)經(jīng)管道送至變頻軸流抽風(fēng)機(jī)，由抽風(fēng)機(jī)升壓去煤 氣切換站。當(dāng)煙氣符合回收條件時(shí)(按體積比計(jì)煙氣中CO > 20%， 02《1. 0% )，將煙氣 由密閉鐘型閥切換至煤氣冷卻塔，煤氣經(jīng)過冷卻后溫度降至75t:，送入煤氣柜(利用鋼廠 現(xiàn)有煤氣柜)，然后由煤氣加壓站將煤氣加壓送往各用戶；當(dāng)煙氣不符合回收條件時(shí)，煙氣 由密閉鐘型閥切換至放散煙囪，然后通過排放煙囪點(diǎn)火放散。
實(shí)施例3 —臺(tái)生產(chǎn)率為60t/h的電弧爐，鐵水比40%，冶煉周期55min，吹氧時(shí)間14min，從 電弧爐中直接排出的煙氣量為約6X 104Nm3/h。
電弧爐煉鋼煤氣的干式回收方法如下。
(1)壓力調(diào)整 在電弧爐吹氧脫碳期，通過變頻調(diào)整引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保爐內(nèi)微正壓(0. OlPa)，以控
制空氣吸入量。
(2)煙氣冷卻、除塵 將120(TC高溫?zé)煔饨?jīng)電弧爐第四孔進(jìn)入汽化冷卻煙道進(jìn)行冷卻，冷卻后煙氣經(jīng) 高溫?zé)煹肋M(jìn)入蒸發(fā)冷卻塔和旋風(fēng)除塵器進(jìn)行高效降溫、除塵和火花捕集，煙氣溫度降至 150°C。冷卻后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行精除塵凈化，使煙氣含塵量《30mg/Nm3。
(3)煤氣回收 將除塵器排出的煙氣(凈煤氣)經(jīng)管道送至變頻軸流抽風(fēng)機(jī)，由抽風(fēng)機(jī)升壓去煤 氣切換站。當(dāng)煙氣符合回收條件時(shí)(按體積比計(jì)煙氣中CO > 20%， 02《1. 0% )，將煙氣 由密閉鐘型閥切換至煤氣冷卻塔，煤氣經(jīng)過冷卻后溫度降至7(TC，送入煤氣柜，然后由煤氣 加壓站將煤氣加壓送往各用戶；當(dāng)煙氣不符合回收條件時(shí)，煙氣由密閉鐘型閥切換至放散 煙囪，然后通過排放煙閨點(diǎn)火放散。
實(shí)施例4 —臺(tái)生產(chǎn)率為60t/h的電弧爐，鐵水比50%，冶煉周期50min，吹氧時(shí)間16min，從 電弧爐中排出的煙氣量為約7X 104Nm3/h。
電弧爐煉鋼煤氣的干式回收方法如下。
(1)壓力調(diào)整 在電弧爐吹氧脫碳期，通過變頻調(diào)整引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保爐內(nèi)微正壓(35Pa)，以控制 空氣吸入量。[OO52] (2)煙氣冷卻、除塵 將130(TC高溫?zé)煔饨?jīng)電弧爐第四孔進(jìn)入汽化冷卻煙道進(jìn)行冷卻，冷卻后煙氣經(jīng) 高溫?zé)煹肋M(jìn)入蒸發(fā)冷卻塔和旋風(fēng)除塵器進(jìn)行高效降溫、除塵和火花捕集，煙氣溫度降至 170°C。冷卻后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行精除塵凈化，使煙氣含塵量《30mg/Nm3。 [OO54] (3)煤氣回收 將除塵器排出的煙氣(凈煤氣)經(jīng)管道送至抽風(fēng)機(jī)，由抽風(fēng)機(jī)升壓去煤氣切換站。 當(dāng)煙氣符合回收條件時(shí)(按體積比計(jì)煙氣中CO > 20%， 02《1.0% )，將煙氣由密閉鐘型 閥切換至煤氣冷卻塔，煤氣經(jīng)過冷卻后溫度降至75°C ，送入煤氣柜，然后由煤氣加壓站將煤 氣加壓送往各用戶；當(dāng)煙氣不符合回收條件時(shí)，煙氣由密閉鐘型閥切換至放散煙閨，然后通 過排放煙閨點(diǎn)火放散。
權(quán)利要求
一種電弧爐部分鐵水煉鋼煤氣的干式回收方法，其特征在于步驟如下(1)煙氣壓力調(diào)整在電弧爐兌鐵水吹氧脫碳期，通過變頻調(diào)整一次引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保爐內(nèi)微正壓，以控制空氣吸入量；(2)煙氣冷卻、除塵將1200～1500℃高溫?zé)煔饨?jīng)電弧爐爐蓋排煙孔或狗屋經(jīng)汽化冷卻煙道進(jìn)行冷卻，產(chǎn)生的蒸汽通過汽包回收，冷卻后煙氣經(jīng)高溫?zé)煹肋M(jìn)入蒸發(fā)冷卻塔和旋風(fēng)除塵器，進(jìn)行降溫、除塵和火花捕集，煙氣溫度降至150～180℃，冷卻后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行精除塵凈化，使煙氣含塵量≤30mg/Nm3；(3)煤氣回收將布袋除塵器排出的煙氣經(jīng)管道送至變頻軸流抽風(fēng)機(jī)，由抽風(fēng)機(jī)升壓去煤氣切換站，當(dāng)煙氣符合回收條件時(shí)，將煙氣由密閉鐘型閥切換至煤氣冷卻塔，煤氣經(jīng)過冷卻后溫度降至70～75℃，送入煤氣柜，然后由煤氣加壓站將煤氣加壓送往各用戶；當(dāng)煙氣不符合回收條件時(shí)，煙氣由密閉鐘型閥切換至放散煙囪，然后通過排放煙囪點(diǎn)火放散。
2. 按照權(quán)利要求1所述的電弧爐部分鐵水煉鋼煤氣的干式回收方法，其特征在于步驟(1)中，確保爐內(nèi)微正壓0. 01 50Pa。
3. 按照權(quán)利要求1所述的電弧爐部分鐵水煉鋼煤氣的干式回收方法，其特征在于步驟(3)中，煙氣符合回收條件，即按體積比計(jì)煙氣中CO > 20%， 02《1. 5%。
全文摘要
一種電弧爐部分鐵水煉鋼煤氣的干式回收方法，在電弧爐兌鐵水吹氧脫碳期，確保爐內(nèi)微正壓，然后將煙氣冷卻、除塵和火花捕集，溫度降至150～180℃，含塵量≤30mg/Nm3；將凈煙氣送煤氣切換站，符合回收條件時(shí)，切換至煤氣冷卻塔，煤氣經(jīng)過冷卻后送入煤氣柜，然后由煤氣加壓站將煤氣加壓送往各用戶；不符合回收條件時(shí)，煙氣通過排放煙囪點(diǎn)火放散。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，可充分利用現(xiàn)有設(shè)備，能有效回收電弧爐煉鋼的煤氣資源(回收率≥80％)，提高冶煉企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少煤氣對(duì)大氣的污染。
文檔編號(hào)C10K1/02GK101792844SQ20101013114
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者周建安, 周鵬, 徐茂清, 戚德錄, 李旭 申請(qǐng)人:周建安