轉(zhuǎn)爐煤氣的回收使用工藝培訓(xùn)教材

轉(zhuǎn)爐煤氣的回收使用工藝培訓(xùn)教材HYPERLINK\o"第二章第一節(jié)轉(zhuǎn)爐煤氣的產(chǎn)生與利用價(jià)值"轉(zhuǎn)爐煤氣的產(chǎn)生與利用價(jià)值………………2HYPERLINK\o"第二章第二節(jié)轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝流程"轉(zhuǎn)爐煤氣OG濕法回收工藝流程………2HYPERLINK轉(zhuǎn)爐煤氣LT干法回收工藝流程………2HYPERLINK轉(zhuǎn)爐煤氣回收和使用設(shè)備…………………轉(zhuǎn)爐煤氣的產(chǎn)生與利用價(jià)值轉(zhuǎn)爐煤氣的產(chǎn)生1、轉(zhuǎn)爐概述1856年英國人貝塞麥發(fā)明酸性底吹空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法，隨后托馬斯發(fā)明堿性底吹空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法。但直到1967年，西德馬克希米利安公司與加拿大萊爾奎特公司共同協(xié)作試驗(yàn)成功底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼（OBM法）。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐（LD法），是1952年由奧地利首先試驗(yàn)成功的，它是一種用純氧頂吹的方法進(jìn)行煉鋼的。與平爐、電爐煉鋼法相比，頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有生產(chǎn)率高、鋼中氣體含量低、鋼的質(zhì)量好等特點(diǎn)。氧氣轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉（LG-OTB法）是上個(gè)世紀(jì)七十年代中后期國外開始研究的煉鋼新工藝。復(fù)合吹煉法就是利用底吹氣流克服頂吹氧流對(duì)熔池?cái)嚢枘芰Σ蛔悖ㄌ貏e是在碳低時(shí)）的弱點(diǎn)，可使?fàn)t內(nèi)反應(yīng)接近平衡，鐵損失少；同時(shí)又保留了頂吹法容易控制造渣過程的優(yōu)點(diǎn)，因而具有比頂吹和底吹更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，成為近年來氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展方向。三鋼目前五座轉(zhuǎn)爐（3#120噸轉(zhuǎn)爐在建）均為頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐。2、轉(zhuǎn)爐煤氣的產(chǎn)生轉(zhuǎn)爐煤氣是由氧氣同鐵水中的碳、硫、磷、硅、錳和釩元素氧化生成的爐氣和爐塵組成。爐氣中CO來自于氧化亞鐵與溶于生鐵中的碳進(jìn)行反應(yīng)的結(jié)果。冶煉過程中其化學(xué)反應(yīng)式為：(FeO)+C=Fe+CO↑ 2C+O2→2CO↑2C+2O2→2CO2↑ 2CO+O2→2CO2↑根據(jù)測(cè)算煤氣回收量為75~100m3/t（噸鋼回收量）。冶煉模式根據(jù)氧氣流量大小的控制方式不同，分別單槍冶煉模式和雙聯(lián)冶煉模式。2.1、單槍冶煉模式（一般冶煉模式）一般冶煉情況下，供氧強(qiáng)度νO2保持3.5~4.0Nm3/t·min，即一煉鋼100噸轉(zhuǎn)爐氧氣流量為21000~24000Nm3/h，二煉鋼120噸轉(zhuǎn)爐氧氣流量為27000~31000Nm3/h范圍內(nèi)時(shí)，稱為單槍冶煉模式。單槍冶煉模式下吹煉過程一般分為三個(gè)時(shí)段：①冶煉前期鐵水的硅、錳、磷等元素，先同氧反應(yīng)成為渣浮在液面，在溫度增加的同時(shí)，碳氧反應(yīng)也逐漸激烈，煤氣中的CO含量也逐漸上升到可以進(jìn)行回收的水平，這個(gè)過程一般進(jìn)行2分鐘。②冶煉中期脫碳速度達(dá)到某一值后，基本上不再升高，穩(wěn)定在這一水平上。同時(shí)CO含量也較高，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)可高達(dá)80%以上，這一過程維持8~10分鐘，我們回收的重點(diǎn)也就是這一時(shí)期。需要指出的是，除了鐵水含碳量是個(gè)主要因素外，影響脫碳速度的因素尚有：氧氣壓力、氧氣流量、氧槍的高度、熔池溫度、化渣情況等等。熔池溫度低、渣中液態(tài)（CaO）少，脫碳速度慢，CO含量上升就慢而低。由全鐵水吹煉操作的試驗(yàn)得出脫碳速度的關(guān)系式為：Vc=（113.4νO2－0.0048h－28.5）×10-3式中：νO2—供氧強(qiáng)度，Nm3/t·minh—槍位（槍高），mm由上式可知，供氧強(qiáng)度越大，槍位越低，脫碳速度越大，所產(chǎn)生的爐氣量及煙氣量（特別是提煙罩后）越大，CO含量越高；反之，產(chǎn)氣量越小，CO含量越低。③冶煉后期碳氧反應(yīng)使鐵水中的含碳量不斷下降，這樣脫碳速度迅速下降，同樣轉(zhuǎn)爐煙氣中的CO含量也很快降下來，這一過程為2分鐘。2.2、雙聯(lián)冶煉模式（脫磷冶煉模式）雙聯(lián)法冶煉源自于日本開發(fā)的一種煉鋼操作法，即有專門的脫磷轉(zhuǎn)爐進(jìn)行造渣脫磷，而后將半鋼水盛到鐵包中，再次兌到專門的脫碳轉(zhuǎn)爐進(jìn)行少渣冶煉成較純凈的鋼水。三鋼閩光股份有限公司開發(fā)的具有自主產(chǎn)權(quán)的雙聯(lián)法冶煉是在同一座轉(zhuǎn)爐內(nèi)完成不同冶煉模式轉(zhuǎn)換的一種全新的煉鋼操作法。開發(fā)初衷即是用小喉口小流量氧槍來完成脫磷期的冶煉，脫磷期結(jié)束后，提槍、搖爐、倒渣，并進(jìn)行氧槍的移槍操作，使用大喉口大流量氧槍來完成脫碳期的冶煉。為保證冶煉及生產(chǎn)的順行，目前的工藝是同一把氧槍不同流量來完成兩種冶煉模式的切換。脫磷期供氧強(qiáng)度νO2保持2.5~3.0Nm3/t·min，即一煉鋼100噸轉(zhuǎn)爐氧氣流量為15000~18000Nm3/h，二煉鋼120噸轉(zhuǎn)爐氧氣流量為19500~23000Nm3/h范圍內(nèi)。脫碳期開吹供氧強(qiáng)度νO2保持脫磷期供氧強(qiáng)度，約1分鐘后提至單槍冶煉模式的供氧強(qiáng)度3.5~4.0Nm3/t·min。從冶金熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)角度說，在冶煉溫度下，氧氣或鋼中氧無法直接氧化去磷（>1100℃）；只能用堿性渣（含CaO）脫磷，其熱力學(xué)條件是：增大渣的氧化性（即增加渣中（FeO）含量），增大渣的堿度（即增加渣中（CaO）含量），低溫操作及換渣操作。故低氧流量脫磷就是利用以上冶金特點(diǎn)。2.3、冶煉過程中的噴濺通常把隨爐氣攜走而不從爐口周圍降落的金屬和爐渣微粒稱為煙塵；而與爐氣分離從爐口周圍降落者（粒度比煙塵大）稱為噴濺；由于熔池上漲而使?fàn)t渣—金屬熔體沿爐口冒流而出者，稱為溢出（常見的是溢渣）。廣義的噴濺是上述金屬、爐渣噴濺和溢出的統(tǒng)稱。噴濺是頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉制中的一種非正常操作，特別是爆發(fā)性大噴，是煉鋼的一種惡性事故。由于頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度大，脫碳反應(yīng)激烈，促使產(chǎn)生噴濺的力量不外是氧氣流股的沖擊能量和碳氧反應(yīng)形成的CO氣體的推動(dòng)，爐內(nèi)產(chǎn)生渦流的影響。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，單獨(dú)的氧氣沖擊能量及均衡的碳氧反應(yīng)所產(chǎn)生的推動(dòng)力都不足以引起噴濺。產(chǎn)生噴濺的重要因素是吹煉過程中泡沫渣的形成，因而縮短了液體距爐口的距離。因此，在操作中防止噴濺的基本措施是：控制好熔池溫度，前期不過低，中、后期不過高。嚴(yán)格避免強(qiáng)烈冷卻熔池，以確保脫碳反應(yīng)均衡地進(jìn)行，消除爆發(fā)式C—O反應(yīng)；同時(shí)控制好渣中（FeO）的含量，使渣中（FeO）不出現(xiàn)明顯聚焦現(xiàn)象，防止?fàn)t渣發(fā)泡或引起爆發(fā)性的C—O反應(yīng)。在吹煉中期注意控制渣中（FeO），勿使過低，以免爐渣嚴(yán)重返干，造成金屬噴濺。對(duì)于防止噴濺來說，重要的是要及早采取措施，一旦噴濺開始，采取措施就為時(shí)過晚。3、轉(zhuǎn)爐煙氣的特點(diǎn)轉(zhuǎn)爐冶煉過程中排出大量紅棕色的濃煙，主要是由于爐塵中含有大量鐵氧化物造成的。由于冶煉時(shí)采用含氧純度99.9%以上的氧氣對(duì)爐中的鐵水中的碳等元素進(jìn)行反應(yīng)，這是一種非常激烈的化學(xué)放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣。綜合一下轉(zhuǎn)爐煙氣，主要有以下特點(diǎn)：（1）煙氣溫度高，達(dá)1400~1600oC。（2）煙氣中塵粒，粒徑8~45μm。（3）塵粒含鐵50~60%，含量每噸鋼18~25kg。（4）煙氣中含CO高達(dá)35~85%，可以做燃料，這就是轉(zhuǎn)爐煤氣。轉(zhuǎn)爐煤氣的特點(diǎn)1、轉(zhuǎn)爐煤氣的特點(diǎn)（1）轉(zhuǎn)爐煤氣主要成份有：CO：35~85%、H2：1.5~2%、O2：0.4~0.8%、CO2：15~25%、N2：16~22%。（2）無色、無味、劇毒、易燃、易爆。（3）由于含CO高達(dá)85%，是理想的工業(yè)原料。熱值：6~8MJ/m3左右。（4）轉(zhuǎn)爐煤氣可以做燃料。轉(zhuǎn)爐煤氣的含氫量少，燃燒時(shí)不產(chǎn)生水汽，而且煤氣中不含硫，可用于混鐵爐加熱、鋼包及鐵合金的烘烤、均熱爐的燃料等，同時(shí)也可送入廠區(qū)煤氣管網(wǎng)，作為生活煤氣使用。（5）轉(zhuǎn)爐煤氣可以合成化工原料，①制甲酸鈉，甲酸鈉是染料工業(yè)中生產(chǎn)保險(xiǎn)粉的一種重要原料，代替了鋅粉，節(jié)約了金屬。合成甲酸鈉時(shí)，要求煤氣中至少含CO的量為60%，氮含量小于20%。甲酸鈉又可以合成草酸鈉?；瘜W(xué)反應(yīng)式：CO+NaOH→HCOONa；2HCOONa→COONa—COONa+H2。②制合成氨，合成氨是我國農(nóng)業(yè)普遍需要的一種化學(xué)肥料。轉(zhuǎn)爐煤氣中CO含量較高，所含P、S等雜質(zhì)少，利于生產(chǎn)合成氨。合成氨時(shí)要求煤氣中（CO+H2）/N2應(yīng)大于3.2以上；CO含量要求大于60%，最好能穩(wěn)定在60%～65%范圍內(nèi)，波動(dòng)不宜過大；氧氣含量小于0.8%；煤氣（標(biāo)態(tài)）含塵量小于10mg/m3。利用煤氣中的CO，在觸媒作用下使蒸汽轉(zhuǎn)換成氫，氫又與煤氣中的氮，在高壓（15MPa）下合成為氨，化學(xué)反應(yīng)式：CO+H2O→CO2+H2；N2+3H2→2NH3。2、轉(zhuǎn)爐煤氣熱值簡(jiǎn)易計(jì)算Q=12,644×CO%+10,760×H2%，kJ/m3煤氣的CO含量/%熱值/kJ·m-3熱值/kcal·m-3304008.44950405272.851250506483.251550607747.671850說明：回收濃度越高，燃燒值越大，對(duì)烘烤生產(chǎn)越有利。2、怎樣回收高質(zhì)量的煤氣為什么我們回收煤氣要與爐前緊密配合？主要是多收，收好煤氣。CO濃度除取決于鐵水中含碳量外，還與下列情況有關(guān)：①煙罩距爐口距離越大，CO含量越低。②爐口微差壓控制有關(guān)，正壓下，不使?fàn)t氣大量外溢或大量吸入空氣CO含量較高。③回收時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，有效回收時(shí)間約10分鐘左右，時(shí)間過長(zhǎng)CO含量降低。④OG法與回收/放空三通切換閥、水封逆止閥啟閉時(shí)間有關(guān)。實(shí)踐中，冶煉后期有出現(xiàn)因掛料而造成CO含量低至0，實(shí)時(shí)分析氧含量超過2%的情況，必須及時(shí)放散，停止回收煤氣。煤氣噸鋼回收量=月回收煤氣總量/月鋼總產(chǎn)量煤氣的回收率=回收爐數(shù)/冶煉爐數(shù)×100%我司轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值分析1、轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)濟(jì)價(jià)值轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高，也是鋼鐵企業(yè)不可少的二次能源，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值簡(jiǎn)單分析如下：（1）以我司兩個(gè)轉(zhuǎn)爐煤氣站2011年4月份回收量計(jì)算：共回收煤氣4378.82萬米3，廠內(nèi)結(jié)算價(jià)0.10元/米3，折合437.88萬元。按CO熱值約1400~1600×4.18千焦/米3（以1450千卡計(jì)），標(biāo)煤：7000千卡/千克，噸煤：1559.24元（按2011年4月洗精煤價(jià)格換算）。得：43788200米3×1450千卡÷7000千卡/千克=9070.41噸9070.41噸×1559.24元/噸=1414.29萬元如果每個(gè)月都這樣回收：1414.29萬元×12月=1.7億元/年年并網(wǎng)量為5.25億米3，年創(chuàng)效益1.7億元。（2）“負(fù)能”煉鋼：煉鋼工序能耗的多少是衡量一個(gè)企業(yè)工藝水平、技術(shù)裝備水平、人員素質(zhì)的關(guān)健?！柏?fù)能煉鋼”是指轉(zhuǎn)爐煉鋼工序消耗的總能量小于回收的總能量，即轉(zhuǎn)爐煉鋼工序過程中支出的能量包括氧氣、氮?dú)狻⒔範(fàn)t或混合煤氣、水、電和使用外廠蒸汽等能源，與回收的轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽能源之差為負(fù)值：當(dāng)消耗能量小于回收能量時(shí)，耗能為負(fù)值稱作負(fù)能煉鋼。我司自2007年至今，每年煉鋼工序均實(shí)現(xiàn)了“負(fù)能煉鋼”。2、煤氣回收環(huán)保價(jià)值（1）減少揚(yáng)塵，提高煤氣回收量與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系是十分明顯的，煤氣一般含塵量都在100mg/m3左右，每立方米煤氣100mg粉塵放散到大氣中，則造成大量的粉塵污染。（2）減少中毒，煤氣中含CO：35~85%，CO是劇毒氣體，人吸入0.64%濃度的CO，1~2分鐘，就會(huì)頭痛，5~10分鐘就會(huì)立即死亡，可見CO的劇毒性是顯而易見的。我司從1979年轉(zhuǎn)爐煤氣投產(chǎn)以后，至2001年前22年總共回收了2億多米3的煤氣，相當(dāng)于幾萬噸的標(biāo)煤，價(jià)值近兩千萬元的綜合利用收入。同時(shí)也減少了近2億米3的含塵、有毒氣體排入大氣，污染環(huán)境。自2005年棒材軋鋼廠蓄熱式加熱爐改造以后，原30噸小轉(zhuǎn)爐實(shí)施動(dòng)態(tài)喉口控制工藝，2006年每年回收量即近2億米3。至2011年5月，轉(zhuǎn)爐煤氣用戶已擴(kuò)至動(dòng)能公司發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組、礦山公司石灰窯、混合煤氣混合站，并完成兩個(gè)煉鋼車間廠房烘烤器自用轉(zhuǎn)爐煤氣的改造，加上兩個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煤氣聯(lián)絡(luò)管的開通，并網(wǎng)量迅速飆升，年總回收量超過5億米3，折合標(biāo)準(zhǔn)煤效益達(dá)1.7億元。

轉(zhuǎn)爐煤氣OG濕法回收工藝流程我司一煉鋼100噸轉(zhuǎn)爐煤氣處理方法，采用“未燃法”，“未燃法”是借助安裝在轉(zhuǎn)爐頂部能夠上下活動(dòng)的罩裙和爐口微差壓裝置來控制，吹煉初期抽入一定比例空氣，同時(shí)轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒后產(chǎn)生安全煙氣（我司設(shè)置吹煉2.5min后允許回收）清掃煙道以消除不安全因素，而在吹煉中期控制使空氣（α＝0～0.15）既不侵入轉(zhuǎn)爐煙氣、煙氣又不外溢，并進(jìn)行冷卻、除塵回收的方法。1、典型的“OG法”工藝流程：“OG法”轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)全稱為“轉(zhuǎn)爐煤氣二文一塔、濕法、高壓冷卻除塵回收系統(tǒng)”。一塔是指噴淋塔。濕法即在冷卻除塵的過程中以水作為冷卻體和染塵體。高壓指系統(tǒng)的阻力損失較大。在濕法除塵中，主要用到的設(shè)備是文氏管洗滌器。當(dāng)調(diào)整好噴水量和噴水壓力后，文氏管的壓力損失只與喉口氣流有關(guān)，即除塵效率只與喉速有關(guān)。為了維持較固定的喉速，采用二文喉口調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使兩個(gè)喉口隨著轉(zhuǎn)爐爐氣量變大而開大，隨爐氣量變小而關(guān)小。二文喉口調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一級(jí)文氏管和二級(jí)文氏管。一級(jí)文氏管的作用是：降溫、粗除塵、滅火、和泄壓防爆，補(bǔ)償系統(tǒng)的熱膨脹。設(shè)置二級(jí)文氏管的目的是：把氣體中細(xì)塵除掉，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。按結(jié)構(gòu)來分，它可以分為：翼板式調(diào)徑文氏管、米粒形閥板調(diào)徑文氏管、錐形重鉈調(diào)徑文氏管。圖2-1頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐未燃法濕法凈化系統(tǒng)工藝流程1-轉(zhuǎn)爐；2-活動(dòng)煙罩；3-汽化冷卻煙道；4-汽包；5-溢流文氏管；6、8-彎頭脫水器；7-可調(diào)喉口文氏管；9-噴淋塔；10-風(fēng)機(jī)啟動(dòng)閥；11-AI2500除塵風(fēng)機(jī)；12-放空/回收三通切換閥；13-大水封；14-煤氣柜進(jìn)口水封；15-煤氣柜；16-煤氣柜出口水封；17、19-煤氣截止閥；18-AIM425/850加壓風(fēng)機(jī)；20-水封式回火防止器我司100噸轉(zhuǎn)爐“OG法”工藝流程為：轉(zhuǎn)爐煙氣→大裙邊排管式活動(dòng)煙罩→管式汽化冷卻煙道→一級(jí)內(nèi)噴溢流式定徑文氏管(簡(jiǎn)稱一文)→重力脫水器→二級(jí)可調(diào)喉口文氏管(簡(jiǎn)稱二文)→90℃彎頭脫水器→雙濕旋脫水器（也稱復(fù)擋脫水器）→AI2500除塵風(fēng)機(jī)→氣動(dòng)三通雙聯(lián)蝶閥（經(jīng)煙囪放散）→水封逆止閥→柜前安全逆止水封（含氣柜自動(dòng)/手動(dòng)放散裝置）→50000米3煤氣貯柜→柜后安全逆止水封→煤氣加壓機(jī)機(jī)前水封→AIM425/850煤氣加壓機(jī)→加壓機(jī)機(jī)后水封→防爆水封→用戶←泄爆水封(故障時(shí)用)2、說明：約1400℃~1500℃的高溫?zé)煔馔ㄟ^活動(dòng)煙罩、汽化冷卻煙道冷卻至900℃~1000℃，進(jìn)入一文進(jìn)行熄火粗除塵，再到二文進(jìn)行精除塵，彎頭脫水器、兩道復(fù)擋脫水器汽水分離脫水，然后由AI2500風(fēng)機(jī)將凈化并可以利用的煤氣壓入煤氣柜，經(jīng)過加壓機(jī)加壓后送至用戶。在生產(chǎn)過程中不能利用的有害煙氣或多余煤氣，則作為廢氣通過煙囪排放入大氣中。煙囪頂部設(shè)有自動(dòng)點(diǎn)火燃燒裝置，將含有一定CO含量的可燃煙氣點(diǎn)火燃燒，減少有毒CO氣體放散至大氣中。

轉(zhuǎn)爐煤氣LT干法回收工藝流程一、干法除塵系統(tǒng)的組成我司二煉鋼120噸轉(zhuǎn)爐煤氣處理方法，采用德國魯奇公司LT干法除塵技術(shù)。與OG系統(tǒng)相比，LT系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：（1）除塵效率高。經(jīng)LT除塵器凈化后，煤氣殘塵含量<20mg/Nm3，比OG系統(tǒng)的100mg/Nm3低。風(fēng)機(jī)壽命長(zhǎng)。（2）無污水、污泥。從冷卻器和LT系統(tǒng)排出的都是干塵，混合后壓塊，可返回轉(zhuǎn)爐使用。（3）電能消耗量低。從綜合電耗來看，LT系統(tǒng)的電耗量要遠(yuǎn)低于OG系統(tǒng)電耗量。（4）投資費(fèi)用高，但回收期短。若改造老廠設(shè)備，投資費(fèi)用還可降低許多。（5）采用ID風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，投資費(fèi)用可降低許多。（6）技術(shù)要求較高，回收煤氣在進(jìn)入電除塵器之前，必須具有可靠的、精確的溫度和濕度控制，同時(shí)要求在實(shí)際操作中要嚴(yán)格安全運(yùn)行等制度。干法除塵系統(tǒng)流程圖如下圖2-2、圖2-3所示：圖2-2轉(zhuǎn)爐煙氣干式凈化回收系統(tǒng)流程圖1—轉(zhuǎn)爐；2—活動(dòng)裙罩；3—汽化冷卻煙道；4—蒸發(fā)冷卻塔（EC）；5—電除塵器（ESP）；6—ID軸流風(fēng)機(jī)；7—切換站杯閥；8—放散煙囪；9—冷卻塔；10—煤氣柜；11—加壓機(jī)；12—混合站；13—冷卻水系統(tǒng)；14—輸灰裝置；15—二次水冷卻系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煙氣（1500轉(zhuǎn)爐煙氣（1500℃）汽化冷卻煙道（800℃）切換站蒸發(fā)冷卻器（EC）圓形靜電除塵器（ESP）ID軸流風(fēng)機(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)煤氣冷卻器（GC）放散煙囪點(diǎn)火灰倉煤氣加壓機(jī)煤氣柜汽車外運(yùn)用戶鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)灰倉圖2-3LT干法流程示意圖a、蒸發(fā)冷卻器（EC）轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)，含有大量CO的高溫?zé)煔饫鋮s后才能滿足干法除塵系統(tǒng)的運(yùn)行條件。蒸發(fā)冷卻器入口的煙氣溫度為700~1000℃，出口溫度約為220℃才能達(dá)到ESP的條件。為此，采用若干個(gè)雙流噴嘴調(diào)節(jié)最佳水量降溫。雙流噴嘴的水量可根據(jù)進(jìn)入EC內(nèi)的干燥氣體的熱含量隨時(shí)調(diào)整。通入的蒸汽使水霧化成細(xì)小的水滴，水滴受煙氣加熱被蒸發(fā)，在汽化過程中吸收煙氣的熱量，從而降低煙氣溫度。EC除了冷卻煙氣外，還可依靠氣流的減速以及進(jìn)口處水滴對(duì)煙塵的潤(rùn)濕將粗顆粒的煙塵分離出去，達(dá)到除塵的目的?；覊m聚積在蒸發(fā)冷卻器底部由鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)輸出。EC還有對(duì)煙氣進(jìn)行調(diào)節(jié)改善的功能，即在降低氣體溫度的同時(shí)提高其露點(diǎn)，改變粉塵比電阻，有利于在ESP中將粉塵分離出來。除了煙氣冷卻和調(diào)節(jié)以外，占煙氣中總灰塵含量約20%的粗灰也在EC中進(jìn)行收集。b、靜電除塵器（ESP）ESP為臥式圓筒形靜電除塵器，它是轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)中的關(guān)鍵除塵設(shè)備，其主要技術(shù)特點(diǎn)為：①優(yōu)異的極配形式。由于轉(zhuǎn)爐煤氣的含塵量較高，在進(jìn)入電除塵器時(shí)，一般為80~100g/Nm3，而除塵器出口的排放濃度要求小于20mg/Nm3。這就要求ESP具有非常高的除塵效率，而除塵效率高低的主要因素就取決于其極配設(shè)計(jì)的合理性。該除塵器分為4個(gè)獨(dú)立的電場(chǎng)，平行布置。每個(gè)電場(chǎng)均采用了ZT24型陽極板，由于煙氣溫度較高，所以陽極板采用了一種耐溫材料。針對(duì)4個(gè)電場(chǎng)的先后順序，陰極采用了不同的形式和材質(zhì)。通過對(duì)投運(yùn)設(shè)備的檢測(cè)，證明了該極配形式能夠保證除塵效率。②良好的安全防爆性能。由于轉(zhuǎn)爐煤氣屬于易燃易爆介質(zhì)，對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度、密封性及安全泄爆性提出了很高的要求。該除塵設(shè)備采用了抗壓的圓筒外形，而且在錐形進(jìn)出口各裝有可靠的泄爆裝置，從而保證了除塵器長(zhǎng)期運(yùn)行的安全可靠性。③除塵器內(nèi)部的扇形刮灰裝置。電除塵器內(nèi)部刮灰裝置是電除塵器中非常重要的一部分，電除塵器排灰是否順利，會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該除塵器的刮灰裝置采用齒輪帶動(dòng)弧形齒條傳動(dòng)，并采用干油集中潤(rùn)滑，保證了刮灰裝置的順利運(yùn)行。④耐高溫鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)。由于該除塵設(shè)備除塵效率高，所以有大量的灰需要即時(shí)輸送出去。設(shè)備采用了可靠的耐高溫鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)進(jìn)行輸灰，確保輸灰順暢。c、ID軸流風(fēng)機(jī)為干法除塵系統(tǒng)提供動(dòng)力，將轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣和灰塵吸到除塵器內(nèi)，通過除塵器對(duì)轉(zhuǎn)爐廢氣進(jìn)行凈化，凈化后的轉(zhuǎn)爐廢氣分別送往煤氣柜或者排放到大氣內(nèi)。ID軸流風(fēng)機(jī)是干法除塵設(shè)備維護(hù)的一個(gè)重點(diǎn)。d、切換站及煤氣冷卻器（GC）：切換站的功能通過煤氣分析儀對(duì)轉(zhuǎn)爐煙氣的成分的化驗(yàn)和分析，進(jìn)行煤氣的回收或放散，由兩套杯閥進(jìn)行煤氣的回收或者放散。煤氣冷卻器GC在ESP后主要起洗滌降溫作用，把經(jīng)過ESP除塵的合格煙氣(100℃左右)降溫到70℃以下后排入煤氣柜。GC內(nèi)上部裝有五層噴水系統(tǒng)，合格煙氣從GC下部進(jìn)入頂部排出，從而達(dá)到降溫作用。e、控制系統(tǒng)LT控制系統(tǒng)共分三個(gè)控制回路：EC的溫度控制、風(fēng)機(jī)流量控制、切換站氣體成分控制。整個(gè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是ESP的控制，其性能特點(diǎn)是根據(jù)吹煉、停吹、振打等三種工作狀態(tài)，進(jìn)行火花跟蹤控制、間歇供電、反電暈檢測(cè)、峰值跟蹤控制并提供各種保護(hù)功能。按設(shè)定好的程序?qū)﹄妷汉碗娏鬟M(jìn)行調(diào)節(jié)，以發(fā)揮最大的電流效率，確保安全生產(chǎn)。EC的溫度控制根據(jù)出入口煙氣溫度、流量調(diào)節(jié)噴水量，確保煙氣出口溫度在控制范圍內(nèi)。煙氣在汽化冷卻和除塵裝置中的流量由流量控制系統(tǒng)確定。煙氣流量可通過煙氣流量調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)控制，這種控制可通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，使?fàn)t口保持微正壓。汽化冷卻煙道中的靜壓力是決定煙氣流量調(diào)節(jié)的主要參數(shù)，另外兩個(gè)影響參數(shù)是吹氧量和煙氣量，在轉(zhuǎn)爐正常作業(yè)中，計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)處理這三個(gè)參量并將此作為修正參量輸給風(fēng)機(jī)速度調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)。對(duì)于在煉鋼過程中進(jìn)行的加料作業(yè)，如礦石或石灰石，或者輔助作業(yè)，LT系統(tǒng)的煙氣流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)將根據(jù)給定的程序做出反應(yīng)。切換站氣體成分控制是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)根據(jù)煙氣成分分析確定切換站的動(dòng)作。當(dāng)煙氣中CO含量大于規(guī)定值2%、氧氣含量小于規(guī)定值2%時(shí)，回收杯閥打開，放散杯閥關(guān)閉。

轉(zhuǎn)爐煤氣回收和使用設(shè)備煤氣回收系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)置機(jī)理煤氣回收就是收集、貯藏、分配的過程，系統(tǒng)設(shè)備主要由水封、煤氣貯柜、煤氣加壓機(jī)及各種規(guī)格的煤氣管道構(gòu)成。1、水封煤氣回收系統(tǒng)中設(shè)置了許多水封，各種水封的工作原理都是一樣的，利用水的高度產(chǎn)生的壓力，來切斷或接通進(jìn)出管道和設(shè)備，也可以說水封就相當(dāng)于一只閘閥，當(dāng)外界(即水封進(jìn)口或出口)壓力大于水封高度所產(chǎn)生的壓力，水封擊穿，相當(dāng)于開關(guān)“開”的狀態(tài)；當(dāng)外界壓力低于水封高度所產(chǎn)生的壓力，水封自動(dòng)封住進(jìn)出口，相當(dāng)于開關(guān)“關(guān)”的狀態(tài)。用水封而不用閘閥的原因有：①安全無泄漏，再好的閘閥也難免產(chǎn)生泄漏，容易造成各種安全事故；②可靠性強(qiáng)，只要保持一定的水位和一定的補(bǔ)給水，水封隨外界壓力變化自動(dòng)接通或關(guān)閉進(jìn)出口管道，不需專人管理調(diào)節(jié)；③維修工作量小，只要定時(shí)排污以防水封積淤，運(yùn)行期間基本上不需要維修。根據(jù)安裝地點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸的變化，各水封起作用略有變化：①柜前進(jìn)口水封A、OG法：水封逆止閥或大水封過來的煤氣由煤氣進(jìn)口水封送進(jìn)煤氣柜，運(yùn)行中進(jìn)口水封高度為100mm水柱，碰到事故或計(jì)劃停止回收或超最大高度或煤氣成份不合格，需要放散時(shí)，進(jìn)口水封就要封到800mm水柱以上，煤氣將不會(huì)由進(jìn)口管道倒灌入進(jìn)氣總管中去。B、LT法：回收杯閥過來的煤氣由煤氣進(jìn)口水封送進(jìn)煤氣柜，運(yùn)行中進(jìn)口水封水全部排空，碰到事故或計(jì)劃停止回收或超最大高度或煤氣成份不合格，需要放散時(shí)，進(jìn)口水封就要封到800mm水柱以上，煤氣將不會(huì)由進(jìn)口管道倒灌入進(jìn)氣總管中去。②柜后出口水封出口水封與進(jìn)口水封一樣，當(dāng)供氣系統(tǒng)發(fā)生故障或存氣量下降接近6000米3，先通知用戶停氣，再停加壓機(jī)，氣柜出口水封器封到800mm水柱。③加壓機(jī)進(jìn)出口水封加壓機(jī)進(jìn)出口水封基本結(jié)構(gòu)同氣柜進(jìn)出水封相同，即保證風(fēng)機(jī)同管道相通，又獨(dú)立。④水封式回火防止器水封式回火防止器由防爆水封及爆炸泄壓水封兩部分組成。A、防爆水封屬密閉水封：由加壓機(jī)出口水封送往用戶煤氣必須有1000~1300mm水柱（約10~13kPa）的壓力，由用戶總管輸往各用戶水封，各用戶水封再送往各用氣點(diǎn)。B、泄爆水封屬敞開水封：用戶總管在近防爆水封出口處首先旁通進(jìn)入爆炸淺壓水封，進(jìn)口管的水封高度維持在一定高度，其頂部另設(shè)一開口通往大氣。正常情況下，由于淺壓水封高度是用以防止中壓煤氣(1000~1300mm水柱)的逸出；當(dāng)回火爆炸發(fā)生時(shí)，用戶總管壓力驟然上升，首先擊穿淺壓水封，熱氣由敞開的水封內(nèi)泄出。⑤逆止水封閥停爐時(shí)水封高度500mm，回收時(shí)水封800mm。⑥疏水器小水封煤氣總管間隔30米設(shè)一支架，在各段至高點(diǎn)和孔區(qū)設(shè)放散管，主要為大中修時(shí)清掃煤氣管道之用，每隔50~100米，在管道最低點(diǎn)設(shè)一脫水器，也就是小水封。主要是由于經(jīng)逆止水封過來的煤氣含水量高，煤氣管道較長(zhǎng)，且在室外，冷凝過程中析出水份需排放。2、五萬立方米威金斯氣柜（后有詳述）3、煤氣加壓機(jī)3.1一煉鋼運(yùn)轉(zhuǎn)車間煤氣回收系統(tǒng)設(shè)備設(shè)有2臺(tái)AIM425離心風(fēng)機(jī)和一臺(tái)AI850離心風(fēng)機(jī)。AIM425離心風(fēng)機(jī)出口壓力控制在8~13kPa，最大風(fēng)量為425m3/min，電動(dòng)機(jī)功率為160kW，額定電流為281A。AI850離心風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量為850m3/min，電機(jī)功率為630kW，額定電流為73A。3.2二煉鋼回收車間煤氣回收系統(tǒng)設(shè)備設(shè)有2臺(tái)AIM400離心風(fēng)機(jī)和1臺(tái)AI850離心風(fēng)機(jī)。AIM400離心風(fēng)機(jī)出口壓力控制在8~13kPa，風(fēng)量為400m3/min，電動(dòng)機(jī)功率為220kW。AI850離心風(fēng)機(jī)同上。4、各水封在生產(chǎn)中和停用時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)高度：(單位：mmH2O)水封名稱使用高度停用高度一煉鋼二煉鋼一煉鋼二煉鋼機(jī)后逆止水封400/800/柜前進(jìn)口水封250排空14001400柜后出口水封400排空10001000加壓機(jī)進(jìn)口水封排空排空800800加