转炉干法除尘系统煤气回收的分析与研究

转炉煤气回收工艺简述

伴随冶炼能力提升和技术发展，煤气从冶炼副产品变成富产品。因为在过程所产生炉气中含量有大量一氧化碳，经过对炉气搜集、储存，又将这些一氧化碳作为燃气应用于生产之中。

高炉炼铁生产出铁水中有大量碳，当转炉温度>1700℃时，有大量碳被氧化，生成一氧化碳和二氧化碳，每一吨铁水可产生100m3一氧化碳，因为设备、技术等方面原因，只有60%-80%一氧化碳被回收。

在转炉炼钢前5分钟里，因为顶吹氧，大量纯氧气和高温铁水接触，在高温和充足氧气情况下，铁水中硅和氧气反应，燃烧生成氧化硅，这个反应有两个作用：一、铁水中大部分硅被氧化，生成钢渣脱离铁水。二、硅燃烧放出大量热，提升了铁水温度。（在这5分钟里所产生气体，不能回收）

铁水温度升高后，氧气和碳反应生成一氧气化碳和二氧化碳，因为烟道几乎是密封，一氧化碳不会和外界氧气发生反应，所以烟道内一氧化碳保持它原状，铁水液面上气体温度可达成1700多度，高温气体进入一文，二文，然后进入旋流塔，在旋流塔中，高温气体上升，旋流塔上方有转炉浊环水向下喷淋，和煤气中灰尘凝结下落，达成洗涤煤气目标，同时使气体温度下降，40度气体进入一次除尘风机，对于进入一次除尘风机煤气，是用往返收还是放散，在线分析仪能够在一秒钟之内分析出结果，假如当初一氧化碳含量大于等于25%，且氧含量小于2%，那么就可回收，此时PLC自动控制打开旋转水封阀门，再打开三通阀（此时放散阀门被关闭）同时通往煤气柜阀门打开，开始回收煤气。

出了旋转水封煤气顺着管道进入预防回气水封（这里有四道，在正常回收情况下，为了

减小对煤气阻力，这个水封没有水，当检修时，为了预防煤气柜内煤气回返，在水封里面注入适量水）再进入防沉降水封，（防沉降水封作用相当于膨胀节，起到管道伸缩作用，在管道变形时，相互不影响，不至于拉裂管道。）

当煤气进入煤气柜后，临时在里面存放，煤气柜容量大小决定了气柜内气体存留时间。“断续回收，连续使用”是煤气回收基础状态。

转炉煤气干法LT净化回收技术的应用及防爆措施

概述

炼钢厂在生产过程中会产生大量的转炉煤气，其中含有大量的有害物质，如一氧化碳、二氧化碳等，对环境造成威胁。为了减少煤气对环境的影响，炼钢厂引入了转炉煤气干法LT净化回收技术。

技术原理

转炉煤气干法LT净化回收技术是一种先将煤气进行除尘、水分脱除等处理后，采用催化剂进行低温净化，在净化完成后再进行回收利用的技术。

该技术的主要原理是：将煤气进行过滤处理，去除其中的杂质和水分，再通过特制的催化剂进行净化处理，使其中的有毒有害物质转化为无害化合物，最后再将净化后得到的煤气进行回收利用。此种净化方式是比传统的高温净化的方式更加环保，且更加节能。

应用情况

转炉煤气干法LT净化回收技术目前已经在国内多家炼钢厂得到了广泛应用，其净化效果得到了良好的验证。它不仅可以降低污染排放，而且可以提高资源利用率，收益显著。在使用过程中，需要做好相关的防爆措施，以确保工作安全。 防爆措施

作为一种较为安全的净化方式，转炉煤气干法LT净化回收技术在实际使用过程中也需要做好相应的防爆措施。具体可采取以下措施：

1. 操作人员必须接受专业的培训，熟练掌握操作技能及相关安全规范。

2. 对设备进行定期检查维护，确保设备处于良好的工作状态，减少设备故障以及为防止事故的发生留下隐患。

3. 在压力较高的部位加装爆炸防护装置，防止在操作过程中因煤气燃爆出现安全事故。

4. 注意防火措施，在操作现场设立消防设施，在操作过程中严格控制火源，尽可能避免火花等潜在火源的出现。

通过加强设备维修保养，并加强操作人员的安全意识，可帮助工作人员避免由于设备故障或操作不当导致的事故发生。

结论

转炉煤气干法LT净化回收技术是一种环保且高效的煤气净化方式，已经在国内多家炼钢厂得到了操纵和推广。在此技术的应用过程中，我们需要加强设备维修保养，注重安全教育培训，在操作现场设立消防设备，注意防火措施等，可实现安全可靠的运转。虽然转炉煤气干法LT技术已经得到了广泛应用，但我们还需要进行更深入的研究以优化该技术，并进一步推广和应用。

一、转炉干法除尘概述

1.1、转炉除尘概述

1.2、转炉干法除尘技术的发展

1.3、干法除尘的优点

1.4、干法除尘的特点

一、转炉干法除尘概述

1.1转炉除尘概述

 目前，转炉烟气净化回收系统主要有“湿法”和“干法”两种。前者以日本的OG法为代表，采用双级文丘里湿法来捕集转炉烟气中的粉尘。后者以德国的LT法为代表，采用干式电除尘器捕集转炉烟气中的粉尘。

 我国现有的转炉煤气净化与回收系统，大多采用传统的湿法除尘技术(OG法)。

一、转炉干法除尘概述

1.2转炉干法除尘技术的发展

 LT法是由德国鲁奇(Lurgi)、蒂森(Thyssen)二家公司在上一世纪60年代末联合开发的一项技术。LT是Lurgi和Thyssen的缩写。1980年最先成功的在Thyssen的400t转炉投入使用。

 自此，LT法经历了30多年的发展，技术上日趋成熟，目前世界上有几十套LT系统在投入使用。

 1994年，我国宝钢二炼钢最先引进LT法回收技术。此后，山东莱芜钢铁公司、包钢二炼钢等转炉先后也采用了该技术。

一、转炉干法除尘概述

1.3干法除尘的优点

 转炉干法除尘技术在国际上已被认定为今后发展方向，它可以部分或完全补偿转炉炼钢过程的全部能耗，可实现转炉无能耗炼钢的目标 。

 除尘效率高。经LT除尘器净化后，煤气残尘含量（标态）最低为１０mg/m3，比OG系统的100 mg/m3低。

 转炉干法除尘技术既满足冶金工业可持续发展的要求，也符合国家产业和环保政策。

一、转炉干法除尘概述

1.3干法除尘的优点

 无污水、污泥。从冷却器和LT系统排出的都是干尘，混合后压块，可返回转炉使用。

 电能消耗量低。从综合电耗来看，LT系统的电耗量要远低于OG系统电耗量。

 投资费用高，但回收期短。若改造老厂设备，投资费用还可降低许多。

 采用ID风机，结构紧凑，占地面积小，投资费用可降低许多。

钢铁行业是高能耗行业，其能耗费用占钢铁总成本的比重较大。在钢铁进入微利的时代，寻求如何节能降耗、降低成本将成为钢铁行业的一项长期战略目标。转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，是转炉生产过程中的重要副产品之一，具有高热值的特点。转炉煤气的有效回收在降低炼钢工序中的能耗、压缩生产成本、减少排放量、清洁生产等方面具有重要意义。因此提高转炉煤气回收技术有利于钢铁企业降低成本，提升企业竞争力。1转炉煤气回收系统简介唐钢第一钢轧厂现有3座150吨顶底复吹转炉。转炉煤气的回收采用0G法，即湿法除尘，回收流程如图1所示。（1）转炉烟气经汽化冷却烟道进入一文、二文，进行进一步降温除尘处理。（2）经风机到三通阀，若转炉煤气合格，则进入回收系统；不合格，则进行放散处理。

2影响转炉煤气回收的主要因素2.1生产组织调度的影响。煤气回收设备与煤气消耗设备的运行状态直接影响转炉煤气回收水平的高低，特别是煤气柜容量和用户用气量的合理调配。当煤气回收供大于求时，会造成煤气柜饱和不能回收而放散，造成能源的浪费。生产节奏调度协调不好，发生两炉座以上同时吹炼会给煤气管道瞬时增大压力，造成设备使用寿命的降低。2.2冶炼操作的影响。双渣操作过程中的提枪、降枪操作对煤气回收存在一定的影响，通过对实际生产煤气回收的数据进行统计分析，双渣操作炉次比单渣炉次每炉回收时间缩短100秒。2.3铁水原料条件和钢水C含量的影响。转炉煤气主要是由铁水脱C过程中碳氧化产生的，通过对转炉正常生产条件下生产数据统计分析，计算得出原料条件中铁水比变化±1%，影响煤气回收量±1.016m3/t钢以及原料与钢水C含量变化±0.1%，影响煤气回收时间35秒，影响煤气回收量±0.65m3/t钢。2.4空气吸入量的影响。吹炼期炉口与烟罩之间间隙是转炉烟气与外界接触的唯一通道，控制吹炼过程中空气的吸入量对于转炉煤气回收的质与量都存在很大影响。在生产操作中，空气吸入量主要受裙罩与炉口间隙的大小以及炉口微差压的影响。转炉冶炼中，减少烟罩与炉口之间的距离、保证炉口处实现微正压，能有效控制空气吸入量，提高煤气回收量。2.5供氧强度的影响。在转炉吹炼过程中，冶炼中期为转炉煤气产生量最大时期，在此时间段内铁水中C元素开始大量氧化，而C元素的氧化速度主要取决于氧枪供氧强度。通过提高供氧强度，能够提高转炉烟气中CO含量的上升速率，延长达到煤气可回收条件下的煤气回收时间，从而实现提高煤气回收量。2.6煤气计量的影响。煤气计量数据及分析数据的准确性、及时性直接影响到煤气回收工作的顺利进行。煤气计量设备的状况直接会影响到计量数据的准确性，进而影响回收量。煤气数据的有效分析为公司生产管理活动提供数据支撑。3改进措施合理组织生产调度、优化供氧制度、合理控制氧枪枪位，兼顾转炉脱C、造渣及煤气回收之间的关系，延长达标煤气回收时间，加强煤气计量和管理。具体的做法如下：（1）合理组织生产调度，确保煤气生产、使用通道畅通，积极开发新能源消耗用户，避免出现煤气过剩放散现象；合理安排炉座间先后吹炼顺序避免出现同时吹炼现象。由于目前许多企业将环保作为一项工作重点，不建议减少必要双渣操作以实现增加煤气回收量的目的。（2）严格执行降罩操作，调控炉口微压差。在转炉吹炼过程中严格实行降罩操作，将活动烟罩降至最低位，减少空气吸入造成二次燃烧，确保烟气中CO的含量；同时，要合理调控二级文氏管喉口重坨，保持炉口微正压，目前我厂执行保持微正压5-10Pa，限制空气吸入量，提高转炉煤气品质。（3）优化供氧制度，实施高效冶炼优化供氧制度，合理控制枪位，实现吹炼前期尽早化渣、化透，缩短开吹至具备煤气回收条件的时间。唐钢第一钢轧厂转炉的供氧强度为3.25m3／(min·t)，出于安全考虑，一般控制在3.5m3／(min·t)以下。因此，在保障冶炼安全的前提下，若将供氧强度提高至3.5m3／(min·t)，吨钢煤气回收量增加4.5m3。（4）改进操作方法与煤气回收条件，通过延长煤气回收时间生产实践发现，由于煤气回收三通阀从接受指令到完全动作到位需要一定时间，因此回收中存在滞后效应，延迟了回收时间，造成部分煤气得不到回收。需要操作职工增强责任心，减少不必要的浪费。目前，一钢轧厂执行煤气回收条件为ψ(CO)≥25％且ψ(Oz)<0.5％，若将煤气回收条件执行ψ(CO)≥20％且ψ(Oz)<0.1％，可提高吨钢煤气回收2.25m3。（5）依托唐钢能源计量网络平台，提高转炉煤气计量的准确性、及时性。运用科学的计算方法，及时汇总分析煤气回收量，为公司生产和管理活动提供有效的数据支撑。4结束语通过研究影响转炉煤气回收的主要因素，结合唐钢第一钢轧厂现有转炉煤气的回收水平，从完善软硬件设备、优化工艺操作制度、提高煤气回收职工业务水平等方面提出的改进措施，有效地实现了较大幅度提高转炉煤气的回收量，减少了煤气排放量，提高了经济效益和社会效益，对钢铁行业节能降耗的相关工作具有一定的借鉴性。参考文献：[1]左建平．转炉煤气回收过程中出现的问题及分析处理．冶金动力，2007年第6期．[2]俞波．提高转炉煤气回收率的综合措施[J]．中国冶金，2003，(10)：17—20．作者简介：赵泽东，男，助理工程师，工作于唐山钢铁股份有限公司第一钢轧厂。浅析转炉煤气回收的影响因素及提高措施赵泽东辉亚男（唐山钢铁集团有限责任公司，河北唐山063000）摘要：本文首先简述钢铁企业提高转炉煤气回收量在节能降耗方面的重要意义，在此基础上，结合唐钢第一钢轧厂转炉煤气回收系统的实际情况，着重探讨了影响转炉煤气回收的主要因素和相应的改进措施，对钢铁行业节能降耗的相关工作具有一定的借鉴意义。关键词：转炉煤气；钢铁企业；回收量；供氧强度中图分类号：X757文献标识码：A文章编号：1003-5168（2013）06-0182-01