本实用新型专利技术公开了一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，包括转炉煤气出口、活动烟罩、汽化烟道、分散叶片。分散叶片为水冷膜式壁结构，分散叶片与分散叶片之间形成风道，转炉烟道外侧空气经风道分散进入烟道。本实用新型专利技术具有烟道分散进风、燃烧转炉放散煤气、提高转炉放散煤气燃烧效率、有利于转炉煤气余热利用和除尘等优点。利用和除尘等优点。利用和除尘等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置
[0001]本技术属于环保节能
，具体涉及一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置。
技术介绍
[0002]纯氧顶吹转炉炼钢法(BOF)是目前钢铁工业中广泛采用的一种炼钢方法，它具有产量高，质量好，品种多，投资省以及原料适应性强等特点[1]。转炉炼钢过程中产生大量的转炉气，每吨钢约产气150m3，其中主要成分是CO，对其综合利用研究意义十分的重要。
[0003]在顶吹氧气转炉炼钢工艺环节，会有大量的转炉煤气产生，主要成分为CO，然而在转炉煤气前烧后烧阶段阶段，传统无组织转炉煤气放散燃烧的过程中往往会出现CO难以燃尽、NO
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超标排放等现象。针对于这一问题的出现，研究转炉煤气高效洁净燃烧机制具有很大的现实意义，符合我国当前工业科学发展节能减排的要求。
[0004]氧气顶吹转炉炼钢技术是当今转炉炼钢产业最为普遍的冶炼方法，其优点是在很大程度上提高了转炉冶炼的效率和钢铁质量，同时在冶炼过程中也伴随着大量的转炉煤气的产生。在工业上，为了实现钢铁余热能利用的最大化，通常会将过程中的转炉煤气收集回收加以利用，转炉煤气的主要组成有CO大约占60％
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80％，CO2大约占15％
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20％，冶炼工程中转炉中产生的CO在风机的作用下经由烟气罩进入烟气回收系统，再经湿法除尘脱水后进行回收，对于合格高品质的煤气收集到煤气柜中，不合格的低浓度的煤气用于放散点燃。
[0005]一个周期内的转炉煤气大致分为三个阶段即吹炼前期，吹炼中期和吹炼后期。在吹炼前期，炉膛内的原料刚刚与吹入的氧气发生反应，产生一部分CO，同时伴随未来得及反应的O2一起由烟道排出，这个阶段的转炉煤气中CO浓度偏低，而O2浓度偏高，属于低品质的转炉煤气；随着炉膛内温度的不断升高，吹入进炉膛的O2与原料发生充分的氧化还原反应，钢铁中的碳元素被氧化成大量的CO和小部分的CO2，此阶段称为吹炼中期，此时的转炉煤气属于回收的重点对象；随着钢铁中的碳元素含量逐步减少，吹炼进入后期，此阶段转炉煤气中的CO含量逐步降低，O2浓度逐步上升，当达到一定浓度时，超出了转炉煤气的回收极限，便不能再用于回收，此时的转炉煤气同样属于低品质的煤气。在转炉炼钢工业上，对高CO浓度的炉气进行回收和余热利用，对于低品质的转炉煤气则进行放散点燃。
[0006]转炉煤气的主要成分是CO和CO2，属于中低热值燃料，是炼钢生产中重要的副产能源，实现其高效利用对炼钢生产的节能减排有重要意义。然而受限于企业的装备水平和生产操作条件，转炉煤气的回收标准参差不齐，通常转炉煤气在满足CO＞15％且O2＜2％的回收标准时才被引入气柜回收，同时不同钢铁企业局限于自身的回收工艺必须严格遵守转炉煤气的回收标准，以免发生泄爆对企业造成不必要的损失。
[0007]在转炉煤气的回收工艺中，采用最多的回收方法是：湿法除尘回收与干法除尘回收。湿法除尘工艺中又涉及到庞大的污水处理系统；造成了很严重的二次污染问题；而干法除尘中涉及到静电吸附问题所以其技术水平要求高，操作难度大，危险程度高，极易造成转炉煤气泄爆，进而引发危险；基于不同钢铁企业对回收技术要求的参考，一般认为转炉煤气
在一氧化碳浓度低于35％并且氧气浓度高于1.5％不适合回收标准，属于转炉放散煤气，进而经由放散塔放散点燃。
[0008]经由放散塔放散点燃的转炉放散煤气其最大的弊端就是难以燃尽烟气中的CO，同时在出口的高温区产生大量的氮氧化物，进而造成钢铁企业污染物排放超标与环境污染严重等问题。采用常规的燃烧技术进行处理时，需要使用大量热值较高的燃料作为辅助燃料，因而转炉放散煤气的燃烧系统复杂且成本高。随着近些年环境污染问题的不断升温，国家对于钢铁产业也提出了高效、节能减排、负能炼钢等新要求，在保证转炉炼钢能源二次回收与利用的同时，严格控制污染物排放，有利于更好的响应国家政策与号召，造福于民。严格控制转炉放散煤气污染物排放，采取更高效的方法组织转炉放散煤气的合理燃烧，降低氮氧化物及其污染物排放，其研究具有非常重要的意义。
技术实现思路
[0009]本技术的目的是：提供一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，对转炉放散煤气，采用分散转炉烟道进风，加强空气与放散煤气混合燃烧，提高转炉煤气燃烧效率，同时也具有节能和除尘功能。
[0010]根据本技术的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，其中包括：转炉煤气出口(1)、活动烟罩(2)、汽化烟道(3)、分散叶片(4)。所述转炉煤气出口(1)布置在活动烟罩(2)下方；所述活动烟罩(2)能够上下升降，能调节需要的间隙，不妨碍转炉倾动。当需要更换炉衬时，活动烟罩又能平移开出炉体上方。所述分散叶片(4)布置在活动烟罩(2)或汽化烟道(3)中，使转炉煤气出口(1)外侧、活动烟罩(2)下端进入的空气，分散进入转炉烟道中心轴方向，加强进入空气与转炉煤气的混合强度，促进煤气完全燃烧。
[0011]优选的，根据权利要求所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，分散叶片(4)设置为水冷膜式壁结构。水冷膜式壁换热结构可以保证分散叶片(4)在燃烧高温环境中降低分散叶片(4)材料温度，保持分散叶片(4)不变形失效，增加分散叶片(4)使用寿命。
[0012]优选的，根据权利要求所的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，设置分散叶片(4)水冷膜式壁管与内环集箱(6)和外环集箱(5)连通。所述内环集箱(6)设置在烟道中心轴近端，所述外环集箱(5)设置在烟道中心轴远端。所述内环集箱(6)中心轴与所述外环集箱(5)中心轴同心，与转炉烟道中心轴重合。
[0013]优选的，在低位内环集箱(6)(或外环集箱(5))设置连通冷却进水管，在高位外环集箱(5)(或内环集箱(6))设置连通冷却出水管。
[0014]优选的，根据权利要求所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，分散叶片(4)边线与烟道壁面边线夹角为α，其夹角α的最佳取值范围为α＝25
°‑
78
°
。
[0015]优选的，根据权利要求所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，分散叶片(4)与分散叶片(4)之间的风道(7)为非径向通道，外界空气呈旋流状态分散进入转炉烟道。
[0016]优选的，根据权利要求所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，烟道壁面与分散叶片(4)设置为环
″
h
″
形结构，转炉烟道外空气从烟道壁面下端进入环“n”形空气腔。所述分散叶片(4)开有通气孔或通气槽，空气或混合气体通过通气孔或通气槽分散
进入烟道。
[0017]优选的，根据权利要求所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，转炉煤气出口(1)通道直径为D，分散叶片(4)内边沿直径为d，分散叶片(4)与分散叶片(4)之间的风道(7)宽度为W，其中d的最佳取值范围为d＝0，6
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0..8D，其中W的最佳取值范围为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，其中包括：转炉煤气出口(1)、活动烟罩(2)、汽化烟道(3)、分散叶片(4)，其特征在于：所述转炉煤气出口(1)布置在活动烟罩(2)下方；所述活动烟罩(2)能够上下升降，能调节与转炉煤气出口(1)之间需要的间隙，不妨碍转炉倾动；当需要更换炉衬时，活动烟罩又能平移开出炉体上方；所述分散叶片(4)布置在活动烟罩(2)或汽化烟道(3)中，使转炉煤气出口(1)外侧、活动烟罩(2)下端进入的空气，分散进入转炉烟道中心轴方向，加强进入空气与转炉煤气混合强度，促进煤气完全燃烧。2.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，其特征在于：分散叶片(4)设置为水冷膜式壁结构。3.根据权利要求2所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，其特征在于：分散叶片(4)水冷膜式壁管与内环集箱(6)和外环集箱(5)连通，所述内环集箱(6)设置在烟道中心轴近端，所述外环集箱(5)设置在烟道中心轴远端；所述内环集箱(6)中心轴与所述外环集箱(5)中心轴同心，与转炉烟道中心轴重合。4.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉煤气前烧后烧分散进风燃烧装置，其特征在于：分散叶片(4)边线与烟道壁面边线夹角为α，其夹角α的最佳取值范围为α＝25...
【专利技术属性】
技术研发人员：李森，魏小林，姚远，李博，李腾，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：新型
国别省市：
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