转炉及其汽化冷却烟道、转炉煤气回收前处理系统技术方案

本申请公开了一种转炉及其汽化冷却烟道、转炉煤气回收前处理系统，其中，汽化冷却烟道为可提升转炉煤气回收量的转炉汽化冷却烟道，包括活动烟罩、炉口固定段烟道、中间段烟道和末端烟道；转炉汽化冷却烟道与碳输送系统相连，碳输送系统向烟道内喷射干熄焦除尘灰，进入转炉汽化冷却烟道的转炉煤气中的二氧化碳和氧气分别与干熄焦除尘灰反应生成一氧化碳。本申请提供的转炉汽化冷却烟道内的转炉煤气与干熄焦除尘灰在烟道高温环境下发生反应，利用干熄焦除尘灰将转炉煤气中的二氧化碳和氧气反应为一氧化碳，同时降低了二氧化碳和氧气的含量，提升了转炉煤气对一氧化碳的回收量，即提升了转炉煤气的回收品质，且降低氧气含量也降低了爆炸风险。也降低了爆炸风险。也降低了爆炸风险。

【技术实现步骤摘要】
转炉及其汽化冷却烟道、转炉煤气回收前处理系统


[0001]本申请涉及转炉煤气回收
，尤其涉及一种可提升转炉煤气回收量与热值的转炉汽化冷却烟道、转炉煤气回收前处理系统，以及一种能够提升转炉煤气回收量与热值的转炉。

技术介绍

[0002]转炉“负能炼钢”是炼钢生产过程中节能技术的综合体现，它不仅体现了节约能源、减少环境污染，还体现了一个厂的能源管理水平。“负能炼钢”的含义是指炼钢过程中回收的煤气和蒸汽能量大于实际炼钢过程中消耗的水、电、风、气等能量总和，而转炉煤气回收就占整个转炉工序能源回收部分的80％～90％，是降低工序能耗、实现负能炼钢的关键环节。因此，为实现节能减排，转炉煤气回收系统已成为当前冶金行业中广泛采用的能量回收的工艺环节之一。
[0003]转炉煤气是转炉炼钢过程中的副产品，它是转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。炉口烟气温度可达1450℃～1600℃，是一种无色、无味的有毒气体，发热量约为6800kJ/m3～10000kJ/m3，燃点约为600℃～700℃，密度为1.25kg/N
·
m3～1.29kg/N
·
m3。转炉煤气的成分随冶炼过程而不断变化，其主要成分按比重递减规则排序为：CO、CO2、N2、H2、O2。在转炉煤气中主要烟气成分为CO，为了达到转炉煤气回收的安全指标，必须保证转炉煤气温度和浓度不在着火点与爆炸极限浓度范围内。
[0004]在转炉吹炼过程中，产生约1600℃～1800℃的高温废气，主要成分是CO、O2、CO2、N2和SO2，CO含量可高达80％以上，含有大量的工业粉尘，含尘浓度可达80～150g/Nm3，吨钢可产生10kg～30kg工业粉尘。因此，转炉烟气具有高温、有毒、易燃易爆、含尘量高等特点，可以被回收使用，实现节能减排。
[0005]转炉煤气回收系统的主要工艺系统包括烟道换热装置、冷却装置、粗除尘装置、精除尘装置、引风机、切换站、管网的设置以及控制系统的配备等。转炉烟气净化回收系统主要包括烟气的收集、输导、降温、净化、抽引与放散等过程，但无论是采用OG法(转炉烟气湿法除尘)还是LT法(转炉烟气静电除尘)都离不开汽化冷却烟道。转炉汽化冷却烟道作为炼钢工艺的关键设备之一，其作用在于降低排烟温度、回收高温烟气中的余热，同时收集烟气中的部分烟尘，保证炼钢过程的顺利进行。OG法和LT法主要区别在于汽化烟道后面的除尘方式不一样，但是在汽化烟道部分结构大致相同，主要包括：活动烟罩、炉口固定段烟道、中间段烟道和末段烟道等。
[0006]转炉煤气回收量的影响因素包括转炉设备条件、原料条件、钢水碳含量、空气吸入量、煤气回收条件、供氧强度等，其中空气吸入量、煤气回收条件、供氧强度等对其影响尤为显著。
[0007]现有转炉煤气回收系统在应用实践中还存在如下不足：在转炉烟气高温(1600℃～1800℃)、高粉尘(80－150g/Nm3)、CO含量高(0
‑
80％)、周期性冶炼等极端条件下，转炉煤
气回收量低且煤气热值较低，造成了转炉煤气的极大浪费；进一步的，转炉煤气在冶炼中期CO2含量和冶炼前后期的O2含量还有进一步降低的需求，转炉煤气中O2含量的比重大于2％，则会有爆炸风险。
[0008]因此，基于对安全的考虑，以及提升转炉煤气的回收品质，现阶段应当提出新的技术方案以提高转炉煤气回收量和热值，并降低转炉烟气二氧化碳排放量。

技术实现思路

[0009]本申请提供一种转炉及其汽化冷却烟道、转炉煤气回收前处理系统，用以解决现有转炉煤气回收量不足且煤气热值低的问题。
[0010]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0011]第一个方面，本申请提供一种可提升转炉煤气回收量的转炉汽化冷却烟道，包括活动烟罩、炉口固定段烟道、中间段烟道和末端烟道；所述活动烟罩位于转炉炉口上方，所述活动烟罩的上部与所述炉口固定段烟道的下部相连，所述炉口固定段烟道的上部与所述中间段烟道的下部通过密封伸缩连接装置相连，所述中间段烟道的上部与所述末端烟道相连；
[0012]所述炉口固定段烟道、中间段烟道和末端烟道中，至少有一段烟道与碳输送系统相连，所述碳输送系统向与其相连的烟道内喷射干熄焦除尘灰，进入转炉汽化冷却烟道的转炉煤气中的二氧化碳和氧气分别与所述干熄焦除尘灰反应生成一氧化碳，所述干熄焦除尘灰的粒径范围为200目～300目；所述碳输送系统将干熄焦除尘灰喷射在温度范围为900℃～1600℃的烟道内。
[0013]上述技术方案进一步的，所述干熄焦除尘灰与所述转炉煤气中的二氧化碳及氧气的反应温度范围为900℃～1600℃。
[0014]进一步的，所述碳输送系统包括储碳仓、气力输灰装置、智能定碳撬装设备、高速喷枪和控制装置；所述储碳仓用以储存干熄焦除尘灰，所述气力输灰装置用以实现将储碳仓内的干熄焦除尘灰输送至所述智能定碳撬装设备中。
[0015]进一步的，所述智能定碳撬装设备包括定量粉末输送装置、气流输送装置、粉末分配装置、测温防堵装置以及检测装置；所述定量粉末输送装置自所述气力输灰装置接收干熄焦除尘灰，且将干熄焦除尘灰定量输送至所述粉末分配装置；所述粉末分配装置内设置有多个粉末输送通道，每个所述粉末输送通道的出口端与转炉汽化冷却烟道相连通；所述气流输送装置与所述粉末分配装置相适配，用以将各个粉末输送通道内的干熄焦除尘灰朝转炉汽化冷却烟道吹送。
[0016]进一步的，所述测温防堵装置用以对粉末输送通道内的温度进行实时测量以获得粉末输送通道的管道通畅状态。
[0017]进一步的，所述检测装置用以实现对转炉内的烟气流量、烟气成分及烟气温度的检测。
[0018]进一步的，所述控制装置用以接收所述检测装置测得的各项数据，且根据接收的数据调整所述定量粉末输送装置、气流输送装置、粉末分配装置的运行状态。
[0019]进一步的，所述粉末分配装置内的每个粉末输送通道的出口端设置有一个所述高速喷枪，所述高速喷枪将粉末输送通道内的干熄焦除尘灰喷射至转炉汽化冷却烟道中。
[0020]第二个方面，本申请提供一种安装在转炉汽化冷却烟道上的转炉煤气回收前处理系统，所述转炉煤气回收前处理系统包括转炉汽化冷却烟道，以及安装在所述转炉汽化冷却烟道上的碳输送系统；所述碳输送系统将干熄焦除尘灰吹送至转炉汽化冷却烟道内，使得转炉煤气中的二氧化碳和氧气分别与所述干熄焦除尘灰在温度范围为900℃～1600℃的烟道内反应生成一氧化碳。
[0021]上述技术方案中进一步的，所述碳输送系统包括储碳仓、气力输灰装置、智能定碳撬装设备、高速喷枪和控制装置；所述储碳仓用以储存干熄焦除尘灰，所述气力输灰装置用以实现将储碳仓内的干熄焦除尘灰输送至所述智能定碳撬装设备中。
[0022]进一步的，所述智能定碳撬装设备包括定量粉末输送装置、气流输送装置、粉末分配装置、测温防堵装置以及检测装置；所述气力输灰装置将干熄焦除尘灰输送至所述定量粉末输送装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可提升转炉煤气回收量的转炉汽化冷却烟道，其特征在于，包括活动烟罩、炉口固定段烟道、中间段烟道和末端烟道；所述活动烟罩位于转炉炉口上方，所述活动烟罩的上部与所述炉口固定段烟道的下部相连，所述炉口固定段烟道的上部与所述中间段烟道的下部通过密封伸缩连接装置相连，所述中间段烟道的上部与所述末端烟道相连；所述炉口固定段烟道、中间段烟道和末端烟道中，至少有一段烟道与碳输送系统相连，所述碳输送系统向与其相连的烟道内喷射干熄焦除尘灰，进入转炉汽化冷却烟道的转炉煤气中的二氧化碳和氧气分别与所述干熄焦除尘灰反应生成一氧化碳，所述干熄焦除尘灰的粒径范围为200目～300目；所述碳输送系统将干熄焦除尘灰喷射在温度范围为900℃～1600℃的烟道内。2.根据权利要求1所述的可提升转炉煤气回收量的转炉汽化冷却烟道，其特征在于，所述干熄焦除尘灰与所述转炉煤气中的二氧化碳及氧气的反应温度范围为900℃～1600℃。3.根据权利要求1所述的可提升转炉煤气回收量的转炉汽化冷却烟道，其特征在于，所述碳输送系统包括储碳仓、气力输灰装置、智能定碳撬装设备、高速喷枪和控制装置；所述储碳仓用以储存干熄焦除尘灰，所述气力输灰装置用以实现将储碳仓内的干熄焦除尘灰输送至所述智能定碳撬装设备中；所述智能定碳撬装设备包括定量粉末输送装置、气流输送装置、粉末分配装置、测温防堵装置以及检测装置；所述定量粉末输送装置自所述气力输灰装置接收干熄焦除尘灰，且将干熄焦除尘灰定量输送至所述粉末分配装置；所述粉末分配装置内设置有多个粉末输送通道，每个所述粉末输送通道的出口端与转炉汽化冷却烟道相连通；所述气流输送装置与所述粉末分配装置相适配，用以将各个粉末输送通道内的干熄焦除尘灰朝转炉汽化冷却烟道吹送；所述测温防堵装置用以对粉末输送通道内的温度进行实时测量以获得粉末输送通道的管道通畅状态；所述检测装置用以实现对转炉内的烟气流量、烟气成分及烟气温度的检测；所述控制装置用以接收所述检测装置测得的各项数据，且根据接收的数据调整所述定量粉末输送装置、气流输送装置、粉末分配装置的运行状态。4.根据权利要求3所述的可提升转炉煤气回收量的转炉汽化冷却烟道，其特征在于，所述粉末分配装置内的每个粉末输送通道的出口端设置有一个所述高速喷枪，所述高速喷枪将粉末输送通道内的干熄焦除尘灰喷射至转炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹杰，李明源，
申请(专利权)人：北京北科流体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：