轉爐除塵和煤氣回收技術及其發展方向
轉爐除塵包括一次除塵、二次除塵和崗位除塵三部分,而一次除塵系統直接影響轉爐煤氣、蒸汽的回收利用,也是電能等能源的主要消耗部分,是實現“負能煉鋼”的關鍵。
我國轉爐一次除塵技術裝備有濕法、干法兩大類,十多種不同組合形式,如何實事求是的評價不同技術的優缺點,確定正確的技術改造和發展方向,對我國鋼鐵工業重組、改造、淘汰落后都有一定的現實意義。
對轉爐除塵和煤氣回收技術的評價:
轉爐除塵首先是環保課題,但按照科學發展觀跨躍式發展的要求,單純治理煙塵、污水已經遠遠不夠了,必須將除塵、煤氣回收和資源回收利用進行綜合考慮和評價。評價指標應該包括粉塵排放、煤氣回收、蒸汽回收、除塵電耗、除塵水耗、粉塵利用等。
1.粉塵濃度
粉塵濃度是指單位體積內空氣中所含粉塵的質量,用mg/Nm3表示。目前,一次除塵的現狀是傳統“OG”濕法的排放水平100mg/Nm3;新一代“OG”法的排放水平50mg/Nm3;干法和半干塔文法的排放水平20~30mg /Nm3;二次除塵布袋除塵器煙囪的排放濃度20mg/Nm3;回收煤氣粉塵濃度和崗位除塵粉塵濃度10mg/Nm3以下。
2.煤氣回收利用
轉爐吹氧中期,煤氣CO含量可達30%~90%,采用未燃法可以作為轉爐煤氣回收利用。衡量轉爐煤氣回收水平的指標:一是噸鋼煤氣回收量,用Nm3/t表示;二是CO平均含量;或者有的廠也把兩者合并為用噸鋼回收煤氣熱值(MJ/t)考核。從實際生產看,通常我國大轉爐回收量都比較高,已經達到世界先進水平,噸鋼煤氣回收量達到100~120Nm3/t,但全國總體水平還比較低,只有先進水平的50%左右。值得注意的是,轉爐半干塔文法可以提高煤氣回收量10Nm3/t,CO平均含量也有所提高。主要原因是該法顯著降低了系統阻力,相當于提高了系統能力,加之爐口微差壓可控,這樣冒出煙罩和吸入空氣燃燒的煤氣都有減少。目前回收的轉爐煤氣絕大多數都作為煉鋼廠內、或鋼鐵公司內部燃料使用。
3.蒸汽回收利用
轉爐煤氣溫度在1450~ 1550℃,通常采用汽化冷卻煙道式廢熱鍋爐冷卻到 900~ 1000℃回收生產蒸汽。衡量蒸汽回收水平的指標也有兩個:一是噸鋼回收蒸汽量,用kg/t表示;二是蒸汽壓力。目前,轉爐蒸汽回收量和壓力差別都很大:先進的回收量達到100kg/t以上、壓力可達2.5~4MPa,用于鋼水真空處理、發電或并入蒸汽網;也有一些轉爐蒸汽回收量少、壓力低,只用于洗澡、采暖等初級用途;更有些轉爐蒸汽還放散,不僅浪費寶貴的軟化水資源,還產生噪聲污染。
4.除塵電耗
轉爐除塵電耗是工序能耗的主要消耗項之一,通常用kWh/t表示。目前我國傳統 “OG”濕法轉爐除塵合計電耗約15kWh/t(其中一次除塵7~8kWh/t,二次除塵7~8kWh/t)。新一代“OG”法和半干塔文法由于將“一文”改造為空心洗滌塔阻力降低,可以節電1~2kWh/t。干法最大的優點是阻力最小,可以節電3~4kWh/t。實際上,轉爐除塵節電最大的潛力是在二次除塵,因為只要一次除塵能力夠、爐口微差壓控制好,則冶煉周期中有一半時間不需要二次除塵,而兌鐵、加廢鋼、出鋼、車間通風除塵都可以采用其它更簡單、節能的技術來完成,比如噴霧除塵。
5.除塵水耗
轉爐二次除塵和崗位除塵通常不消耗水,一次除塵則必須消耗一定量水,包括補充新水和濁循環水。目前傳統和新“OG”濕法補充新水一般在0.3~0.5t/t鋼;因為排煙帶水汽多,半干塔文法補充新水有所降低;由于排煙溫度低、脫水效果好,夾帶水汽少,干法補充新水更少。傳統和新“OG”濕法的最大缺點是濁循環水量大,對于30~300t轉爐,每座轉爐濁循環水量在 150~1000t/h;半干塔文法可以減少濁循環水量50%;干法蒸發冷卻不用濁循環水,但煤氣冷卻還是用循環水,循環水流量與半干塔文基本相同。有人認為,濁循環水是在循環使用,多了不浪費水,并且對除塵有好處,大量的實踐經驗證明這是一個普遍的誤區。事實上,濁循環水量大不僅對除塵沒有好處,還會降低除塵效率,更主要的是水處理系統占地面積大、運行費用高、增加無效阻力;水處理系統的處理能力一定時,循環水量增大還會引起水質差、供水溫度高。
6.粉塵回收利用
轉爐粉塵產生量約15~ 20kg/t。目前,轉爐二次除塵都是回收干灰,而一次除塵中各種濕法均是以泥漿形式回收利用粉塵,干法主要是回收利用干灰。干灰和泥漿多數是送燒結廠做原料,比較理想的是將粉塵/泥漿中的鋅回收后再送燒結廠,或制成直接還原鐵送電爐更經濟.

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