炼钢电炉炉气综合回收利用.docx

    炼钢电炉炉气综合回收利用    （西宁特殊钢股份有限公司，青海西宁810005）摘要：本文介绍了一种炼钢电炉炉气中的一氧化碳、烟气热能和炼钢含铁粉尘的综合回收系统，该系统同时解决了电炉炼钢的节能、环保问题关键词：炼钢；节能；环保：TF741.5：A：1671-6035（2013）06-0000-02一、前言电炉炼钢的废能回收是电弧炉技术发展的重要技术之一电炉炼钢的废能回收分两个部分，化学能回收和热能回收随着氧煤喷吹技术逐渐应用，原料高配碳技术和泡沫渣操作工艺的采用，相当量的炉气燃烧不完全，烟气中含有大量一氧化碳利用二次燃烧回收这部分的能量势在必行随着电炉冶炼工艺的改进，冶炼节奏的加快，单位时间内电炉炉气大幅增加，造成炉顶温度升高，聚集大量热能同时冶炼产生大量粉尘该粉尘中含有铁、锌和铅等有价物质全国每年约有70万吨电炉炼钢的粉尘[1]为了适应生产、节能和环保要求，采用一氧化碳能量、烟气热能和炼钢粉尘综合回收技术该系统首先通过二次燃烧回收一氧化碳能量，利用二级热管式余热锅炉回收炉气热量，将炉气温度降至220℃以下，再通过布袋除尘器收集粉尘二、炼钢电炉炉气综合回收系统炼钢电炉炉气综合回收系统如图1所示。

该系统通过水冷烟道和炼钢电炉的第四孔连接炉气通过水冷烟道进入二次燃烧炉，将一氧化碳烧尽二次燃烧炉还起到沉降室的作用，较大的粉尘会在此沉降，去除部分粉尘燃烧后的烟气通过烟道进入热管式余热锅炉余热锅炉分两部分，产生两种不同压力的蒸汽低压蒸汽用于除氧经过余热锅炉的烟气被降到220℃以下，再通过布袋除尘器收集粉尘最终，烟气通过烟囱排放图1炼钢电炉炉气综合回收系统示意图通过布袋除尘器收集粉尘可用转底炉还原等方法，回收其中的锌、铅和铁等我国主要钢铁企业电炉粉尘化学成分统计如表1[1]所示中国主要企业电炉粉尘化学成分统计（wt%）表1根据文献[2]报导，电炉烟气成分也随时间变化，变化情况如图2所示一个周期约2500s（42min）图2电弧炉烟气中气体成分含量电炉炼钢的余热回收主要困难在于第一、温度高，最高时达1000℃以上；第二、交变幅度大，每40—45分钟一个周期，温度在200—800℃之间变化，每炉钢烟气流量从几万到数十万标立方米，呈现出强周期性变化；第三、粉尘含量高，每生产一吨钢要产生10—20kg/t的灰尘[1]灰尘在烟气降温降速过程中会存在沉积和腐蚀根据以上特性，我们引用热管作为换热元件，制作余热锅炉。

热管一段可自由膨胀，烟气温度和流量变化时不会产生较大的热应力烟气温度达到1000℃时，热管壁温可控制在250℃以下因热管具有壁温等温和可调的特性，在设计时，可设计热管壁温在露点以上防止腐蚀该设备运行时，采用控制最低流速和安装除灰器的方法较好的解决了结灰问题热管是独立工作，水气分离，单根或多根损坏不影响整体，安全可靠根据二次燃烧炉出来的烟气温度信号，控制风机转速减缓锅炉产汽量的波动图3为100吨电炉余热锅炉入口、出口烟气温度变化和产汽量变化曲线图经过烟气流量的控制，尽量做到产汽量和出口烟气温度稳定图3电炉炼钢烟气特性三、应用实例某厂100吨炼钢电弧炉每炉的平均冶炼时间为45min，每年运行330天，年产量90万吨钢引进余热综合回收技术及系统表2为该系统热能回收装置的技术参数热能回收装置的技术参数表2由于炉气含尘较多，热能回收装置上设置了清灰机构，装置底部设置了灰斗电炉炉气的热量和流量呈周期变化，本虽然已通过风量调节来减缓产汽量的波动，但是还是在系统中设置了一台蓄热器，以调节蒸汽压力蓄热器可连续供应压力为1.3MPa蒸汽，用于用于二台真空脱气炉（VD炉）多级蒸汽喷射真空泵系统该系统每年要回收13500吨电炉尘灰。

回收热量2257523136000kJ折合77048吨标准煤四、结论1.炼钢电炉炉气综合回收系统实现了一氧化碳、热量和粉尘的综合回收；2.一氧化碳和粉尘回收减少了空气污染，热量回收实现了节能减排；3.系统通过风量控制和蓄热器调节，可提供相对稳定的蒸汽用于二台真空脱气炉（VD炉）多级蒸汽喷射真空泵系统；4.100吨炼钢电弧炉可回收的化学能和热能总量折合标准煤约77048吨/年收集电炉尘灰约13500吨/年参考文献：[1]李京社，朱经涛，杨宏博，杨树峰．中国电炉炼钢粉尘处理现状[J]．河南冶金，2011．19（4）：2-4[2]何春来，朱荣，董凯，王广连，李猛，王学利．基于烟气成分分析的电弧炉炼钢脱碳模型[J]．北京科技大学学报，2010．32(12)：1537-1541[3]张红，杨峻，庄骏．热管节能技术[M]．北京：化学工业出版社，2009[4]邵李忠，王礼正，王明军．热管式余热锅炉在电弧炉烟气余热回收中的应用[J].工业锅炉,2010.121(3):39-40[5]梅国华．电炉内排烟气的余热回收利用[J].现代冶金,2011.39(6):24-25  -全文完-。