轉(zhuǎn)爐干法煤氣凈化系統(tǒng)之粗灰回爐利用工藝

嚴(yán) 博，羅金彥，鞏丹衛(wèi)，王會(huì)超（西安西礦環(huán)?？萍加邢薰?，陜西省西安市710075）

轉(zhuǎn)爐干法煤氣凈化系統(tǒng)之粗灰回爐利用工藝

嚴(yán) 博，羅金彥，鞏丹衛(wèi)，王會(huì)超（西安西礦環(huán)?？萍加邢薰荆兾魇∥靼彩?10075）

在當(dāng)今全球市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以及環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)不斷出臺(tái)的大環(huán)境下，眾鋼鐵企業(yè)既要滿足國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又要響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排、負(fù)能煉鋼”政策，所以在煉鋼工藝上面的優(yōu)化創(chuàng)效迫在眉睫；本文主要介紹本人在柳鋼轉(zhuǎn)爐廠濕改干（即將OG濕法改造為L(zhǎng)T干法）技改工程（三條120t轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)和三條150t轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)）上探究并應(yīng)用的一種新型工藝——粗灰回爐利用工藝，以及一種新的設(shè)計(jì)應(yīng)用——新型香蕉彎，此種新工藝不僅有效減少了塔樓內(nèi)EC粗灰輸灰系統(tǒng)方面的投入，最小化了EC粗灰輸灰系統(tǒng)的故障率，而且在粗灰轉(zhuǎn)運(yùn)方面為零投入，另外最重要的一點(diǎn)是粗灰回爐直接降低了鋼鐵料耗。

OG濕法；LT干法；粗灰回爐利用工藝；EC粗灰輸灰系統(tǒng)；新型香蕉彎；工藝灰倉(cāng)

1 引言

轉(zhuǎn)爐煉鋼在整個(gè)吹煉過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含有CO和粉塵的高溫?zé)煔?，不但?duì)人體有很大的危害，對(duì)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，而且還會(huì)造成大量的能源浪費(fèi)，因此必須對(duì)其進(jìn)行凈化和回收。目前我國(guó)轉(zhuǎn)爐除塵采用“OG”濕法和“LT”干法，“OG”濕法占大多數(shù)，但是隨著“LT”干法在轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝中數(shù)十載的應(yīng)用，其在能耗、占地、煤氣回收、除塵效率等方面的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于“OG”濕法，所以轉(zhuǎn)爐煉鋼中“LT”干法的應(yīng)用是一種趨勢(shì)；同時(shí)鋼鐵企業(yè)在國(guó)家“三干一電、節(jié)能減排、負(fù)能煉鋼”政策的大力倡導(dǎo)下，“LT”干法系統(tǒng)工藝的優(yōu)化創(chuàng)新也漸漸成為眾鋼鐵企業(yè)研究的方向。

2 濕改干工程介紹

此次工程是在原有濕法塔樓工藝布置的前提下，將“OG”濕法改造為“LT”干法，原有濕法系統(tǒng)固有的工藝布置給干法改造也帶來(lái)了一系列的困難，比如塔樓結(jié)構(gòu)空間受限、塔樓內(nèi)部原有管道橋架等設(shè)備干涉嚴(yán)重、輸灰路線受阻、工期緊等問(wèn)題，其中影響我們系統(tǒng)改造性能的問(wèn)題主要體現(xiàn)在廠房高度較低，蒸發(fā)冷卻器布置垂直方向上尺寸不夠，蒸發(fā)冷卻器空間受到限制，傳統(tǒng)形式的香蕉彎擺放不下，蒸發(fā)冷卻器在系統(tǒng)中的應(yīng)用效果打上了個(gè)大大的問(wèn)號(hào)。

本人針對(duì)此類難題，數(shù)月深入塔樓內(nèi)實(shí)地測(cè)量，經(jīng)過(guò)與柳鋼轉(zhuǎn)爐廠各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)以及各車間負(fù)責(zé)人數(shù)十次的方案設(shè)計(jì)布置討論會(huì)才最終確定下總設(shè)計(jì)布置圖；與此同時(shí)此設(shè)計(jì)布置圖最為重要的一點(diǎn)是在“LT”干法系統(tǒng)工藝的優(yōu)化創(chuàng)新上面探究并應(yīng)用的一種新型工藝——粗灰回爐利用工藝，以及一種新的設(shè)計(jì)應(yīng)用——新型香蕉彎，以下將逐一介紹此新型工藝和此設(shè)計(jì)應(yīng)用。

3 粗灰回爐利用工藝介紹

圖1 轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收與凈化系統(tǒng)之粗灰回爐利用工藝布置圖

圖1為粗灰回爐利用工藝布置圖，此工藝是將蒸發(fā)冷卻器回收下來(lái)的粗灰通過(guò)新型香蕉彎經(jīng)EC粗灰輸灰系統(tǒng)輸送至粗灰儲(chǔ)灰倉(cāng)，也可稱為工藝灰倉(cāng)，考慮到濕法塔樓空間有限和此工藝的要求，整個(gè)蒸發(fā)冷卻器系統(tǒng)布置相當(dāng)緊湊；同時(shí)受場(chǎng)地限制，此工藝灰倉(cāng)設(shè)計(jì)容量考慮僅為一爐鋼所收粗灰量（柳鋼轉(zhuǎn)爐廠一區(qū)150t和二區(qū)120t轉(zhuǎn)爐工藝灰倉(cāng)容量設(shè)計(jì)均為1m3），其工藝要求為前一爐回收下來(lái)的粗灰通過(guò)工藝灰倉(cāng)下的溜灰管在濺渣護(hù)爐后下灰至轉(zhuǎn)爐內(nèi)，此工藝灰倉(cāng)下部設(shè)置氣動(dòng)插板閥，此閥的開(kāi)關(guān)由爐前操作室操控，粗灰下料完成后繼續(xù)轉(zhuǎn)爐煉鋼其他階段的工作，直至濺渣護(hù)爐結(jié)束為一個(gè)完整的粗灰回爐利用工藝過(guò)程。

圖2 柳鋼集團(tuán)轉(zhuǎn)爐廠一區(qū)2#爐蒸發(fā)冷卻器之粗灰回爐利用設(shè)備布置圖

從圖2中可以看到蒸發(fā)冷卻器筒體底部箭頭引出的香蕉彎，此香蕉彎正是本人在柳鋼濕改干技改項(xiàng)目中的一種新的設(shè)計(jì)應(yīng)用——新型香蕉彎；由于原濕法系統(tǒng)塔樓三樓處為能源介質(zhì)管道區(qū)域，且電纜橋架比較密集，另外還有塔樓框架承重梁的限制。本人從末端氣化冷卻煙道布置下來(lái)，在合理保證蒸發(fā)冷卻器筒體高度對(duì)煙氣降溫及調(diào)制的前提下，香蕉彎正好布置在塔樓三樓，在對(duì)此處能源介質(zhì)管道及電纜橋架最大限度地改造移位后，傳統(tǒng)形式的香蕉彎仍然無(wú)法布置，所以本人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考慮設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)形式的香蕉彎簡(jiǎn)化為灰斗形式，同時(shí)合理優(yōu)化掉傳統(tǒng)香蕉彎下的拉鏈機(jī)，這樣我們不僅利用狹小的場(chǎng)地完成了設(shè)計(jì)布置，而且簡(jiǎn)化了設(shè)備、降低了成本，同時(shí)還為業(yè)主減少了后期一個(gè)設(shè)備的檢修維護(hù)，最重要的一點(diǎn)是整個(gè)干法系統(tǒng)也減少了一個(gè)故障報(bào)警點(diǎn)，不會(huì)因?yàn)榇颂幑收蠄?bào)警提槍而影響生產(chǎn)，此乃一舉多得；此外本人在設(shè)計(jì)新型香蕉彎時(shí)，利用塔樓內(nèi)有限空間盡量放大灰斗設(shè)計(jì)空間容量，保證灰斗截面的最大化，從而最大限度的降低香蕉彎內(nèi)煙氣流速，保證最大量的粗灰收塵量，這樣就降低了后面煤氣除塵器的工作負(fù)荷，從而達(dá)到超潔凈排放的目的。

粗灰回爐工藝中斗式提升機(jī)、工藝灰倉(cāng)和溜灰管的布置也相當(dāng)重要，它們的大小、高度、角度和位置等的選擇設(shè)計(jì)不僅關(guān)乎能否布置得下，而且關(guān)乎下料是否順利完成，也就是粗灰回爐利用工藝是否能成功；本人針對(duì)此類難題，最終擺脫各種限制完成了設(shè)計(jì)布置，保證工藝灰倉(cāng)中的粗灰能在濺渣護(hù)爐后順利下料 （10s左右），從而完成粗灰回爐利用此工藝過(guò)程，保證整個(gè)煉鋼工藝過(guò)程順利完成。

柳鋼轉(zhuǎn)爐廠一區(qū)2#爐熱試成功正式進(jìn)入生產(chǎn)后，我方與業(yè)主測(cè)量煙囪排放濃度僅為8mg，遠(yuǎn)低于之前我方和柳鋼業(yè)主在技術(shù)協(xié)議上簽訂的排放濃度15mg/Nm3，更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家最新規(guī)定的 《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》50mg/Nm3，真正實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐干法超潔凈排放在實(shí)體工程中的應(yīng)用，造福一方人。

4 粗灰回爐利用工藝特點(diǎn)

在同樣保證干法系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)冷卻器對(duì)煙氣降溫和調(diào)制的前提下，粗灰回爐利用工藝與傳統(tǒng)干法系統(tǒng)粗灰回收利用相比有以下特點(diǎn)：

（1）在現(xiàn)今轉(zhuǎn)爐煉鋼“OG”濕法改“LT”干法的大趨勢(shì)下，原有濕法系統(tǒng)固有的工藝布置給干法改造帶來(lái)了一系列的困難，粗灰回爐利用工藝可以有效地解決EC粗灰輸灰系統(tǒng)空間布置問(wèn)題，同時(shí)也在一定程度上降低了施工量；

（2）傳統(tǒng)干法系統(tǒng)中蒸發(fā)冷卻器香蕉彎下部輸灰拉鏈機(jī)以及至粗灰倉(cāng)的機(jī)械輸灰設(shè)備為系統(tǒng)維護(hù)的故障檢修點(diǎn)之一，粗灰回爐利用工藝根據(jù)塔樓情況適時(shí)省掉了一部分輸灰設(shè)備，不僅去掉了此處故障檢修點(diǎn)，同時(shí)也節(jié)省了投入成本；

（3）傳統(tǒng)干法系統(tǒng)一般會(huì)根據(jù)情況設(shè)置一個(gè)較大的粗灰倉(cāng)，定期來(lái)清運(yùn)粗灰到燒結(jié)廠再利用，這不免造成人力和物力的浪費(fèi)，粗灰回爐利用工藝讓粗灰回爐，直接節(jié)省掉了此類費(fèi)用；

（4）粗灰回爐利用工藝中的工藝灰倉(cāng)容量較小，與傳統(tǒng)粗灰倉(cāng)相比不僅投入降低、占地小，而且維護(hù)檢修方便；再者在粗灰倉(cāng)上加上承重傳感器，可以方便技術(shù)科統(tǒng)計(jì)粗灰回爐量，有利于計(jì)算相關(guān)能耗數(shù)據(jù)；

（5）下面我們按照柳鋼集團(tuán)150t轉(zhuǎn)爐來(lái)計(jì)算一下噸鋼減少的鋼鐵料耗；

經(jīng)統(tǒng)計(jì)柳鋼一區(qū)濕改干完工后的二座150t轉(zhuǎn)爐一個(gè)月產(chǎn)鋼量為36萬(wàn)t，一個(gè)月粗灰收集量為1250t，粗灰經(jīng)化驗(yàn)全鐵約為45%，根據(jù)以下公式計(jì)算為：

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并計(jì)算得知：粗灰回爐利用工藝在柳鋼一區(qū)技改工程應(yīng)用后噸鋼可減少鋼鐵料耗1.56kg。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)粗灰回爐利用工藝在當(dāng)今轉(zhuǎn)爐煉鋼“OG”濕法改“LT”干法的大趨勢(shì)下，在合理利用現(xiàn)有濕法系統(tǒng)固有的廠房工藝布置、保證干法系統(tǒng)正常運(yùn)行及排放的前提下，對(duì)于鋼鐵企業(yè)現(xiàn)今和長(zhǎng)遠(yuǎn)的投入來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)能起到降低運(yùn)營(yíng)成本的行之有效的新型工藝，值得大力推廣。

[1]焦金鵬.3×120t轉(zhuǎn)爐EC系統(tǒng)粗灰輸灰裝置改造與應(yīng)用.山東冶金，2007（S1）.

[2]祁君田.現(xiàn)代煙氣除塵技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2008，4.

[3]葛 雷.一種轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵粗灰氣體輸灰方法.專利號(hào)：CN201310264611.

The Process for recycled coarse ash in converter of The Dry Type purification system for tilting converter gas technology

Yan bo，Luo jinyan，Gong danwei，Wang huichao（Xi′an Xikuang Environmenta1 Protection Co，Ltd，Xi'an City Shaanxi Province 710075）

Under the surroundings of the g1oba1 market economy and the new environmenta1 standards continue to introduce，The stee1 enterprises need to meet the nationa1 requirements of emission standards，At the same time must response to nationa1 Energy saving and emission reduction，negative energy stee1making po1icy，So it's imminent to improve the Stee1 Me1ting Process.This artic1e main1y introduces The Process for recyc1ed coarse ash and a kind of new design app1ication New banana bend in the Techno1ogy renovation project(Three 3×120t converter system and Three 3× 150t converter system)of wet process to dry process（OG wet process to LT dry process）in converter of Liuzhou Iron and Stee1 Group，The process is not on1y reduce the input of EC coarse ash conveying system，Minimize the fai1ure rate of EC coarse ash conveying system，But a1so zero input in coarse ash transportation，In addition,the most important point is the direct reduction of Iron and stee1 materia1 consumption.

OG wet process；LT dry process；The Process for recyc1ed coarse ash in converter；EC coarse ash conveying system；New banana bend；Process ash storage

X757

A

2095-2066（2016）34-0004-02

2016-11-21

嚴(yán) 博（1984-），男，中級(jí)工程師，本科，研究方向?yàn)槟茉垂?jié)約與資源綜合利用。