在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中,鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合氣體。回收的頂吹氧轉(zhuǎn)爐爐氣含一氧化碳60~80%,二氧化碳15~20%,以及氮、氫和微量氧。轉(zhuǎn)爐煤氣的發(fā)生量在一個(gè)冶煉過程中并不均衡,成分也有變化。通常將轉(zhuǎn)爐多次冶煉過程回收的煤氣輸入一個(gè)儲(chǔ)氣柜,混勻后再輸送給用戶。
轉(zhuǎn)爐煤氣由爐口噴出時(shí),溫度高達(dá)1450~1500℃,并夾帶大量氧化鐵粉塵,需經(jīng)降溫、除塵,方能使用。凈化有濕法和干法兩種類型。①濕法凈化系統(tǒng)典型流程是:煤氣出轉(zhuǎn)爐后,經(jīng)汽化冷卻器降溫至800~1000℃,然后順序經(jīng)過一級(jí)文氏管、彎頭脫水器、二級(jí)文氏管、第二彎頭脫水器,在文氏管喉口處噴以洗滌水,將煤氣溫度降至35℃左右,并將煤氣中含塵量降至約100毫克/標(biāo)米3。然后用抽風(fēng)機(jī)將凈化的氣體送入儲(chǔ)氣柜。濕法工藝在O上比較普遍,每噸鋼可回收60~80標(biāo)米3煤氣,平均熱值約為2000~2200千卡/標(biāo)米3。②美國和聯(lián)邦德國等國有些工廠采用干式電除塵凈化系統(tǒng)。煤氣經(jīng)冷卻煙道溫度降至1000℃,然后用蒸發(fā)冷卻塔,再降至200℃,經(jīng)干式靜電除塵器除塵,含塵量低于50毫克/標(biāo)米3的凈煤氣,經(jīng)抽風(fēng)機(jī)送入儲(chǔ)氣柜。干式系統(tǒng)比濕式系統(tǒng)投資約高12~15%;但無需建設(shè)污水處理設(shè)施,動(dòng)力消耗低,但必須采取適當(dāng)措施,防止煤氣和空氣混合形成爆炸性氣體。
轉(zhuǎn)爐煤氣是鋼鐵企業(yè)內(nèi)部中等熱值的氣體燃料。可以單獨(dú)作為工業(yè)窯爐的燃料使用,也可和焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣配合成各種不同熱值的混合煤氣使用。轉(zhuǎn)爐煤氣含有大量一氧化碳,毒性很大,在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用過程中必須嚴(yán)防泄漏。
萊鋼煉鋼廠建有3座120t頂?shù)讖?fù)吹式轉(zhuǎn)爐,年設(shè)計(jì)產(chǎn)量500萬t,三吹三生產(chǎn),現(xiàn)實(shí)際年產(chǎn)量達(dá)到300萬t,均采用干法除塵技術(shù)。工藝范圍從煙氣進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器開始到煤氣冷卻器為止,主要由蒸發(fā)冷卻器、圓筒靜電除塵器、風(fēng)機(jī)、切換站、煤氣冷卻器等設(shè)備組成。靜電除塵器、蒸發(fā)冷卻器本體等LT系統(tǒng)主體設(shè)備由我公司制造;蒸發(fā)冷噴嘴、靜電除塵器高壓電氣設(shè)備、ID軸流風(fēng)機(jī)及控制系統(tǒng)、煤氣回收切換站等關(guān)鍵設(shè)備從國外引進(jìn)。
工藝流程:約1550℃的轉(zhuǎn)爐煙氣在ID風(fēng)機(jī)的抽引作用下,經(jīng)過煙氣冷卻系統(tǒng)(活動(dòng)煙罩、熱回收裝置及汽化冷卻煙道);溫度降至800~1200℃進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器;蒸發(fā)冷卻器內(nèi)12個(gè)雙介質(zhì)霧化冷卻噴嘴,對(duì)煙氣進(jìn)行降溫、調(diào)質(zhì)、粗除塵,煙氣溫度降低到150~200℃,同時(shí)約有40%的粉塵在蒸發(fā)冷卻器的作用下被捕獲,形成的粗顆粒粉塵通過鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、雙板閥進(jìn)入粗灰料倉由汽車外運(yùn)。經(jīng)冷卻、粗除塵和調(diào)質(zhì)后的煙氣進(jìn)入有4個(gè)電場的圓形靜電除塵器,煙氣經(jīng)靜電除塵器除塵后含塵量降至10mg/m3以下。靜電除塵器收集的細(xì)灰,經(jīng)過扇形刮板器、底部鏈板輸送機(jī)和細(xì)灰輸送裝置排到細(xì)煙塵倉由汽車外運(yùn)至燒結(jié)廠重復(fù)利用。經(jīng)過靜電除塵器精除塵的合格煙氣經(jīng)過煤氣冷卻器降溫到70~80℃后進(jìn)入煤氣柜,不合格煙氣通過火炬裝置放散。整套系統(tǒng)采用自動(dòng)控制,與轉(zhuǎn)爐的控制相聯(lián)系。