转炉干法煤气净化系统之粗灰回炉利用工艺

严 博，罗金彦，巩丹卫，王会超（西安西矿环保科技有限公司，陕西省西安市710075）

转炉干法煤气净化系统之粗灰回炉利用工艺

严 博，罗金彦，巩丹卫，王会超（西安西矿环保科技有限公司，陕西省西安市710075）

在当今全球市场经济以及环保新标准不断出台的大环境下，众钢铁企业既要满足国家要求的排放标准，同时又要响应国家“节能减排、负能炼钢”政策，所以在炼钢工艺上面的优化创效迫在眉睫；本文主要介绍本人在柳钢转炉厂湿改干（即将OG湿法改造为LT干法）技改工程（三条120t转炉系统和三条150t转炉系统）上探究并应用的一种新型工艺——粗灰回炉利用工艺，以及一种新的设计应用——新型香蕉弯，此种新工艺不仅有效减少了塔楼内EC粗灰输灰系统方面的投入，最小化了EC粗灰输灰系统的故障率，而且在粗灰转运方面为零投入，另外最重要的一点是粗灰回炉直接降低了钢铁料耗。

OG湿法；LT干法；粗灰回炉利用工艺；EC粗灰输灰系统；新型香蕉弯；工艺灰仓

1 引言

转炉炼钢在整个吹炼过程中，会产生大量的含有CO和粉尘的高温烟气，不但对人体有很大的危害，对环境也会产生严重的污染，而且还会造成大量的能源浪费，因此必须对其进行净化和回收。目前我国转炉除尘采用“OG”湿法和“LT”干法，“OG”湿法占大多数，但是随着“LT”干法在转炉炼钢工艺中数十载的应用，其在能耗、占地、煤气回收、除尘效率等方面的优点远强于“OG”湿法，所以转炉炼钢中“LT”干法的应用是一种趋势；同时钢铁企业在国家“三干一电、节能减排、负能炼钢”政策的大力倡导下，“LT”干法系统工艺的优化创新也渐渐成为众钢铁企业研究的方向。

2 湿改干工程介绍

此次工程是在原有湿法塔楼工艺布置的前提下，将“OG”湿法改造为“LT”干法，原有湿法系统固有的工艺布置给干法改造也带来了一系列的困难，比如塔楼结构空间受限、塔楼内部原有管道桥架等设备干涉严重、输灰路线受阻、工期紧等问题，其中影响我们系统改造性能的问题主要体现在厂房高度较低，蒸发冷却器布置垂直方向上尺寸不够，蒸发冷却器空间受到限制，传统形式的香蕉弯摆放不下，蒸发冷却器在系统中的应用效果打上了个大大的问号。

本人针对此类难题，数月深入塔楼内实地测量，经过与柳钢转炉厂各级领导以及各车间负责人数十次的方案设计布置讨论会才最终确定下总设计布置图；与此同时此设计布置图最为重要的一点是在“LT”干法系统工艺的优化创新上面探究并应用的一种新型工艺——粗灰回炉利用工艺，以及一种新的设计应用——新型香蕉弯，以下将逐一介绍此新型工艺和此设计应用。

3 粗灰回炉利用工艺介绍

图1 转炉煤气干法回收与净化系统之粗灰回炉利用工艺布置图

图1为粗灰回炉利用工艺布置图，此工艺是将蒸发冷却器回收下来的粗灰通过新型香蕉弯经EC粗灰输灰系统输送至粗灰储灰仓，也可称为工艺灰仓，考虑到湿法塔楼空间有限和此工艺的要求，整个蒸发冷却器系统布置相当紧凑；同时受场地限制，此工艺灰仓设计容量考虑仅为一炉钢所收粗灰量（柳钢转炉厂一区150t和二区120t转炉工艺灰仓容量设计均为1m3），其工艺要求为前一炉回收下来的粗灰通过工艺灰仓下的溜灰管在溅渣护炉后下灰至转炉内，此工艺灰仓下部设置气动插板阀，此阀的开关由炉前操作室操控，粗灰下料完成后继续转炉炼钢其他阶段的工作，直至溅渣护炉结束为一个完整的粗灰回炉利用工艺过程。

图2 柳钢集团转炉厂一区2#炉蒸发冷却器之粗灰回炉利用设备布置图

从图2中可以看到蒸发冷却器筒体底部箭头引出的香蕉弯，此香蕉弯正是本人在柳钢湿改干技改项目中的一种新的设计应用——新型香蕉弯；由于原湿法系统塔楼三楼处为能源介质管道区域，且电缆桥架比较密集，另外还有塔楼框架承重梁的限制。本人从末端气化冷却烟道布置下来，在合理保证蒸发冷却器筒体高度对烟气降温及调制的前提下，香蕉弯正好布置在塔楼三楼，在对此处能源介质管道及电缆桥架最大限度地改造移位后，传统形式的香蕉弯仍然无法布置，所以本人根据现场实际情况考虑设计，将传统形式的香蕉弯简化为灰斗形式，同时合理优化掉传统香蕉弯下的拉链机，这样我们不仅利用狭小的场地完成了设计布置，而且简化了设备、降低了成本，同时还为业主减少了后期一个设备的检修维护，最重要的一点是整个干法系统也减少了一个故障报警点，不会因为此处故障报警提枪而影响生产，此乃一举多得；此外本人在设计新型香蕉弯时，利用塔楼内有限空间尽量放大灰斗设计空间容量，保证灰斗截面的最大化，从而最大限度的降低香蕉弯内烟气流速，保证最大量的粗灰收尘量，这样就降低了后面煤气除尘器的工作负荷，从而达到超洁净排放的目的。

粗灰回炉工艺中斗式提升机、工艺灰仓和溜灰管的布置也相当重要，它们的大小、高度、角度和位置等的选择设计不仅关乎能否布置得下，而且关乎下料是否顺利完成，也就是粗灰回炉利用工艺是否能成功；本人针对此类难题，最终摆脱各种限制完成了设计布置，保证工艺灰仓中的粗灰能在溅渣护炉后顺利下料 （10s左右），从而完成粗灰回炉利用此工艺过程，保证整个炼钢工艺过程顺利完成。

柳钢转炉厂一区2#炉热试成功正式进入生产后，我方与业主测量烟囱排放浓度仅为8mg，远低于之前我方和柳钢业主在技术协议上签订的排放浓度15mg/Nm3，更是远远低于国家最新规定的 《炼钢工业大气污染物排放标准》50mg/Nm3，真正实现了转炉干法超洁净排放在实体工程中的应用，造福一方人。

4 粗灰回炉利用工艺特点

在同样保证干法系统内蒸发冷却器对烟气降温和调制的前提下，粗灰回炉利用工艺与传统干法系统粗灰回收利用相比有以下特点：

（1）在现今转炉炼钢“OG”湿法改“LT”干法的大趋势下，原有湿法系统固有的工艺布置给干法改造带来了一系列的困难，粗灰回炉利用工艺可以有效地解决EC粗灰输灰系统空间布置问题，同时也在一定程度上降低了施工量；

（2）传统干法系统中蒸发冷却器香蕉弯下部输灰拉链机以及至粗灰仓的机械输灰设备为系统维护的故障检修点之一，粗灰回炉利用工艺根据塔楼情况适时省掉了一部分输灰设备，不仅去掉了此处故障检修点，同时也节省了投入成本；

（3）传统干法系统一般会根据情况设置一个较大的粗灰仓，定期来清运粗灰到烧结厂再利用，这不免造成人力和物力的浪费，粗灰回炉利用工艺让粗灰回炉，直接节省掉了此类费用；

（4）粗灰回炉利用工艺中的工艺灰仓容量较小，与传统粗灰仓相比不仅投入降低、占地小，而且维护检修方便；再者在粗灰仓上加上承重传感器，可以方便技术科统计粗灰回炉量，有利于计算相关能耗数据；

（5）下面我们按照柳钢集团150t转炉来计算一下吨钢减少的钢铁料耗；

经统计柳钢一区湿改干完工后的二座150t转炉一个月产钢量为36万t，一个月粗灰收集量为1250t，粗灰经化验全铁约为45%，根据以下公式计算为：

根据数据统计并计算得知：粗灰回炉利用工艺在柳钢一区技改工程应用后吨钢可减少钢铁料耗1.56kg。

5 结语

综上所述，我们不难发现粗灰回炉利用工艺在当今转炉炼钢“OG”湿法改“LT”干法的大趋势下，在合理利用现有湿法系统固有的厂房工艺布置、保证干法系统正常运行及排放的前提下，对于钢铁企业现今和长远的投入来说，是一项能起到降低运营成本的行之有效的新型工艺，值得大力推广。

[1]焦金鹏.3×120t转炉EC系统粗灰输灰装置改造与应用.山东冶金，2007（S1）.

[2]祁君田.现代烟气除尘技术.化学工业出版社，2008，4.

[3]葛 雷.一种转炉煤气干法除尘粗灰气体输灰方法.专利号：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

严 博（1984-），男，中级工程师，本科，研究方向为能源节约与资源综合利用。