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CN109280736A - 一种转炉汽化冷却新工艺 - Google Patents

一种转炉汽化冷却新工艺 Download PDF

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converter
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白银川
高静涛
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Tianjin Zhengyuanhe Technology Development Co Ltd
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Tianjin Zhengyuanhe Technology Development Co Ltd
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Abstract

本发明涉及转炉烟气冷却技术领域,公开了一种转炉汽化冷却新工艺,包括汽化烟道、高温除尘换热装置、精除尘器及风机,所述汽化烟道一端连接转炉,另一端连通所述高温除尘换热装置,所述高温除尘换热装置的输出端与所述精除尘器连通,所述精除尘器的输出端连接有所述风机;该工艺能够最大限度的回收转炉烟气的热量,同时大大降低钢铁生产中水资源的浪费。

Description

一种转炉汽化冷却新工艺
技术领域
本发明涉及转炉烟气冷却技术领域,具体涉及一种转炉汽化冷却新工艺。
背景技术
氧气转炉炼钢是当今世界占主导地位的炼钢方法,在转炉炼钢过程中会产生高达1700-2400℃的高温烟气。目前,全国炼钢转炉的烟气处理,绝大部分采用湿法处理流程,该处理流程中转炉烟气经罩裙、汽化冷却烟道回收蒸汽,将烟气温度由1700-2400℃降至900-1000℃,再由烟气通道将剩余的烟气通入一级文式管和二级文式管喷淋装置进行降温除尘,这部分热量会随着喷淋水流失,不仅浪费热量,而且每吨钢铁会产生近4吨污水,造成大量水资源浪费,严重污染环境。由上可知,传统的转炉汽化冷却工艺中余热仅部分回收,能源浪费大,同时大量水资源浪费。本申请人经过多方面研究与探索,研发出一种转炉汽化冷却新工艺,能够更大限度的回收转炉烟气的热量,同时大大降低钢铁生产中水资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种转炉汽化冷却新工艺,该工艺能够最大限度的回收转炉烟气的热量,同时大大降低钢铁生产中水资源的浪费。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种转炉汽化冷却新工艺,包括汽化烟道、高温除尘换热装置、精除尘器及风机,所述汽化烟道一端连接转炉,另一端连通所述高温除尘换热装置,所述高温除尘换热装置的输出端与所述精除尘器连通,所述精除尘器的输出端连接有所述风机;
所述高温除尘换热装置包括若干组换热装置及除尘装置,若干组所述换热装置依次连通,每一所述换热装置设置为包括壳体、若干导流管及折流板,所述壳体上设有烟气进口、烟气出口、换热气体进口、换热气体出口及粉尘出口,所述粉尘出口与所述除尘装置连通;若干所述导流管均贯通所述折流板,且其两端分别连通所述换热气体进口及所述换热气体出口;所述折流板与所述壳体固定连接。
在本发明中,优选的,每一所述换热装置的下端对应设置一所述除尘装置;所述除尘装置为旋风除尘器或布袋除尘器。
在本发明中,优选的,所述高温除尘换热装置还连接有气体循环系统,所述气体循环系统包括换热器、余热再利用装置及循环风机;所述换热器的输入端与所述换热气体进口连通,其输出端与所述循环风机连通,用于将换热后的气体再次导入所述高温除尘换热装置内,所述换热器与所述余热再利用装置连接,用于为所述余热再利用装置提供热量。
在本发明中,优选的,所述余热再利用装置为发电装置。
在本发明中,优选的,所述精除尘器为一组或者多组布袋除尘器,所述布袋除尘器依次连通,且其下端设有粉尘回收通道。
在本发明中,优选的,所述新工艺还包括后处理系统,所述后处理系统包括三通切换阀、煤气冷却器、煤气柜、放散塔;所述三通切换阀与所述风机的输出端连通,并分别通过所述煤气冷却器与所述煤气柜及所述放散塔连通。
在本发明中,优选的,所述除尘装置及所述精除尘器的粉尘回收通道的出口处设有小推车,用于收集粉尘。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的转炉汽化冷却新工艺中用到了高温除尘换热装置,该高温除尘换热装置由换热装置及除尘装置组成,烟气在换热装置中由上至下运行,烟气中粉尘在重力作用下下落,配合除尘装置使得烟气中粉尘进一步下落,实现高效除尘的目的;同时烟气中的热量与换热气体进行热交换,将热气体与换热器换热,或者直接利用,实现最大限度的回收转炉烟气的热量,并且本工艺中没有用到水来降尘,大大降低钢铁生产中水资源的浪费,更加环保。
附图说明
图1为实施例1中转炉汽化冷却新工艺的结构示意图;
图2为实施例1中转炉汽化冷却新工艺中高温除尘换热装置的结构示意图;
图3为实施例1中直管微尘处理机中汽化烟道的结构示意图;
图4为实施例2中转炉汽化冷却新工艺的结构示意图。
附图中主要元件符号说明:1-汽化烟道、2-高温除尘换热装置、21-换热装置、211-壳体、212-导流管、213-折流板、22-除尘装置、3-精除尘器、4-风机、5-转炉、6-气体循环系统、61-换热器、62-余热再利用装置、63-循环风机、7-后处理系统、71-三通切换阀、72-煤气冷却器、73-煤气柜、74-放散塔、8-小推车。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1:请同时参见图1至图3,本实施例中提供一种转炉汽化冷却新工艺,包括汽化烟道1、高温除尘换热装置2、精除尘器3及风机4,所述汽化烟道1一端连接转炉5,另一端连通所述高温除尘换热装置2,所述高温除尘换热装置2的输出端与所述精除尘器3连通,所述精除尘器3的输出端连接有所述风机4,所述风机4是整个系统的动力源,在其作用下实现烟气依次通过汽化烟道1、高温除尘换热装置2和精除尘器3;
所述高温除尘换热装置2包括若干组换热装置21及除尘装置22,若干组所述换热装置21依次连通,每一所述换热装置21设置为包括壳体211、若干导流管212及折流板213,所述壳体211上设有烟气进口、烟气出口、换热气体进口、换热气体出口及粉尘出口,所述粉尘出口与所述除尘装置22连通;若干所述导流管212均贯通所述折流板213,且其两端分别连通所述换热气体进口及所述换热气体出口;所述折流板213与所述壳体211固定连接。进一步的,本实施例中,所述换热装置21设置为三组,每一所述换热装置21的下端对应设置一所述除尘装置22;所述除尘装置22为旋风除尘器或布袋除尘器。所述高温除尘换热装置2由换热装置21及除尘装置22组成,烟气在换热装置21中由上至下运行,烟气中粉尘在重力作用下下落,配合除尘装置22使得烟气中粉尘进一步下落,实现高效除尘的目的;同时烟气中的热量与换热气体进行热交换所述换热气体可以选用氮气、氩气等惰性气体),将热气体与换热器61换热,或者直接利用,实现最大限度的回收转炉烟气的热量,并且本工艺中没有用到水来降尘,大大降低钢铁生产中水资源的浪费,更加环保。在其他实施例中,高温换热除尘装置2可以设置多组,各组高温除尘换热装置2通过连接管路连通,所述连接管路上设有控制阀,根据需要在控制阀的作用下控制各组高温除尘换热装置2的工作状态,例如:一组或者两组处于工作状态,另一组备用或者检修状态,这样的设置方式使得本工艺更加灵活,适用性高;同时能够便于维修或维护各组高温除尘换热装置2。
在本实施例中,所述高温除尘换热装置2还连接有气体循环系统6,所述气体循环系统6包括换热器61、余热再利用装置62及循环风机63;所述换热器61的输入端与所述换热气体进口连通,其输出端与所述循环风机63连通,用于将换热后的气体再次导入所述高温除尘换热装置2内,所述换热器61与所述余热再利用装置62连接,用于为所述余热再利用装置62提供热量。在本实施例中,所述余热再利用装置62为发电装置或者废钢预热装置。在实际测试中,所述发电装置还可以采用干熄焦发电技术,其输入端直接与所述换热气体进口连通,其输出端与所述循环风机63连通,其工作原理为:经过高温除尘换热装置2后,热的惰性保护气体在所述循环风机63的作用下进入汽轮机带动发电机发电,发电后的低温惰性气体由循环风机63鼓入高温除尘换热装置2再次进行热交换,如此循环。利用该高效的高温烟气除尘系统,并配以气体循环系统6,形成一套全新、安全的转炉汽化冷却新工艺。
在本实施例中,所述精除尘器3为一组或者多组布袋除尘器,所述布袋除尘器依次连通,且其下端设有粉尘回收通道;在本实施例中,所述布袋除尘器选用抗爆防爆型布袋除尘器建立的转炉烟气纯干法除尘工艺,该组合方式科学合理,构成全新的除尘工艺;烟气经过高温除尘换热装置2后,烟气温度降低至100-150℃,含尘量降低到10-15g/Nm3(标况);再经布袋除尘器除尘后,将烟气含尘量降低到10mg//Nm3(标况)以下,满足保护环境的要求。
在本实施例中,所述除尘装置22及所述精除尘器3的粉尘回收通道的出口处设有小推车8,用于收集粉尘。
实施例2:请同时参见图1至图4,其与实施例1的区别仅在于:所述新工艺还包括后处理系统7,所述后处理系统7包括三通切换阀71、煤气冷却器72、煤气柜73、放散塔74;所述三通切换阀71与所述风机4的输出端连通,并分别通过所述煤气冷却器72与所述煤气柜73及所述放散塔74连通;所述烟气经过一系列处理后,再经后处理系统7将合格的烟气即为转炉煤气,转炉煤气送入煤气冷却器72降温至50℃以下后进入煤气柜73进行回收;不合格的煤气则送入放散塔74进行燃烧放散。
工艺流程:在转炉炼钢过程中会产生高达1700-2400℃的高温烟气,烟气经过汽化烟道1,在汽化烟道1作用下将烟气温度由1700-2400℃降至900-1000℃;再通入高温除尘换热装置2中,烟气在换热装置21中由上至下运行,烟气中粉尘在重力作用下下落,配合除尘装置22使得烟气中粉尘进一步下落,实现高效除尘的目的;同时烟气中的热量与换热气体进行热交换,将热气体与换热器61换热,或者直接利用,实现最大限度的回收转炉烟气的热量,并且本工艺中没有用到水来降尘,大大降低钢铁生产中水资源的浪费,更加环保;烟气经过高温除尘换热装置2后,烟气温度降低至100-150℃,经精除尘器3除尘后,最后后处理系统7将合格的烟气即为转炉煤气,转炉煤气送入煤气冷却器72降温至50℃以下后进入煤气柜73进行回收;不合格的煤气则送入放散塔74进行燃烧放散。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种转炉汽化冷却新工艺,其特征在于:包括汽化烟道(1)、高温除尘换热装置(2)、精除尘器(3)及风机(4),所述汽化烟道(1)一端连接转炉(5),另一端连通所述高温除尘换热装置(2),所述高温除尘换热装置(2)的输出端与所述精除尘器(3)连通,所述精除尘器(3)的输出端连接有所述风机(4);
所述高温除尘换热装置(2)包括若干组换热装置(21)及除尘装置(22),若干组所述换热装置(21)依次连通,每一所述换热装置(21)设置为包括壳体(211)、若干导流管(212)及折流板(213),所述壳体(211)上设有烟气进口、烟气出口、换热气体进口、换热气体出口及粉尘出口,所述粉尘出口与所述除尘装置(22)连通;若干所述导流管(212)均贯通所述折流板(213),且其两端分别连通所述换热气体进口及所述换热气体出口;所述折流板(213)与所述壳体(211)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种转炉汽化冷却新工艺,其特征在于,每一所述换热装置(21)的下端对应设置一所述除尘装置(22);所述除尘装置(22)为旋风除尘器或布袋除尘器。
3.根据权利要求1或2所述的一种转炉汽化冷却新工艺,其特征在于,所述高温除尘换热装置(2)还连接有气体循环系统(6),所述气体循环系统(6)包括换热器(61)、余热再利用装置(62)及循环风机(63);所述换热器(61)的输入端与所述换热气体进口连通,其输出端与所述循环风机(63)连通,用于将换热后的气体再次导入所述高温除尘换热装置(2)内,所述换热器(61)与所述余热再利用装置(62)连接,用于为所述余热再利用装置(62)提供热量。
4.根据权利要求3所述的一种转炉汽化冷却新工艺,其特征在于,所述余热再利用装置(62)为发电装置。
5.根据权利要求1所述的一种转炉汽化冷却新工艺,其特征在于,所述精除尘器(3)为一组或者多组布袋除尘器,所述布袋除尘器依次连通,且其下端设有粉尘回收通道。
6.根据权利要求1所述的一种转炉汽化冷却新工艺,其特征在于,所述新工艺还包括后处理系统(7),所述后处理系统(7)包括三通切换阀(71)、煤气冷却器(72)、煤气柜(73)、放散塔(74);所述三通切换阀(71)与所述风机(4)的输出端连通,并分别通过所述煤气冷却器(72)与所述煤气柜(73)及所述放散塔(74)连通。
7.根据权利要求2或5所述的一种转炉汽化冷却新工艺,其特征在于,所述除尘装置(22)及所述精除尘器(3)的粉尘回收通道的出口处设有小推车(8),用于收集粉尘。
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