一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法
2023-05-05 18:40:26 2
專利名稱：一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法
技術領域：
本發明涉及石灰窯尾氣的利用方法，特別涉及一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法。
背景技術：
石灰是鋼鐵生產的主要輔助材料之一，大型鋼鐵企業基本都有自己的石灰生產廠；冶金石灰通過石灰窯煅燒石灰石獲得的；石灰窯包括迴轉窯、套筒窯、雙梁窯和雙D窯等；尾氣溫度一般為20(Γ350度；我國目前年產鋼逾6億噸，冶金消耗石灰量(包括燒結、煉鐵、煉鋼)上億噸，數以億噸計的尾氣被排放，尾氣中主要氣體成分為CO2和N2，還有少量CO 和O2及部分雜質，還含有較多固體粉塵，嚴重影響了環境。為解決上述問題，目前大部分廠家採用了除塵技術，建有除塵設施，但有害氣體 CO2等被排放空中，只有極少數廠家採用了二氧化碳回收技術，建有二氧化碳回收設備；目前二氧化碳的回收技術主要有變壓吸附技術、膜分離技術、物理吸收技術、化學吸收技術等四種；但均存在回收投資高、設備維護量大、生產成本高等問題和不足；如通常採用的化學吸收技術就涉及到由除塵器、洗滌塔、脫硫塔、吸收塔、解析塔、冷卻器、儲氣囊、壓縮機、 乾燥液化系統、儲液罐、灌裝系統等設備。因此開發一種經濟適用的尾氣綜合利用技術是目前急需解決的問題。
發明內容
針對現有冶煉廠的石灰窯尾氣處理上存在的上述問題，本發明提供一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法。本發明的方法按以下步驟進行
1、將冶煉廠的石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. 6^1. 2MPa ；
2、將加壓後的石灰窯尾氣通過管道輸送到高爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力調節至0. 3^0. 5MPa，獲得高爐用調壓尾氣；或通過管道輸送到轉爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力調節至0. 3^0. 7 MPa，獲得轉爐用調壓尾氣；
3、將轉爐用調壓尾氣輸送到轉爐底吹系統，通過轉爐底吹原件噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼；將高爐用調壓尾氣輸送到高爐熱風系統中，與熱風混合後進入高爐進行煉鐵。上述方法中，石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到管道加壓機時，石灰窯尾氣的流速保持在18 20m/s，以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積。上述方法中，將轉爐調壓尾氣噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼時，轉爐調壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. 05^2. 5 Nm7min。上述方法中，高爐調壓尾氣與熱風混合是將高爐調壓尾氣通入熱風系統的管道中，然後經風口進入高爐，高爐調壓尾氣進入熱風系統時的流量為熱風在管道中的流量的 5 20%，其中高爐調壓尾氣的壓力比熱風的壓力高0.05、. 1 MPa0
上述的石灰窯尾氣中的氣體成分按體積百分比含(X)2 36 42%，CO廣2%，N253 59%， 0211%，石灰窯尾氣中的粉塵含量為5飛0 g/m3。上述的管道加壓機為高溫高壓管道加壓機。本發明的方法將石灰窯尾氣經調壓後直接利用進行煉鋼或煉鐵，不需再取出尾氣中的固體雜質，高爐調壓尾氣進入熱風系統時的溫度為12(T260°C，轉爐調壓尾氣進入轉爐時的溫度為12(T260°C，尾氣中的Ca0、CaC03和MgO等固體粉塵是很好的冶金脫硫、脫磷劑， 能夠減少脫硫、脫磷劑用量，降低冶煉成本。尾氣中少量的氧氣能夠作為反應氣，參與煉鋼脫碳反應和高爐冶金反應，減少了冶煉所需的氧氣；尾氣中的大量氮氣能夠作為煉鋼攪拌氣，得到很好的利用；尾氣中二氧化碳在煉鋼時既作為反應氣，又作為攪拌氣，二氧化碳與金屬液中碳反應，生成更多的一氧化碳，起到脫碳的作用，既加強了熔池的攪拌作用，煉鋼產生的煤氣熱值又得到大幅提高，能夠使煉鋼用氧量大幅減少；尾氣中二氧化碳在煉鐵時， 能夠與焦碳反應產生一氧化碳，一氧化碳參與煉鐵反應，尾氣中極少量二氧化硫能夠被造渣劑和冶金料吸收，金屬液和冶金料起到很好的過濾作用，尾氣中的Ca0、CaC03和MgO等固體微塵也能得到很好利用，同時降低了冶煉成本。本發明的方法能夠使轉爐、高爐煤氣質量得到較大提高；並且省去除塵設施，節約了大量除塵費用，減排效益顯著；該方法實施成本低，操作簡單，且運行穩定。
具體實施例方式本發明實施例中選用的管道加壓機為9-19型高溫高壓管道加壓機。本發明實施例中的石灰窯尾氣中的氣體成分按體積百分比含(X)2 36^42%, CO廣2%，N253^59%, 02H%，餘量為二氧化硫及其他氣體雜質；石灰窯尾氣中的粉塵含量為 5 60 g/m3,粉塵的成分按重量百分比含Ca04(T70%，CaCO3 25 55%，餘量為MgO及微量雜質。實施例1
冶煉廠石灰窯為140m3、90t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為11000Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 42%, CO 1%，N2 53%, O2 1%，餘量為二氧化硫及其他氣體雜質；粉塵含量60g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含Ca040%，CaCO3 55%，餘量為MgO及微量雜質
將冶煉廠的石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. 6MPa;進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓後的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到450m3高爐車間的調壓閥組站內和45噸轉爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力分別調節至0. 3MPa和0. 3 MPa，分別獲得高爐用調壓尾氣和轉爐用調壓尾氣；
將轉爐用調壓尾氣輸送到轉爐底吹系統，通過轉爐底吹原件噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼，轉爐調壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹2. 5 NmVmin ；
將高爐用調壓尾氣輸送到高爐熱風系統中，熱風系統包括風口和熱風管道，高爐調壓尾氣先進入熱風系統的熱風管道中，與熱風混合後經風口進入高爐，高爐調壓尾氣進入熱風系統時的流量為熱風在熱風管道中的流量的5%，高爐調壓尾氣的壓力比熱風的壓力高 0. 1 MPa，高爐調壓尾氣與熱風混合後進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風系統中的熱風流量為82000m3/h，熱風壓力為0. 2MPa，高爐調壓尾氣進入熱風系統的流量為4100Nm3/h ；
按上述方式每年可減少(X)2排放量3. 5萬噸，減少煙塵排放0. 6萬噸，轉爐煤氣熱值增加 15%。實施例2
冶煉廠石灰窯為210m3、140t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為19600Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 40%, CO 1%，N2 55%, O2 1%，餘量為二氧化硫及其他氣體雜質；粉塵含量30g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含0105 ，CaCO3 45%，餘量為MgO及微量雜質
將冶煉廠的石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. SMPa ；進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓後的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到^Om3高爐車間的調壓閥組站內和60噸轉爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力分別調節至0. 4MPa和0. 5 MPa，分別獲得高爐用調壓尾氣和轉爐用調壓尾氣；
將轉爐用調壓尾氣輸送到轉爐底吹系統，通過轉爐底吹原件噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼，轉爐調壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. 5Nm3/min ；
將高爐用調壓尾氣輸送到高爐熱風系統中，熱風系統包括風口和熱風管道，高爐調壓尾氣先進入熱風系統的熱風管道中，與熱風混合後經風口進入高爐，高爐調壓尾氣進入熱風系統時的流量為熱風在熱風管道中的流量的15%，高爐調壓尾氣的壓力比熱風的壓力高 0. 1 MPa，高爐調壓尾氣與熱風混合後進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風系統中的熱風流量為120000m7h，熱風壓力為0. 3MPa，高爐調壓尾氣進入熱風系統的流量為18000Nm3/h ；
按上述方式每年可減少(X)2排放量15萬噸，減少煙塵排放0. 8萬噸，轉爐煤氣熱值增加 20%ο實施例3
冶煉廠石灰窯為210m3、140t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為25300Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 38%, CO 2%，N2 57%, O2 2%，餘量為二氧化硫及其他氣體雜質；粉塵含量10g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含Ca060%，CaCO3 38%，餘量為MgO及微量雜質
將冶煉廠的石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為l.OMPa ；進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓後的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到850m3高爐車間的調壓閥組站內和80噸轉爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力分別調節至0. 35MPa和0. 6MPa,分別獲得高爐用調壓尾氣和轉爐用調壓尾氣；
將轉爐用調壓尾氣輸送到轉爐底吹系統，通過轉爐底吹原件噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼，轉爐調壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. INmVmin ；
將高爐用調壓尾氣輸送到高爐熱風系統中，熱風系統包括風口和熱風管道，高爐調壓尾氣先進入熱風系統的熱風管道中，與熱風混合後經風口進入高爐，高爐調壓尾氣進入熱風系統時的流量為熱風在熱風管道中的流量的18%，高爐調壓尾氣的壓力比熱風的壓力高0. 05 MPa，高爐調壓尾氣與熱風混合後進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風系統中的熱風流量為140000m7h，熱風壓力為0. 3MPa，高爐調壓尾氣進入熱風系統的流量為25200Nm3/h ；
按上述方式每年可減少(X)2排放量17萬噸，減少煙塵排放0. 2萬噸，轉爐煤氣熱值增加 19%。 實施例4
冶煉廠石灰窯為260m3、170t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為34100Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 36%, CO 2%，N2 59%, O2 2%，餘量為二氧化硫及其他氣體雜質；粉塵含量5g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含Ca070%，CaCO3 25%，餘量為MgO及微量雜質
將冶煉廠的石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為1. 2MPa ；進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓後的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到1050m3高爐車間的調壓閥組站內和100 噸轉爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力分別調節至0. 5MPa和0. 7MPa，分別獲得高爐用調壓尾氣和轉爐用調壓尾氣；
將轉爐用調壓尾氣輸送到轉爐底吹系統，通過轉爐底吹原件噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼，轉爐調壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. 05Nm3/min ；
將高爐用調壓尾氣輸送到高爐熱風系統中，熱風系統包括風口和熱風管道，高爐調壓尾氣先進入熱風系統的熱風管道中，與熱風混合後經風口進入高爐，高爐調壓尾氣進入熱風系統時的流量為熱風在熱風管道中的流量的20%，高爐調壓尾氣的壓力比熱風的壓力高 0. 1 MPa，高爐調壓尾氣與熱風混合後進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風系統中的熱風流量為170000m7h，熱風壓力為0. 4MPa，高爐調壓尾氣進入熱風系統的流量為34000Nm3/h ； 按上述方式每年可減少(X)2排放量22萬噸，轉爐煤氣熱值增加22%。
權利要求
1.一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特徵在於按以下步驟進行(1)將冶煉廠的石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. 6^1. 2MPa ；(2)將加壓後的石灰窯尾氣通過管道輸送到高爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力調節至0. 3^0. 5MPa，獲得高爐用調壓尾氣；或通過管道輸送到轉爐車間的調壓閥組站內，將石灰窯尾氣的壓力調節至0. 3^0.7 MPa，獲得轉爐用調壓尾氣；(3)將轉爐用調壓尾氣輸送到轉爐底吹系統，通過轉爐底吹原件噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼；將高爐用調壓尾氣輸送到高爐熱風系統中，與熱風混合後進入高爐進行煉鐵。
2.根據權利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特徵在於石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到管道加壓機時，石灰窯尾氣的流速保持在18 20m/s。
3.根據權利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特徵在於將轉爐調壓尾氣噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼時，轉爐調壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹 0. 05 2. 5 Nm3/min。
4.根據權利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特徵在於高爐調壓尾氣與熱風混合是將高爐調壓尾氣通入熱風系統的管道中，然後經風口進入高爐，高爐調壓尾氣進入熱風系統時的流量為熱風在管道中的流量的5 20%，其中高爐調壓尾氣的壓力比熱風的壓力高0. 05 0. 1 MPa。
5.根據權利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特徵在於所述的石灰窯尾氣中的氣體成分按體積百分比含CD2 36 似％，CO廣2%，N253 59%，0211%，石灰窯尾氣中的粉塵含量為5飛0 g/m3。
全文摘要
一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，按以下步驟進行將冶煉廠的石灰窯尾氣經引風機通過管道輸送到管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓；將加壓後的石灰窯尾氣通過管道輸送到高爐車間的調壓閥組站內，調節壓力獲得高爐用調壓尾氣；或通過管道輸送到轉爐車間的調壓閥組站內，調節壓力獲得轉爐用調壓尾氣；將轉爐用調壓尾氣輸送到轉爐底吹系統，通過轉爐底吹原件噴吹到轉爐內的溶池中進行煉鋼；將高爐用調壓尾氣輸送到高爐熱風系統中，與熱風混合後進入高爐進行煉鐵。本發明的方法能夠使轉爐、高爐煤氣質量得到較大提高；並且省去除塵設施，節約了大量除塵費用，減排效益顯著；該方法實施成本低，操作簡單，且運行穩定。
文檔編號F27D17/00GK102353272SQ20111019668
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者周亮, 周建安, 李旭, 董方 申請人:周建安