电弧炉炼钢过程二噁英治理与余热回收优化运行控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN107541581B(45)授权公告日2018.05.18(21)申请号201710601315.5审查员涂洵(22)申请日2017.07.21(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN107541581A(43)申请公布日2018.01.05(73)专利权人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人朱荣魏光升董凯吴学涛唐天平赵婧鑫(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C21C5/52(2006.01)F27D17/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称电弧炉炼钢过程二噁英治理与余热回收优化运行控制方法(57)摘要本发明主要属于电弧炉炼钢技术领域，具体涉及一种电弧炉炼钢过程二噁英治理与余热回收优化运行控制方法。所述方法为：控制系统控制配料系统将破碎后废钢按原料质量等级数据库进行分级处理，控制系统根据二噁英排放标准和原料质量等级，动态调整连续加料速度，控制废钢预热程度，并根据需要选择运行炉气二噁英治理模式或炉气余热回收模式，以实现合理提高废钢预热效果的同时控制二噁英产生量低于0.5ng-TEQ/Nm3。本发明所述方法适用于70～300t连续加料电弧炉生产过程，通过本发明所述方法能够使得冶炼过程二噁英排放稳定控制在0.1～0.5ng-TEQ/Nm3以下，满足二噁英排放要求。CN107541581BCN107541581B权利要求书1/3页1.一种电弧炉炼钢过程二噁英治理与余热回收优化运行控制方法，其特征在于，控制系统控制配料系统将破碎后废钢按原料质量等级数据库进行分级处理，控制系统根据二噁英排放标准和原料质量等级，动态调整连续加料速度，控制废钢预热程度，并根据需要选择运行炉气二噁英治理模式或炉气余热回收模式，以实现提高废钢预热效果的同时控制二噁英产生量低于0.5ng-TEQ/Nm3；控制系统控制配料系统将破碎后废钢按原料质量等级数据库进行分级处理，具体将废钢分为：I级废钢：废钢中多氯联苯PCBs含量>50mg/kg，包括含氯废钢、带塑料的废钢、带油废钢、带油漆或涂层废钢；Ⅱ级废钢：废钢中多氯联苯PCBs含量在10~50mg/kg，包括轻薄料、压块、废旧设备零部件；III级废钢：废钢中多氯联苯PCBs含量在1~10mg/kg，包括工业加工余料、大型机械拆卸部件；Ⅳ级废钢：为优质纯净废钢，废钢中多氯联苯PCBs含量<1mg/kg废钢，包括钢锭、钢坯、切头、切尾；所述根据需要选择运行炉气二噁英治理模或炉气余热回收模式，具体为：在I级废钢加入阶段，运行二噁英治理模式，控制连续加料速度为5~20t/min；在Ⅱ级废钢加入阶段，运行炉气余热回收模式，控制连续加料速度为5~20t/min；在Ⅲ级废钢加入阶段，控制连续加料速度为3~8t/min，强化废钢预热，并计算进入余热回收系统的炉气温度，若进入余热回收系统的炉气温度≥600℃，运行余热回收模式，若进入余热回收系统的炉气温度<600℃，炉气经净化处理后，收集或外排；在Ⅳ级废钢加入阶段，控制连续加料速度为1~5t/min，并计算进入余热回收系统炉气温度，若进入余热回收系统炉气温度≥600℃，运行余热回收模式，若进入余热回收系统炉气温度<600℃，炉气经净化处理后，收集或外排；在连续加料结束至冶炼终点阶段，运行炉气余热回收模式；所述方法具体为：步骤1：炉气在线测量系统从连续加料入炉处烟道内对炉气进行实时温度测量和气体成分在线分析，并将数据传输至控制系统，测量时间间隔0.5~1s，所述气体成分在线分析包括对CO、CO2、N2、O2、和Ar的分析；步骤2：冶炼开始炉气温度TF-gas<1200℃，控制系统连续加料系统加入II级废钢，加料速度控制模块控制连续加料速度5~20t/min，通过快速加料、缩短II级废钢预热过程，能够使炉气二噁英含量<0.5ng-TEQ/Nm3；同时，运行炉气余热回收模式，进行炉气余热回收；步骤3：II级废钢加入完毕，若炉气温度TF-gas<1400℃，执行步骤4-1~步骤4-3；若TF-gas>1400℃，执行步骤5-1~步骤5-3；步骤4-1：控制系统控制连续加料系统加入III级废钢，加料速度控制模块控制连续加料速度3~8t/min，炉气瞬时温度计算模块实时计算进入余热回收系统的炉气温度TR-gas，若TR-gas≥600℃，运行炉气余热回收模式；若TR-gas<600℃，炉气经净化处理后，收集或外排；步骤4-2：III级废钢加入完毕，控制系统控制连续加料系统加入I级废钢，加料速度控2CN107541581B权利要求书2/3页制模块控制连续加料速度5~20t/min，同时，运行二噁英治