炼钢工序节能减排技术研究与应用.docx

炼钢工序节能减排技术研究与应用摘要：主要介绍了转炉炼钢的优势转炉负能炼钢技术和转炉煤气干法净化回收技术的原理、工艺、节能效果、应用情况及发展前景并提出钢铁行业节能减排的发展方向。关键词：转炉冶炼；负能炼钢；节能减排；干法净化；湿法净化0引言目前中国钢铁行业各个工序的能耗与发达国家相比差距很大特别是在转炉冶炼环节发达国家为负能耗而国内转炉环节产生的煤气和蒸汽利用率非常低能耗较高且部分转炉没有回收装置转炉煤气热值非常高是高炉煤气热值的1倍多不仅造成了能源严重浪费且污染环境。由于转炉生产方式为间断式其煤气回收也为间断式因此在生产过程中需建设转炉煤气回收装置加大转炉煤气的利用；同时加大转炉煤气除尘效率也有利于煤气回收利用。1转炉冶炼的优势炼钢工序分为转炉和电炉两种生产工艺。一般情况下电炉用热铁水比例30%以下比较合理在实际生产中不仅能替代一些废钢且有害杂质低还可节省电耗相对比较环保。若热铁水比例过高电炉炼钢能耗会提高与转炉炼钢相比有很大劣势。由于转炉炼钢不仅时间短还能实现负能耗增加精炼设备后能冶炼不同种类的钢材。因此无论是成本控制、生产效率还是冶炼质量方面转炉更有优势在实际中应用也更为广泛。2转炉负能炼钢工艺技术2.1原理介绍现代化炼钢厂的一个重要标志就是转炉能否实现负能炼钢也就是转炉炼钢过程中能量回收量大于能量消耗量。转炉炼钢过程中消耗的能量主要有：焦炉煤气、N2、O2、电及蒸汽；可回收能量主要有：转炉煤气和蒸汽。负能炼钢技术实质上是一个系统工程概念主要体现在生产过程中转炉烟气的回收与利用及环保技术的集成。2.2工艺流程简析随着科技进步和国家节能减排要求提高转炉负能炼钢工艺技术也有不同的定义。该技术在转炉生产过程中根据能量消耗与支出折算而定。最早转炉负能炼钢技术是指从铁水进厂至钢水上连铸平台的转炉生产过程工艺。随着炼钢技术完善与不断发展炼钢工艺发生了质的变化整个炼钢环节增加了铁水脱硫预处理、炉外精炼等工艺与技术工艺流程加长导致能耗上升特别是炉外精炼技术能耗非常高因此实现负能炼钢的要求和难度也越来越高。但对整个行业发展来说负能炼钢有利于促进和提升转炉炼钢技术的不断进步。2.3节能效果炼钢工序采用转炉负能炼钢技术后煤气及蒸汽回收及烟气排放均能达到较好的效果转炉负能炼钢技术主要生产指标如表1所示。由表1可知转炉负能炼钢技术的推广与使用不仅能减少烟气排放回收余热余能有利于环境治理且能促进节能减排降低能源和用水消耗。2.4应用情况近年来国内钢厂转炉负能炼钢技术已成熟许多钢厂已能较稳定地实现“负能炼钢”。特别是100t以上的大中型转炉配备了煤气、蒸汽回收与余热发电等设施使“负能炼钢”工艺不断完善。武钢、太钢和宝钢等企业在这方面已达到国际领先水平。一些小型转炉通过加强煤气回收初步具备了负能炼钢条件。大部分企业提高了转炉作业率缩短冶炼周期降低了冶炼能耗；通过优化二次除尘风机除尘效果有了很大提高；自动化控制技术的应用降低了O2的消耗量；设备更新与维护水平的提高减少了转炉煤气放散率；通过发展蓄热燃烧技术和发电设施提高了转炉煤气利用率[1]。转炉负能炼钢技术的推广与应用对钢铁行业实现清洁生产有着重要意义。2.5发展方向及对策在转炉生产过程中如何降低转炉煤气放散、提高煤气回收质量及增加余热蒸汽回收率是实现负能炼钢的关键因素之一。目前各钢铁企业虽在转炉煤气、蒸汽回收与余热发电设施上均加大了投入但回收效果及利用水平尚有较大差距部分企业存在回收效果差、利用率低等问题。因此转炉负能炼钢技术需进一步加大投入与研究：a)在转炉工艺方上发展高效供氧技术加快钢包周转不断缩短冶炼时间；降低铁钢比例加大废钢回收利用；提高铁水预处理技术水平减少转炉渣；不断优化复合吹炼工艺降低O2消耗量；不断提高自动化水平提高生产控制与管理水平增加煤气回收量；b)不断优化转炉汽化冷却系统设计水平提高蒸汽压力及品质；发展真空精炼技术提升转炉蒸汽工艺水平；同时加大低压蒸汽发电技术的研究。3转炉煤气干法净化回收技术3.1原理在转炉吹炼过程中会产生大量转炉煤气其主要含量为CO和烟尘因此需通过净化来提高转炉煤气利用率。产生的转炉煤气经废气冷却系统后再进入蒸发冷却器喷水蒸发过程中能使烟气得到冷却和减速促使粉尘沉降。再将冷却后的烟气导入四电场静电除尘器粉尘和颗粒物在电场作用下被吸附在收尘板上从而使得转炉煤气得到净化。当煤气符合回收条件时会自动开启阀门进入煤气冷却器喷淋降温至约73℃然后进入煤气储柜经加压后最终将洁净的转炉煤气提供给用户。3.2发展趋势目前转炉煤气除尘技术主要