热装高炉高温煤气净化及余能利用流程探讨.pdfVIP

第15卷 第2期 中国水运 VoI。15 No．2 2015年 ChnaWater 2015 2月 TransDort February 热装高炉高温煤气净化及余能利用流程探讨 许怡，潘 宏 (中冶南方工程技术有限公司，湖北武汉430223) 摘要：高炉热装工艺是钢铁冶金行业的一个研究方向，但基于该工艺的高温高炉煤气净化以及余能利用系统目前 仍属于行业难题。对此，文中提出了三种工艺流程并进行了探讨，分析其各自的特点，并针对目前的技术和设备条 件给出了建议方案。 关键词：高炉热装；煤气净化；余热回收 中图分类号：TF547 文献标识码：A 文章编号：1006—7973(2015)02—0327—02 前言 表2高炉煤气成分(煤气利用率45．27％) 作为目前钢铁企业普遍采用的生产流程，高炉炼铁工序 是能量消耗最大的工序，约占钢铁生产总能耗的59．26％， 环保和节能是高炉炼铁技术的研究重点和方向flJ。高炉热装 3．荒煤气机械水含量：30~409／Nm3 工艺作为一种新的技术，取消了烧结矿、球团矿、焦炭矿等 4．荒煤气含尘量及粉尘特性 炉料的常温冷却环节，将原料以一定的温度直接送入高炉， 从炉顶出来的荒煤气，含尘量极大，国内采用的常规方 以达到充分利用炉料显热，降低高炉能耗的目的，因而成为 式是先通过重力除尘或在其后增加旋风除尘进行粗除尘，然 行业关注的一个方向。但该工艺产生的高温高炉煤气如何净 后再通过干法布袋除尘或湿法除尘进行精除尘。通常高压操 化和利用，目前尚无系统性研究。对此，本文通过对该工艺 作工况下，经过粗除尘后的煤气含尘量～59／Nm3。因高炉炉 条件下的煤气参数进行分析，并借鉴其他生产工艺的原理， 容的不同，干灰的外观和理化性能相差很大，尤其是 在理论上提出了三种煤气净化及余能利用流程，为研究如何 2，300m3及以上的高炉，干灰密度大，粒度粗；且粗除尘系 稳定、高效地利用高温煤气、实现高炉热装工艺提供了参考。 统的配置方式直接影响到干灰的密度值。常规重力除尘器后 一、热装高温高炉煤气技术参数 干灰密度为0．9—1．2t／m3，改用或增加旋风除尘器后降为 1．煤气温度、压力和流量 由于入炉原料的原因，从热装高炉炉顶出来的荒煤气中 Al。O。等。结合工厂实际生产状况，经过重力除尘和旋风除尘 含有一定的zn组分。zn的熔点为419．5℃，沸点为907℃。 后的高炉煤气排灰粒度见表3。 当炉顶煤气温度高于420℃时，zn会以液态或蒸汽的形式随 表3重力除尘+旋风除尘器二级除尘排灰粒度分级表 荒煤气一起进入煤气净化和余能利用系统，随着煤气温度的 逐步降低，zn会凝结并附着于煤气净化系统的滤材或余热回 收系统换热单元上影响除尘和回收效率，严重的甚至会导致 二、热装高炉高温煤气净化及余能利用流程的类型 系统设备腐蚀甚至失效的问题。为避免高炉煤气携带气态zn (1)流程一：炉顶荒煤气一下降管汽化冷却余热回收 的后续处理问题，经工艺确定的原燃料热装温度为300一450系统一粗煤气除尘系统一高炉煤气布袋除尘系统一高炉煤气 ℃，炉顶荒煤气的温度可按最高450℃考虑。以一座典型的 余压发电系统(简称：TRT，下同)； 2，300m3高炉系统为例，其主要工艺参数见表1。 (2)流程二：炉顶荒煤气一粗煤气除尘系统一高炉煤 表1 2．300m3高炉煤气净化及余热回收主要工艺参数 气布袋除尘系统一高炉煤气余热回收系统一TRT； (3)流程三：炉