CN102353272A

CN102353272A - 一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法

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Publication number: CN102353272A
Application number: CN201110196681XA
Authority: CN
Inventors: 周建安; 周亮; 李旭; 董方
Original assignee: 周建安
Current assignee: Wuhan Yuju Technology Co ltd
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: CN102353272B

Abstract

一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法，按以下步骤进行：将冶炼厂的石灰窑尾气经引风机通过管道输送到管道加压机中，对石灰窑尾气进行加压；将加压后的石灰窑尾气通过管道输送到高炉车间的调压阀组站内，调节压力获得高炉用调压尾气；或通过管道输送到转炉车间的调压阀组站内，调节压力获得转炉用调压尾气；将转炉用调压尾气输送到转炉底吹***，通过转炉底吹原件喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢；将高炉用调压尾气输送到高炉热风***中，与热风混合后进入高炉进行炼铁。本发明的方法能够使转炉、高炉煤气质量得到较大提高；并且省去除尘设施，节约了大量除尘费用，减排效益显著；该方法实施成本低，操作简单，且运行稳定。

Description

一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法

技术领域

本发明涉及石灰窑尾气的利用方法，特别涉及一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法。

背景技术

石灰是钢铁生产的主要辅助材料之一，大型钢铁企业基本都有自己的石灰生产厂；冶金石灰通过石灰窑煅烧石灰石获得的；石灰窑包括回转窑、套筒窑、双梁窑和双D窑等；尾气温度一般为200~350度；我国目前年产钢逾6亿吨，冶金消耗石灰量（包括烧结、炼铁、炼钢）上亿吨，数以亿吨计的尾气被排放，尾气中主要气体成分为CO₂和N₂，还有少量CO和O₂及部分杂质，还含有较多固体粉尘，严重影响了环境。

为解决上述问题，目前大部分厂家采用了除尘技术，建有除尘设施，但有害气体CO₂等被排放空中，只有极少数厂家采用了二氧化碳回收技术，建有二氧化碳回收设备；目前二氧化碳的回收技术主要有变压吸附技术、膜分离技术、物理吸收技术、化学吸收技术等四种；但均存在回收投资高、设备维护量大、生产成本高等问题和不足；如通常采用的化学吸收技术就涉及到由除尘器、洗涤塔、脱硫塔、吸收塔、解析塔、冷却器、储气囊、压缩机、干燥液化***、储液罐、灌装***等设备。因此开发一种经济适用的尾气综合利用技术是目前急需解决的问题。

发明内容

针对现有冶炼厂的石灰窑尾气处理上存在的上述问题，本发明提供一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、将冶炼厂的石灰窑尾气经引风机通过管道输送到管道加压机中，对石灰窑尾气进行加压至压力为0.6~1.2MPa；

2、将加压后的石灰窑尾气通过管道输送到高炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力调节至0.3~0.5MPa，获得高炉用调压尾气；或通过管道输送到转炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力调节至0.3~0.7 MPa，获得转炉用调压尾气；

3、将转炉用调压尾气输送到转炉底吹***，通过转炉底吹原件喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢；将高炉用调压尾气输送到高炉热风***中，与热风混合后进入高炉进行炼铁。

上述方法中，石灰窑尾气经引风机通过管道输送到管道加压机时，石灰窑尾气的流速保持在18~20m/s，以避免石灰窑尾气中的粉尘在管道中沉积。

上述方法中，将转炉调压尾气喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢时，转炉调压尾气的喷吹量按每吨铁水喷吹0.05~2.5 Nm³/min。

上述方法中，高炉调压尾气与热风混合是将高炉调压尾气通入热风***的管道中，然后经风口进入高炉，高炉调压尾气进入热风***时的流量为热风在管道中的流量的5~20%，其中高炉调压尾气的压力比热风的压力高0.05~0.1 MPa。

上述的石灰窑尾气中的气体成分按体积百分比含CO₂ 36~42%，CO1~2%，N₂53~59%，O₂1~2%，石灰窑尾气中的粉尘含量为5~60 g/m³。

上述的管道加压机为高温高压管道加压机。

本发明的方法将石灰窑尾气经调压后直接利用进行炼钢或炼铁，不需再取出尾气中的固体杂质，高炉调压尾气进入热风***时的温度为120~260℃，转炉调压尾气进入转炉时的温度为120~260℃，尾气中的CaO、CaCO₃和MgO等固体粉尘是很好的冶金脱硫、脱磷剂，能够减少脱硫、脱磷剂用量，降低冶炼成本。尾气中少量的氧气能够作为反应气，参与炼钢脱碳反应和高炉冶金反应，减少了冶炼所需的氧气；尾气中的大量氮气能够作为炼钢搅拌气，得到很好的利用；尾气中二氧化碳在炼钢时既作为反应气，又作为搅拌气，二氧化碳与金属液中碳反应，生成更多的一氧化碳，起到脱碳的作用，既加强了熔池的搅拌作用，炼钢产生的煤气热值又得到大幅提高，能够使炼钢用氧量大幅减少；尾气中二氧化碳在炼铁时，能够与焦碳反应产生一氧化碳，一氧化碳参与炼铁反应，尾气中极少量二氧化硫能够被造渣剂和冶金料吸收，金属液和冶金料起到很好的过滤作用，尾气中的CaO、CaCO₃和MgO等固体微尘也能得到很好利用，同时降低了冶炼成本。

本发明的方法能够使转炉、高炉煤气质量得到较大提高；并且省去除尘设施，节约了大量除尘费用，减排效益显著；该方法实施成本低，操作简单，且运行稳定。

具体实施方式

本发明实施例中选用的管道加压机为9-19型高温高压管道加压机。

本发明实施例中的石灰窑尾气中的气体成分按体积百分比含CO₂ 36~42%，CO1~2%，N₂53~59%，O₂1~2%，余量为二氧化硫及其他气体杂质；石灰窑尾气中的粉尘含量为5~60 g/m³，粉尘的成分按重量百分比含CaO40~70%，CaCO₃ 25~55%，余量为MgO及微量杂质。

实施例1

冶炼厂石灰窑为140m³、90t/d的冶金石灰窑, 石灰窑尾气排放量为11000Nm³/h，石灰窑尾气中按体积百分比含CO₂ 42%，CO 1%， N₂ 53%，O₂ 1%，余量为二氧化硫及其他气体杂质；粉尘含量60g/m³；粉尘的成分按重量百分比含CaO40%，CaCO₃ 55%，余量为MgO及微量杂质

将冶炼厂的石灰窑尾气经引风机通过管道输送到高温高压管道加压机中，对石灰窑尾气进行加压至压力为0.6MPa；进入高温高压管道加压机时石灰窑尾气的流速保持在18~20m/s，以避免石灰窑尾气中的粉尘在管道中沉积；

将加压后的石灰窑尾气通过管道分别输送到450m³高炉车间的调压阀组站内和45吨转炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力分别调节至0.3MPa和0.3 MPa，分别获得高炉用调压尾气和转炉用调压尾气；

将转炉用调压尾气输送到转炉底吹***，通过转炉底吹原件喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢，转炉调压尾气的喷吹量按每吨铁水喷吹2.5 Nm³/min；

将高炉用调压尾气输送到高炉热风***中，热风***包括风口和热风管道，高炉调压尾气先进入热风***的热风管道中，与热风混合后经风口进入高炉，高炉调压尾气进入热风***时的流量为热风在热风管道中的流量的5%，高炉调压尾气的压力比热风的压力高0.1 MPa，高炉调压尾气与热风混合后进入高炉进行炼铁；其中高炉热风***中的热风流量为82000m³/h，热风压力为0.2MPa，高炉调压尾气进入热风***的流量为4100Nm³/h；

按上述方式每年可减少CO₂排放量3.5万吨，减少烟尘排放0.6万吨，转炉煤气热值增加15%。

实施例2

冶炼厂石灰窑为210m³、140t/d的冶金石灰窑, 石灰窑尾气排放量为19600Nm³/h，石灰窑尾气中按体积百分比含CO₂ 40%，CO 1%， N₂ 55%，O₂ 1%，余量为二氧化硫及其他气体杂质；粉尘含量30g/m³；粉尘的成分按重量百分比含CaO52%，CaCO₃ 45%，余量为MgO及微量杂质

将冶炼厂的石灰窑尾气经引风机通过管道输送到高温高压管道加压机中，对石灰窑尾气进行加压至压力为0.8MPa；进入高温高压管道加压机时石灰窑尾气的流速保持在18~20m/s，以避免石灰窑尾气中的粉尘在管道中沉积；

将加压后的石灰窑尾气通过管道分别输送到550m³高炉车间的调压阀组站内和60吨转炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力分别调节至0.4MPa和0.5 MPa，分别获得高炉用调压尾气和转炉用调压尾气；

将转炉用调压尾气输送到转炉底吹***，通过转炉底吹原件喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢，转炉调压尾气的喷吹量按每吨铁水喷吹0.5Nm³/min；

将高炉用调压尾气输送到高炉热风***中，热风***包括风口和热风管道，高炉调压尾气先进入热风***的热风管道中，与热风混合后经风口进入高炉，高炉调压尾气进入热风***时的流量为热风在热风管道中的流量的15%，高炉调压尾气的压力比热风的压力高0.1 MPa，高炉调压尾气与热风混合后进入高炉进行炼铁；其中高炉热风***中的热风流量为120000m³/h，热风压力为0.3MPa，高炉调压尾气进入热风***的流量为18000Nm³/h；

按上述方式每年可减少CO₂排放量15万吨，减少烟尘排放0.8万吨，转炉煤气热值增加20%。

实施例3

冶炼厂石灰窑为210m³、140t/d的冶金石灰窑, 石灰窑尾气排放量为25300Nm³/h，石灰窑尾气中按体积百分比含CO₂ 38%，CO 2%， N₂ 57%，O₂ 2%，余量为二氧化硫及其他气体杂质；粉尘含量10g/m³；粉尘的成分按重量百分比含CaO60%，CaCO₃ 38%，余量为MgO及微量杂质

将冶炼厂的石灰窑尾气经引风机通过管道输送到高温高压管道加压机中，对石灰窑尾气进行加压至压力为1.0MPa；进入高温高压管道加压机时石灰窑尾气的流速保持在18~20m/s，以避免石灰窑尾气中的粉尘在管道中沉积；

将加压后的石灰窑尾气通过管道分别输送到850m³高炉车间的调压阀组站内和80吨转炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力分别调节至0.35MPa和0.6MPa，分别获得高炉用调压尾气和转炉用调压尾气；

将转炉用调压尾气输送到转炉底吹***，通过转炉底吹原件喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢，转炉调压尾气的喷吹量按每吨铁水喷吹0.1Nm³/min；

将高炉用调压尾气输送到高炉热风***中，热风***包括风口和热风管道，高炉调压尾气先进入热风***的热风管道中，与热风混合后经风口进入高炉，高炉调压尾气进入热风***时的流量为热风在热风管道中的流量的18%，高炉调压尾气的压力比热风的压力高0.05 MPa，高炉调压尾气与热风混合后进入高炉进行炼铁；其中高炉热风***中的热风流量为140000m³/h，热风压力为0.3MPa，高炉调压尾气进入热风***的流量为25200Nm³/h；

按上述方式每年可减少CO₂排放量17万吨，减少烟尘排放0.2万吨，转炉煤气热值增加19%。

实施例4

冶炼厂石灰窑为260m³、170t/d的冶金石灰窑, 石灰窑尾气排放量为34100Nm³/h，石灰窑尾气中按体积百分比含CO₂ 36%，CO 2%， N₂ 59%，O₂ 2%，余量为二氧化硫及其他气体杂质；粉尘含量5g/m³；粉尘的成分按重量百分比含CaO70%，CaCO₃ 25%，余量为MgO及微量杂质

将冶炼厂的石灰窑尾气经引风机通过管道输送到高温高压管道加压机中，对石灰窑尾气进行加压至压力为1.2MPa；进入高温高压管道加压机时石灰窑尾气的流速保持在18~20m/s，以避免石灰窑尾气中的粉尘在管道中沉积；

将加压后的石灰窑尾气通过管道分别输送到1050m³高炉车间的调压阀组站内和100吨转炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力分别调节至0.5MPa和0.7MPa，分别获得高炉用调压尾气和转炉用调压尾气；

将转炉用调压尾气输送到转炉底吹***，通过转炉底吹原件喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢，转炉调压尾气的喷吹量按每吨铁水喷吹0.05Nm³/min；

将高炉用调压尾气输送到高炉热风***中，热风***包括风口和热风管道，高炉调压尾气先进入热风***的热风管道中，与热风混合后经风口进入高炉，高炉调压尾气进入热风***时的流量为热风在热风管道中的流量的20%，高炉调压尾气的压力比热风的压力高0.1 MPa，高炉调压尾气与热风混合后进入高炉进行炼铁；其中高炉热风***中的热风流量为170000m³/h，热风压力为0.4MPa，高炉调压尾气进入热风***的流量为34000Nm³/h；

按上述方式每年可减少CO₂排放量22万吨，转炉煤气热值增加22%。

Claims

1.一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）将冶炼厂的石灰窑尾气经引风机通过管道输送到管道加压机中，对石灰窑尾气进行加压至压力为0.6~1.2MPa；

（2）将加压后的石灰窑尾气通过管道输送到高炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力调节至0.3~0.5MPa，获得高炉用调压尾气；或通过管道输送到转炉车间的调压阀组站内，将石灰窑尾气的压力调节至0.3~0.7 MPa，获得转炉用调压尾气；

（3）将转炉用调压尾气输送到转炉底吹***，通过转炉底吹原件喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢；将高炉用调压尾气输送到高炉热风***中，与热风混合后进入高炉进行炼铁。

2.根据权利要求1所述的一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法，其特征在于石灰窑尾气经引风机通过管道输送到管道加压机时，石灰窑尾气的流速保持在18~20m/s。

3.根据权利要求1所述的一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法，其特征在于将转炉调压尾气喷吹到转炉内的溶池中进行炼钢时，转炉调压尾气的喷吹量按每吨铁水喷吹0.05~2.5 Nm³/min。

4.根据权利要求1所述的一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法，其特征在于高炉调压尾气与热风混合是将高炉调压尾气通入热风***的管道中，然后经风口进入高炉，高炉调压尾气进入热风***时的流量为热风在管道中的流量的5~20%，其中高炉调压尾气的压力比热风的压力高0.05~0.1 MPa。

5.根据权利要求1所述的一种冶炼厂石灰窑尾气的综合利用方法，其特征在于所述的石灰窑尾气中的气体成分按体积百分比含CO₂ 36~42%，CO1~2%，N₂53~59%，O₂1~2%，石灰窑尾气中的粉尘含量为5~60 g/m³。