煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣干法凈化回收與利用技術(shù)
鋼鐵工業(yè)是物耗、能耗大戶，我國重點鋼鐵企業(yè)噸鋼可比能耗約為950kg標(biāo)煤。在生產(chǎn)過程中排出大量的廢水、廢氣、固體廢物，這些廢物棄之為害，用之為寶，是寶貴的二次資源。隨著當(dāng)前資源日益緊張、提倡建立節(jié)約型社會之際，必須堅持資源開發(fā)與節(jié)約并舉，科學(xué)減少資源的占用與消耗。
轉(zhuǎn)爐煤氣是寶貴的優(yōu)質(zhì)資源，其熱值雖然不大，但其數(shù)量較大，有較高的回收價值。目前，我國鋼鐵產(chǎn)量高居世界首位，已達2.7億噸。按照每噸鋼回收轉(zhuǎn)爐煤氣60Nm3/h計，全年可回收160多億標(biāo)m3，折400多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。開發(fā)并推廣煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收與利用技術(shù)是節(jié)能與環(huán)保雙豐收的典型體現(xiàn)，是實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼工序負能耗、建立節(jié)約型社會、走可持續(xù)發(fā)展道路的重要手段。
當(dāng)爐內(nèi)溫度較高時，碳的主要氧化物是CO，約90％，同時有少量的碳與氧直接作用生產(chǎn)CO2，或CO從鋼液表面逸出后再與氧作用生產(chǎn)CO2，其總量約10％。
在轉(zhuǎn)爐冶煉過程的初期和末期，爐氣的發(fā)生量較少，爐內(nèi)溫度較低，CO含量也較少，爐氣不具備回收價值。在冶煉中期，爐內(nèi)溫度高達1400℃～1600℃，爐氣的產(chǎn)生量大，且主要成分為CO，在這個冶煉過程中對爐氣凈化、回收、貯存，就形成轉(zhuǎn)爐煤氣。貯存的轉(zhuǎn)爐煤氣溫度一般≤70℃，其中顯熱能約占1/5，潛熱能約占4/5。
煤氣凈化回收與利用技術(shù)按凈化方式分為濕法和干法2大類，濕法有OG法和新OG法，干法技術(shù)即為LT法。LT法由德國LURGI魯奇公司與THYSSEN蒂森公司在20世紀80年代開發(fā)。作為成熟和可靠的技術(shù)，干法技術(shù)在歐洲得到廣泛的應(yīng)用。目前，國內(nèi)已在寶鋼、萊鋼有所應(yīng)用，寶鋼第二套、萊鋼第二套及太鋼、江陰鋼鐵、天津天鐵、包鋼等正在建設(shè)中。相對濕法技術(shù)，干法技術(shù)主要優(yōu)點有：
1)除塵效率高。凈化后煙氣含塵濃度為10mg/Nm3～15mg/Nm3,如果有特殊要求，可降至5mg/Nm3。
2)系統(tǒng)阻力小，耗能低，風(fēng)機運行費低，壽命長，維修工作量少。
3)不需要泥漿沉淀池及污泥處理設(shè)施。
4)含鐵干粉灰壓塊后可直接供轉(zhuǎn)爐利用
轉(zhuǎn)爐煙氣處理工藝的要害問題是吹煉開始和結(jié)束時的空氣與吹煉脫碳期的含CO煙氣的快速轉(zhuǎn)換在某些不正規(guī)的操作條件下，可能短時間內(nèi)形成爆炸性煙氣混合物。這是設(shè)備設(shè)計，建設(shè)和操作上必須考慮的。這種危險必須采用可靠措施以防止爆炸時損壞設(shè)備及其環(huán)境。從流體力學(xué)的觀點，全部設(shè)備要設(shè)計成如同管路一樣，以確保煙氣像柱塞那樣流動，使不同成份的煙氣混合降低到最小程度，干法系統(tǒng)即具有這樣的特性。
干法系統(tǒng)包括煙氣冷卻凈化系統(tǒng)與煤氣回收系統(tǒng)。由活動煙罩捕集并經(jīng)汽化冷卻煙道冷卻至 1600℃左右的轉(zhuǎn)爐煙氣，首先進入蒸發(fā)冷卻器降溫和初除塵，溫度降至180℃～200℃左右，進入靜電除塵器進行精除塵。然后根據(jù)CO含量、O2含量由閥門切換站進行煤氣回收或放散操作。回收期煤氣需經(jīng)冷卻器二次冷卻，溫度降至70℃后進入煤氣柜回收；放散期煤氣需點火燃燒，排放氣體的含塵濃度 ≤15mg/Nm3。
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