[發明專利]電弧爐煉鋼過程二噁英治理與余熱回收優化運行控制方法

有效

• 申請號: 201710601315.5
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107541581B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 朱榮;魏光升;董凱;吳學濤;唐天平;趙婧鑫
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;F27D17/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種電弧爐煉鋼過程二噁英治理與余熱回收優化運行控制方法，其特征在于，控制系統控制配料系統將破碎后廢鋼按原料質量等級數據庫進行分級處理，控制系統根據二噁英排放標準和原料質量等級，動態調整連續加料速度，控制廢鋼預熱程度，并根據需要選擇運行爐氣二噁英治理模式或爐氣余熱回收模式，以實現提高廢鋼預熱效果的同時控制二噁英產生量低于0.5 ng-TEQ/Nm3；

控制系統控制配料系統將破碎后廢鋼按原料質量等級數據庫進行分級處理，具體將廢鋼分為：

I級廢鋼：廢鋼中多氯聯苯PCBs含量>50mg/kg，包括含氯廢鋼、帶塑料的廢鋼、帶油廢鋼、帶油漆或涂層廢鋼；

Ⅱ級廢鋼：廢鋼中多氯聯苯PCBs含量在10~50mg/kg，包括輕薄料、壓塊、廢舊設備零部件；

III級廢鋼：廢鋼中多氯聯苯PCBs含量在1~10mg/kg，包括工業加工余料、大型機械拆卸部件；

Ⅳ級廢鋼：為優質純凈廢鋼，廢鋼中多氯聯苯PCBs含量<1mg/kg廢鋼，包括鋼錠、鋼坯、切頭、切尾；

所述根據需要選擇運行爐氣二噁英治理模或爐氣余熱回收模式，具體為：

在I級廢鋼加入階段，運行二噁英治理模式，控制連續加料速度為 5~20 t/min；

在Ⅱ級廢鋼加入階段，運行爐氣余熱回收模式，控制連續加料速度為5~20 t/min；

在Ⅲ級廢鋼加入階段，控制連續加料速度為3~8 t/min，強化廢鋼預熱，并計算進入余熱回收系統的爐氣溫度，若進入余熱回收系統的爐氣溫度≥600℃，運行余熱回收模式，若進入余熱回收系統的爐氣溫度<600℃，爐氣經凈化處理后，收集或外排；

在Ⅳ級廢鋼加入階段，控制連續加料速度為1~5 t/min，并計算進入余熱回收系統爐氣溫度，若進入余熱回收系統爐氣溫度≥600℃，運行余熱回收模式，若進入余熱回收系統爐氣溫度<600℃，爐氣經凈化處理后，收集或外排；

在連續加料結束至冶煉終點階段，運行爐氣余熱回收模式；

所述方法具體為：

步驟1：爐氣在線測量系統從連續加料入爐處煙道內對爐氣進行實時溫度測量和氣體成分在線分析，并將數據傳輸至控制系統，測量時間間隔0.5~1s，所述氣體成分在線分析包括對CO、CO2、N2、O2、和Ar的分析；

步驟2：冶煉開始爐氣溫度TF-gas<1200℃，控制系統連續加料系統加入II級廢鋼，加料速度控制模塊控制連續加料速度5~20 t/min，通過快速加料、縮短II級廢鋼預熱過程，能夠使爐氣二噁英含量<0.5 ng-TEQ/Nm3；同時，運行爐氣余熱回收模式，進行爐氣余熱回收；

步驟3：II級廢鋼加入完畢，若爐氣溫度TF-gas<1400℃，執行步驟4-1~步驟4-3；若TF-gas>1400℃，執行步驟5-1~步驟5-3；

步驟4-1：控制系統控制連續加料系統加入III級廢鋼，加料速度控制模塊控制連續加料速度3~8 t/min，爐氣瞬時溫度計算模塊實時計算進入余熱回收系統的爐氣溫度TR-gas，若TR-gas≥600℃，運行爐氣余熱回收模式；若TR-gas<600℃，爐氣經凈化處理后，收集或外排；

步驟4-2：III級廢鋼加入完畢，控制系統控制連續加料系統加入I級廢鋼，加料速度控制模塊控制連續加料速度5~20 t/min，同時，運行二噁英治理模式；

步驟4-3：I級廢鋼加入完畢，執行步驟6；

步驟5-1：控制系統控制連續加料系統加入I級廢鋼，加料速度控制模塊控制連續加料速度5~20 t/min，同時，運行二噁英治理模式；

步驟5-2：I級廢鋼加入完畢，控制系統控制連續加料系統加入III級廢鋼，加料速度控制模塊控制連續加料速度3~8 t/min，爐氣瞬時溫度計算模塊實時計算入余熱回收系統爐氣溫度TR-gas，若TR-gas≥600℃，運行爐氣余熱回收模式；若TR-gas<600℃，爐氣經凈化處理后，收集或外排；

步驟5-3：III級廢鋼加入完畢，執行步驟6；

步驟6：控制系統控制連續加料系統加入Ⅳ級廢鋼，加料速度控制模塊控制連續加料速度1~5 t/min，強化廢鋼預熱，爐氣瞬時溫度計算模塊實時計算進入余熱回收系統爐氣溫度TR-gas，若TR-gas≥600℃，運行爐氣余熱回收模式；若TR-gas<600℃，爐氣經凈化處理后，收集或外排；

步驟7：加料結束至冶煉終點時間段內，電弧爐處于單純冶煉階段，系統運行爐氣余熱回收模式，穩定、高效回收爐氣余熱；

步驟8：冶煉結束，系統停止運行，等待下一爐開始冶煉。