[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

本發明主要屬于電弧爐煉鋼技術領域，具體涉及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。所述方法為：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，以實現合理提高廢鋼預熱效果的同時控制二噁英產生量低于0.5ng?TEQ/Nm3。本發明所述方法適用于70～300t連續加料電弧爐生產過程，通過本發明所述方法能夠使得冶煉過程二噁英排放穩定控制在0.1～0.5ng?TEQ/Nm3以下，滿足二噁英排放要求。

技術領域

本發明主要屬于電弧爐煉鋼技術領域，具體涉及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。

背景技術

現代電弧爐煉鋼為加快生產節奏、提高能量利用效率，開發出諸多冶煉余能的高效回收利用方法。出現了Consteel連續加料、豎式及雙爐殼等廢鋼預熱型電弧爐，利用電弧爐煉鋼煙氣余熱預熱廢鋼，降低電能消耗；近年來，隨著技術進步，電弧爐冶煉過程余熱回收技術得以開發并推廣應用，余熱回收系統利用電弧爐煉鋼高溫煙氣生產蒸汽，用于精煉抽真空、發電或并網外供使用。上述方式都實現了電弧爐煉鋼過程煙氣余能的回收利用，直接或間接地降低了電弧爐煉鋼企業的能源消耗和生產成本。連續加料方式是當前應用較廣的電弧爐煉鋼廢鋼預熱方式。然而，采用連續加料預熱廢鋼過程中二噁英的產生問題不可避免。目前電弧爐煉鋼廣泛采用催化/抑制劑添加、吸附、補燃、高溫煙氣急冷等手段進行二噁英治理。

在現代連續加料電弧爐生產過程中，冶煉原料質量和二噁英產生量有著緊密的聯系，由于冶煉原料質量、爐況的不同，不同冶煉時段煙氣中二噁英含量不同。冶煉中后期由于爐料質量好、爐溫高，煙氣中二噁英含量遠低于排放指標，但由于煙氣高溫急冷治理二噁英的技術特點，電弧爐二噁英治理單元與煙氣余熱回收間存在運行沖突，傳統條件下廢鋼預熱、二噁英治理和余熱回收系統不能協同匹配運行，大量達標高溫煙氣余能未能回收，造成能源浪費。因此，如何實現連續加料、廢鋼預熱、電爐冶煉、二噁英治理及余熱回收的系統控制與優化運行，最大限度地實現電弧爐冶煉節能降耗和綠色環保生產，是保證電弧爐煉鋼高效化冶煉和綠色生產的關鍵。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的提供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，實現電弧爐冶煉過程連續加料、廢鋼預熱、二噁英治理和余熱回收等單元的系統控制和優化運行，降低電弧爐煉鋼二噁英排放，最大限度回收煙氣余熱，實現電弧爐煉鋼節能和綠色生產。

本發明是通過以下技術方案實現的：

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，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或爐氣余熱回收模式，以實現合理提高廢鋼預熱效果的同時控制二噁英產生量低于0.5ng-TEQ/Nm3。

其中，所述控制系統根據冶煉鋼種要求和料場原料數據，依據冶煉成本和質量最優原則制定入爐廢鋼料配比參數；所需廢鋼總重W噸：Ⅰ級廢鋼W1噸，Ⅱ級廢鋼W2噸，Ⅲ級廢鋼W3噸，Ⅳ級廢鋼W4噸，W1+W2+W3+W4＝W。配料系統根據入爐廢鋼料配比參數完成配料。所述控制系統根據二噁英排放標準0.1～0.5ng-TEQ/Nm3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或爐氣余熱回收模式。