[發明專利]一種高爐爐頂均壓煤氣回收設備

有效

• 申請號: 201811275914.3
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109112241B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 苗勝田;王得剛;羅思紅;段國建;陳秀娟
• 申請（專利權）人: 中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: C21B5/06
• 分類號: C21B5/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;王春光

本發明公開了一種高爐爐頂均壓煤氣回收設備，包括高爐爐頂加料罐(1)、旋風除塵器(4)、噴堿洗滌塔(13)和除水器(14)，高爐爐頂加料罐(1)通過煤氣輸送管道與旋風除塵器(4)的入口連接，旋風除塵器(4)的出口通過均壓煤氣回收管道與噴堿洗滌塔(13)的均壓煤氣入口連接，噴堿洗滌塔(13)的含水煤氣出口通過煤氣輸送管線與除水器(14)的入口連接。該高爐爐頂均壓煤氣回收設備中的噴堿洗滌塔具有洗滌除塵、噴堿除酸功能，不必增加額外的均壓煤氣除塵設備，把高爐爐頂煤氣和均壓煤氣直接引入噴堿洗滌塔，既能實現爐頂煤氣的噴堿除酸處理，也能實現均壓煤氣的洗滌除塵處理和回收。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶煉設備領域，具體的是一種高爐爐頂均壓煤氣回收設備。

背景技術

伴隨高爐煉鐵正常生產長期排放的煤氣包括兩部分：一部分是爐頂裝料時從料罐排出的煤氣，稱為均壓煤氣，另一部分是高爐內原燃料發生化學反應從爐頂排出的煤氣，稱為爐頂煤氣。高爐因特殊原因中斷生產、停止送風時，爐頂排出的煤氣稱為大放散煤氣。

高爐生產所必需的爐頂均壓煤氣在每次裝料前都是通過旋風除塵器和消音器后被放散到大氣中(每天對空排放300次左右)，均壓煤氣是含有大量CO、CO₂和灰塵的有毒、可燃物混合氣體，均壓煤氣的放散量為6-8Nm³/噸鐵，含塵量超過10g/Nm³，我國每年生產鐵水產約7億噸，經由高爐爐頂均壓放散設備排放到大氣中的煤氣量高達55億m³/年，高爐煤氣單價按0.11元/Nm³計算，這部分煤氣造成的經濟損失約為6億元/年，排放的粉塵量達到5.5萬噸/年。高爐煉鐵生產過程的均壓煤氣直接排入大氣，不但造成大氣環境污染，同時也浪費了能源。

國內外已經有很多技術可以實現對高爐爐頂均壓煤氣的回收，有的已經取得了良好效果，如中國專利CN102031321A，公開日期2011年4月27，公開的一種“高爐爐頂均壓煤氣回收方法及回收裝置”。但是這些技術都需要在原有高爐系統的基礎上額外增加專用的均壓煤氣除塵設備，實現對均壓煤氣的除塵后再進行回收。對于大部分需要在原有場地上進行改造的高爐系統來說，改造過程的占地面積及額外的設備投資是難以回避的重要問題。

很多鋼鐵企業為降低焦比不同程度地噴吹煙煤或無煙煤，有的鋼鐵企業采用噴灑過海水的進口原料礦，有的鋼鐵企業為提高燒結礦強度采用含氯助劑(CaCl₂等)，由于以上各種原因，國內很多鋼鐵企業在生產過程中產生的爐頂煤氣中含有大量酸性介質(氯離子和硫酸根離子)。

隨著高爐的大型化和爐頂壓力的提高，高爐煤氣凈化方法由濕式向干式發展，最新版的《高爐煉鐵工程設計規范》(GB50427-2015)明確推薦“高爐煤氣凈化設計宜采用干法袋式除塵工藝”，因此，國內普遍采用干式布袋除塵器完成爐頂煤氣的凈化。干式除塵不能凈化爐頂煤氣中的酸性介質，這些酸性介質遇水后形成強酸性溶液，對煤氣管道造成嚴重腐蝕。《高爐煉鐵工程設計規范》(GB50427-2015)推薦“在凈煤氣氯離子等腐蝕性物質含量較高時，進入全廠煤氣管網前宜設置堿液噴淋塔等控制煤氣中氯離子含量的設施”。針對這種情況，國內很多鋼鐵企業在應用煤氣全干法除塵技術的同時，采用噴堿塔作為爐頂煤氣的除氯裝置，如中國專利CN201864738U，公開日期2011年6月15日，公開的一種“高爐煤氣噴堿除氯裝置”。

高爐生產在工藝上要求解決爐頂煤氣的腐蝕性問題，在環保上要求解決均壓煤氣的除塵和回收問題。由以上分析可知，現有技術對于大放散煤氣沒有好的處理方法，都是直接對空排放；對于高爐爐頂均壓煤氣，雖然現有技術已經提供了很多回收方法，但是都需要額外增加專用的均壓煤氣除塵設備，面臨著改造過程中占地面積及額外設備投資的重要難題。作為消除煤氣中酸性介質的噴堿塔，僅具有噴堿除酸的單一功能。

發明內容