[發明專利]一種轉爐煤氣全回收裝置及其回收方法

在審

• 申請號: 202011121480.9
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112430700A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 楊靖輝;耿勝松;張朋剛;夏袁昊
• 申請（專利權）人: 南京罕華流體技術有限公司
• 主分類號: C21C5/40
• 分類號: C21C5/40
• 代理公司: 天津垠坤知識產權代理有限公司 12248
• 代理人: 王忠瑋

一種轉爐煤氣全回收裝置及其回收方法，其包括轉爐、除塵裝置、四通閥、煤氣柜、加壓站、放散塔和用戶端；除塵裝置與四通閥之間的管路上安裝有若干流量計和濃度計，各個管路上均安裝有控制閥。本發明提出的轉爐煤氣全回收裝置及其回收方法，可以在現有生產工藝條件不變以及不影響鋼水生產質量和產量的前提下，對轉爐產生的轉爐煤氣進行理論上的全部回收，從而達到轉爐煤氣產生量與回收量相等，在鋼廠煤氣消耗端的煤氣用量不變的條件下，回收的更多轉爐煤氣可用于燃氣鍋，爐發電，從而為鋼廠創造巨大的經濟效益。而由于煤氣全部回收，避免了不合格煤氣的點火放散，也帶來了巨大的環保效益。

【技術領域】

本發明涉及冶煉自動化領域，具體為一種轉爐煤氣全回收裝置及其回收方法。

【背景技術】

轉爐煉鋼過程中目前有兩種煤氣處理工藝，一種是燃燒法，一種是未燃燒法。燃燒法主要是針對轉爐煤氣回收工藝不好的情況下，將轉爐煤氣燃燒使用，由于目前轉爐煤氣回收工藝的快速發展和進步，燃燒法已經不再使用。未燃燒法從20世紀70年代開始逐步應用推廣，到目前已經徹底取代了過去的燃燒法。未燃燒法與燃燒法相比，體現出來巨大的先進性。從能源利用角度，燃燒法只關注到了余熱鍋爐的廢熱，而未燃燒法還額外回收了轉爐煤氣本身的熱量。無論上述哪種方法，其規則都很明確：當轉爐煤氣中CO含量及O2含量未達到規定的指標時，轉爐煉鋼產生的轉爐煤氣不能進行回收，只能經過放散塔點火放散。

參見圖1和圖2，給出了傳統轉爐煤氣回收工藝流程及轉爐煤氣動態回收量計算公式，公式中Tch為轉爐的吹煉時間；Tch1、Tch2 和Tch3分別為吹煉前期、吹煉中期和吹煉末期時間， Tch＝Tch1+Tch2+Tch3；為煤氣回收條件中CO體積分數下限； tch,0為開始吹氧時刻；為CO最大體積分數；為CO的體積分數；為O₂的體積分數；為煤氣回收條件中O₂體積分數上限。

通過圖2中的公式可知，在傳統情況下，轉爐煤氣并不是在整個冶煉過程中均處于回收狀態。而是在中間三段時間處于回收狀態，其它時間的轉爐煤氣回收量均為0，該回收過程中有三段時間的轉爐煤氣是放散掉的，這對于目前鋼鐵企業的能源利用來說，無疑是一種巨大的浪費。

由此可見，提供一種轉爐煤氣全回收裝置及其回收方法是本領域亟需解決的問題。

【發明內容】

針對上述問題，本發明提出一種轉爐煤氣全回收裝置及其回收方法，所述轉爐煤氣全回收裝置包括轉爐、除塵裝置、四通閥、煤氣柜、加壓站、放散塔和用戶端，其中轉爐和除塵裝置通過管路連接，煤氣柜和加壓站通過管路連接，加壓站與用戶端通過管路連接，所述四通閥的三個接口分別連接除塵裝置、煤氣柜和放散塔，此外，四通閥的另一個接口連接兩路管道，其中一路連接在除塵裝置和四通閥之間，另一路連接在加壓站和用戶端之間；所述除塵裝置與四通閥之間的管路上安裝有若干流量計和濃度計，各個管路上均安裝有控制閥。

進一步的，所述管路分別命名為L1段-L8段，其中L1段安裝有第一流量計和第一濃度計；其中L3段管路上安裝有第流量計和第二濃度計；L2段管路上安裝有第流量計和第三濃度計；L7段安裝有第四流量計和第四濃度計。

進一步的，所述流量計和濃度計都帶有RS485通訊。

一種基于權利要求1所述轉爐煤氣全回收裝置的回收方法，在吹煉中期，由轉爐產生的轉爐煤氣經過除塵裝置后進入L1段管路，由安裝在L1段管路上的第一流量計和第一濃度計檢測壓力和濃度，濃度達標，則依次經過L2段、L3段進入煤氣柜中，之后通過加壓站加壓后通過L7段管路運送到用戶端，吹煉初期和末期，L1段管路上的第一流量計和第一濃度計檢測到濃度不達標，則轉爐煤氣經過L2段后進入L6段，煤氣柜中存儲的高濃度的轉爐煤氣經過L7段后與L6 段中不達標的轉爐煤氣在L3段混合，之后由L3段經過L5段后與L1 段中的轉爐煤氣混合，混合后通過安裝在L2段的第三流量計和第三濃度檢測濃度和壓力，濃度達標后通過L4段和L8段運送到用戶端(7) 使用。

進一步的，所述L2段中混合的轉爐煤氣濃度和流量計算公式如下：