专利名称：转炉煤气干法除尘系统及其使用方法
技术领域：
本发明涉及转炉煤气干法除尘系统。
背景技术：
转炉在生产过程中生成大量的高温烟气，其中主要的成分为CO、CO2, 02、N2和Ar 等，以及气体携带出的FeO、Fe203> CaO, SiO2等粉尘，其总含尘量为80 150g/Nm3，必须将 之降温除尘，吹炼一吨钢可以回收含CO浓度60%的转炉煤气80-120Nm3。现在转炉煤气净 化与回收系统主要分为煤气干法除尘系统和煤气湿法除尘系统。转炉煤气干法除尘系统在经济和环保上都具有较大的优越性。干法与湿法相比的 主要优点一是除尘净化效率高，粉尘质量浓度降至10mg/Nm3以下；二是该系统全部采用 干法处理，不存在二次污染和污水处理，回收粉尘可直接利用，节约了用水量；三是系统阻 损小，降低了能耗；四是系统简化，占地面积小，便于管理和维护。传统的转炉煤气干法除尘系统在煤气处在爆炸极限范围内时，静电除尘器内会发 生泄爆，通常小的爆炸由6 8个泄爆阀将爆炸压力泄掉，经常泄爆对静电除尘器是不利 的，同时泄爆也会影响正常的生产效率，所以如何减少或避免静电除尘器泄爆是转炉煤气 干法除尘系统的关键技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种转炉煤气干法除尘系统及其使用方法， 本发明能减少转炉煤气干法除尘系统泄爆的可能性，提高转炉煤气干法除尘系统的安全 性。本发明所采用的技术方案是转炉煤气干法除尘系统，包括相连通的煤气冷却系 统和除尘器，煤气冷却系统的入口接至转炉，除尘器通过引风机接至切换站的入口，切换站 的出口分别接至放散烟 和煤气柜，煤气冷却系统的尾部香蕉弯装有粗粉尘收集装置，除 尘器底部装有细粉尘收集装置，粗/细粉尘收集装置收集的粗、细粉尘通过粉尘压块设备 压制成块，作为转炉炼钢原料，煤气冷却系统上设有转炉煤气成分分析仪，煤气冷却系统和 除尘器之间的管段增设氮气喷入装置。转炉煤气干法除尘系统的使用方法转炉煤气通过冷却系统时，转炉煤气成分分 析仪判断煤气是否在爆炸极限范围内，同时检测其是否达到回收条件；符合回收条件的煤 气依次通过蒸发冷却器、除尘器、煤气冷却器降温除尘，最后收集到煤气柜中；不符合回收 条件的煤气依次通过蒸发冷却器、除尘器降温除尘，最后通过切换站切换至放散烟囱点燃 放散；处在大爆炸范围内的煤气先通过蒸发冷却器降温除尘，再通过氮气喷入装置在蒸发 冷却器和静电除尘器之间的管路喷入氮气，氮气的喷入量由煤气流量及其含氧量计算得 出，氮气喷入装置的设定点通过气体流速和煤气成分分析系统的响应时间确定，通过氮气 稀释后的煤气将处在爆炸极限范围以外，然后煤气通向静电除尘器，通过切换站切换至放 散烟囱点燃放散；若吹炼过程中引风机出现停电故障，则在高压氮气引射装置的作用下，煤气通过冷却系统和除尘器降温除尘之后，最后通过切换站切换至放散烟囱点燃放散。本发明的优点本发明能减少转炉煤气干法除尘系统泄爆的可能性，提高转炉煤 气干法除尘系统的安全性。
图1是本发明的结构示意图。图中，1 转炉；2 氧枪；3 汽化冷却烟道；4 蒸汽包；5 煤气成分分析仪；6 双流 喷枪；7 蒸发冷却器；8 粗粉尘收集装置；9 静电除尘器；10 细粉尘收集装置；11 引风 机；12 切换站；13 放散烟囱；14 喷枪；15 煤气冷却器；16 煤气柜；17 粉尘压块设备； 18 高压氮气引射装置；19 氮气喷入装置。
具体实施例方式如图1所示，转炉煤气干法除尘系统，包括相连通的煤气冷却系统和除尘器，煤气 冷却系统的入口接至转炉1，除尘器通过引风机11接至切换站12的入口，切换站12的出口 分别接至放散烟 13和煤气柜16，煤气冷却系统的尾端香蕉弯处装有粗粉尘收集装置8， 除尘器底部装有细粉尘收集装置10，粗/细粉尘收集装置8、10收集的粗、细粉尘通过粉尘 压块设备17压制成块，作为转炉炼钢原料，煤气冷却系统上设有转炉煤气成分分析仪5，煤 气冷却系统和除尘器之间的管段增设氮气喷入装置19。本发明能减少转炉煤气干法除尘系 统泄爆的可能性，提高转炉煤气干法除尘系统的安全性。在优选的实施方式中，煤气冷却系统包括相连通的汽化冷却烟道3和蒸发冷却器 7，所述转炉煤气成分分析仪5设置在汽化冷却烟道3的尾部。在优选的实施方式中，除尘器采用静电除尘器9。在优选的实施方式中，放散烟囱13上设有引射装置，其可采用高压氮气引射装置 18。在优选的实施方式中，切换站12和煤气柜16之间还接有煤气冷却器15。如图1所示，转炉1上有氧枪2，汽化冷却烟道3的顶部设有蒸汽包4，蒸发冷却器 7的入口处设有双流喷枪6，煤气冷却器15上设有喷枪14。转炉煤气干法除尘系统的使用方法转炉煤气通过冷却系统时，转炉煤气成分分 析仪5判断煤气是否在爆炸极限范围内，同时检测其是否达到回收条件；符合回收条件的 煤气依次通过蒸发冷却器7、除尘器、煤气冷却器15降温除尘，最后收集到煤气柜16中；不 符合回收条件的煤气依次通过蒸发冷却器7、除尘器降温除尘，最后通过切换站12切换至 放散烟囱13点燃放散；处在大爆炸范围内的煤气先通过蒸发冷却器7降温除尘，再通过氮 气喷入装置19在蒸发冷却器7和静电除尘器9之间的管路喷入氮气，氮气的喷入量由煤气 流量及其含氧量计算得出，氮气喷入装置19的设定点通过气体流速和煤气成分分析仪5的 响应时间确定，通过氮气稀释后的煤气将处在爆炸极限范围以外，然后煤气通向静电除尘 器9，通过切换站12切换至放散烟囱13点燃放散；若吹炼过程中引风机11出现停电故障， 则在高压氮气引射装置18的作用下，煤气通过冷却系统和除尘器降温除尘之后，最后通过 切换站12切换至放散烟囱13点燃放散。本发明的详细工作过程主要包含以下步骤1)汽化冷却烟道3将煤气从转炉口1600°C左右降至800 1100°C;2)装在汽化冷却烟道3顶部的煤气成分分析仪5实时监测 煤气成分，判断其是否处在爆炸极限范围以内；3)煤气通过蒸发冷却器7温度进一步降低 到200 250°C，并有30 40%的粗灰尘在蒸发冷却器7底部收集，且双流喷枪6喷入的 水和水蒸气降低了粉尘的比电阻，使其适合静电除尘器9的工作范围；4)若煤气处在爆炸 范围内，则在蒸发冷却器7和静电除尘器9之间的管路喷入氮气，氮气的喷入量由煤气流量 及其含氧量计算得出，氮气喷入点的位置通过气体流速和煤气成分分析仪5的响应时间确 定；5)静电除尘器9将粉尘浓度降至10mg/Nm3 ；6)将达到回收条件的净化煤气，通过切换站 12将之导入煤气冷却器15，冷至70 80°C后将之储存在煤气柜16 ；7)将未达到回收条件 的煤气通过放散烟囱13点燃放散。8)炼钢过程中若引风机11故障停机，则通过放散烟囱 13底部的高压氮气引射装置18将系统内的煤气导入放散烟囱13，燃烧放散。本发明通过 一个简单的方法，减少了转炉煤气干法除尘系统的泄爆次数，保护了静电除尘器9。为了更好地理解本发明，下面进一步阐述本发明的内容。1)转炉煤气成分分析仪5装于汽化冷却烟道3尾部，用于检测煤气的成分是否处 在爆炸极限范围内，同时检测煤气是否达到回收条件。2)若煤气处在爆炸极限范围外，则煤气通过蒸发冷却器7、静电除尘器9降温除 尘，若煤气同时满足回收条件，则切换站12将煤气导入煤气冷却器15冷至70 80°C后送 往煤气柜16 ；如果煤气不满足回收条件，则切换站12将煤气导入放散烟囱13，点燃放散。3)若煤气处在爆炸极限范围以内，则根据煤气总量和煤气含氧量计算出需要加入 氮气的量，喷入的氮气将稀释转炉煤气从而将其含氧量降至爆炸范围以外，从而减小或者 避免静电除尘器9泄爆。喷入点的设定由煤气成分分析仪5的延迟时间和气体在管路中流 动速度决定。4)吹炼过程中如果引风机11出现故障，则转炉1立即提枪，除尘系统内的煤气通 过放散烟囱13底部的氮气引射装置18将其排空，点燃放散。为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实例。实例1 转炉1紧急提枪后，第二次下枪时容易出现泄爆，针对情况的应对方法步 骤如下1)煤气成分分析仪5检测出煤气处在爆炸范围以内，通过煤气成分及其煤气流量 计算出需要多少氮气能将氧气的浓度稀释到爆炸极限范围以外(转炉煤气爆炸极限有两 个①C0%> 9%, 02%> 6% ；②H2%> 3%, 02%> 4% ；以上均为体积百分比)；2)根据煤气成分分析仪5的延迟时间和气体在管路中流动速度决定喷入点，往往 将氮气喷入装置19距离煤气成分分析仪5远些，以确保氮气喷入装置19有足够的反应时 间；3)稀释后的煤气将不在爆炸范围以内，则煤气通过蒸发冷却器7和静电除尘器9 降温除尘后，通过切换站12导向放散烟囱13点燃放散；由此，原本可能在静电除尘器9内发生爆炸的转炉煤气，通过氮气稀释作用而远 离了爆炸区间，保护了静电除尘器9及其整个转炉煤气除尘系统。
权利要求
转炉煤气干法除尘系统，包括相连通的煤气冷却系统和除尘器，煤气冷却系统的入口接至转炉，除尘器通过引风机接至切换站的入口，切换站的出口分别接至放散烟囱和煤气柜，煤气冷却系统的尾端香蕉弯处装有粗粉尘收集装置，除尘器底部装有细粉尘收集装置，粗/细粉尘收集装置收集的粗、细粉尘通过粉尘压块设备压制成块，作为转炉炼钢原料，其特征在于煤气冷却系统上设有转炉煤气成分分析仪，煤气冷却系统和除尘器之间的管段增设氮气喷入装置。
2.根据权利要求1所述的除尘系统，其特征在于煤气冷却系统包括相连通的汽化冷 却烟道和蒸发冷却器，所述转炉煤气成分分析仪设置在汽化冷却烟道的尾部。
3.根据权利要求1所述的除尘系统，其特征在于除尘器采用静电除尘器。
4.根据权利要求1所述的除尘系统，其特征在于放散烟囱上设有引射装置。
5.根据权利要求4所述的除尘系统，其特征在于引射装置采用高压氮气引射装置。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的除尘系统，其特征在于切换站和煤气柜之间 还接有煤气冷却器。
7.转炉煤气干法除尘系统的使用方法，其特征在于转炉煤气通过冷却系统时，转炉 煤气成分分析仪判断煤气是否在爆炸极限范围内，同时检测其是否达到回收条件；符合回 收条件的煤气依次通过蒸发冷却器、除尘器、煤气冷却器降温除尘，最后收集到煤气柜中； 不符合回收条件的煤气依次通过蒸发冷却器、除尘器降温除尘，最后通过切换站切换至放 散烟囱点燃放散；处在大爆炸范围内的煤气先通过蒸发冷却器降温除尘，再通过氮气喷入 装置在蒸发冷却器和静电除尘器之间的管路喷入氮气，氮气的喷入量由煤气流量及其含氧 量计算得出，氮气喷入装置的设定点通过气体流速和煤气成分分析仪的响应时间确定，通 过氮气稀释后的煤气将处在爆炸极限范围以外，然后煤气通向静电除尘器，通过切换站切 换至放散烟囱点燃放散；若吹炼过程中引风机出现停电故障，则在高压氮气引射装置的作 用下，煤气通过冷却系统和除尘器降温除尘之后，最后通过切换站切换至放散烟囱点燃放 散。
全文摘要
本发明提供了一种转炉煤气干法除尘系统及其使用方法，本系统包括相连通的煤气冷却系统和除尘器，煤气冷却系统的入口接至转炉，除尘器通过引风机接至切换站的入口，切换站的出口分别接至放散烟囱和煤气柜，煤气冷却系统的尾端香蕉弯处装有粗粉尘收集装置，除尘器底部装有细粉尘收集装置，粗/细粉尘收集装置收集的粗、细粉尘通过粉尘压块设备压制成块，作为转炉炼钢原料，煤气冷却系统上设有转炉煤气成分分析仪，煤气冷却系统和除尘器之间的管段增设氮气喷入装置。本发明能减少转炉煤气干法除尘系统泄爆的可能性，提高转炉煤气干法除尘系统的安全性。
文档编号C21C5/40GK101892343SQ201010240188
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者刘洁, 叶理德, 王亮, 盖东兴, 邵远敬 申请人:中冶南方工程技术有限公司