專利名稱：一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石灰窯尾氣的利用方法，特別涉及一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法。
背景技術(shù)：
石灰是鋼鐵生產(chǎn)的主要輔助材料之一，大型鋼鐵企業(yè)基本都有自己的石灰生產(chǎn)廠；冶金石灰通過石灰窯煅燒石灰石獲得的；石灰窯包括回轉(zhuǎn)窯、套筒窯、雙梁窯和雙D窯等；尾氣溫度一般為20(Γ350度；我國目前年產(chǎn)鋼逾6億噸，冶金消耗石灰量(包括燒結(jié)、煉鐵、煉鋼)上億噸，數(shù)以億噸計的尾氣被排放，尾氣中主要氣體成分為CO2和N2，還有少量CO 和O2及部分雜質(zhì)，還含有較多固體粉塵，嚴(yán)重影響了環(huán)境。為解決上述問題，目前大部分廠家采用了除塵技術(shù)，建有除塵設(shè)施，但有害氣體 CO2等被排放空中，只有極少數(shù)廠家采用了二氧化碳回收技術(shù)，建有二氧化碳回收設(shè)備；目前二氧化碳的回收技術(shù)主要有變壓吸附技術(shù)、膜分離技術(shù)、物理吸收技術(shù)、化學(xué)吸收技術(shù)等四種；但均存在回收投資高、設(shè)備維護量大、生產(chǎn)成本高等問題和不足；如通常采用的化學(xué)吸收技術(shù)就涉及到由除塵器、洗滌塔、脫硫塔、吸收塔、解析塔、冷卻器、儲氣囊、壓縮機、 干燥液化系統(tǒng)、儲液罐、灌裝系統(tǒng)等設(shè)備。因此開發(fā)一種經(jīng)濟適用的尾氣綜合利用技術(shù)是目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有冶煉廠的石灰窯尾氣處理上存在的上述問題，本發(fā)明提供一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法。本發(fā)明的方法按以下步驟進行
1、將冶煉廠的石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. 6^1. 2MPa ；
2、將加壓后的石灰窯尾氣通過管道輸送到高爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力調(diào)節(jié)至0. 3^0. 5MPa，獲得高爐用調(diào)壓尾氣；或通過管道輸送到轉(zhuǎn)爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力調(diào)節(jié)至0. 3^0. 7 MPa，獲得轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣；
3、將轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣輸送到轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)爐底吹原件噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼；將高爐用調(diào)壓尾氣輸送到高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中，與熱風(fēng)混合后進入高爐進行煉鐵。上述方法中，石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到管道加壓機時，石灰窯尾氣的流速保持在18 20m/s，以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積。上述方法中，將轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼時，轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. 05^2. 5 Nm7min。上述方法中，高爐調(diào)壓尾氣與熱風(fēng)混合是將高爐調(diào)壓尾氣通入熱風(fēng)系統(tǒng)的管道中，然后經(jīng)風(fēng)口進入高爐，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)時的流量為熱風(fēng)在管道中的流量的 5 20%，其中高爐調(diào)壓尾氣的壓力比熱風(fēng)的壓力高0.05、. 1 MPa0
上述的石灰窯尾氣中的氣體成分按體積百分比含(X)2 36 42%，CO廣2%，N253 59%， 0211%，石灰窯尾氣中的粉塵含量為5飛0 g/m3。上述的管道加壓機為高溫高壓管道加壓機。本發(fā)明的方法將石灰窯尾氣經(jīng)調(diào)壓后直接利用進行煉鋼或煉鐵，不需再取出尾氣中的固體雜質(zhì)，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)時的溫度為12(T260°C，轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣進入轉(zhuǎn)爐時的溫度為12(T260°C，尾氣中的Ca0、CaC03和MgO等固體粉塵是很好的冶金脫硫、脫磷劑， 能夠減少脫硫、脫磷劑用量，降低冶煉成本。尾氣中少量的氧氣能夠作為反應(yīng)氣，參與煉鋼脫碳反應(yīng)和高爐冶金反應(yīng)，減少了冶煉所需的氧氣；尾氣中的大量氮氣能夠作為煉鋼攪拌氣，得到很好的利用；尾氣中二氧化碳在煉鋼時既作為反應(yīng)氣，又作為攪拌氣，二氧化碳與金屬液中碳反應(yīng)，生成更多的一氧化碳，起到脫碳的作用，既加強了熔池的攪拌作用，煉鋼產(chǎn)生的煤氣熱值又得到大幅提高，能夠使煉鋼用氧量大幅減少；尾氣中二氧化碳在煉鐵時， 能夠與焦碳反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳，一氧化碳參與煉鐵反應(yīng)，尾氣中極少量二氧化硫能夠被造渣劑和冶金料吸收，金屬液和冶金料起到很好的過濾作用，尾氣中的Ca0、CaC03和MgO等固體微塵也能得到很好利用，同時降低了冶煉成本。本發(fā)明的方法能夠使轉(zhuǎn)爐、高爐煤氣質(zhì)量得到較大提高；并且省去除塵設(shè)施，節(jié)約了大量除塵費用，減排效益顯著；該方法實施成本低，操作簡單，且運行穩(wěn)定。
具體實施例方式本發(fā)明實施例中選用的管道加壓機為9-19型高溫高壓管道加壓機。本發(fā)明實施例中的石灰窯尾氣中的氣體成分按體積百分比含(X)2 36^42%, CO廣2%，N253^59%, 02H%，余量為二氧化硫及其他氣體雜質(zhì)；石灰窯尾氣中的粉塵含量為 5 60 g/m3,粉塵的成分按重量百分比含Ca04(T70%，CaCO3 25 55%，余量為MgO及微量雜質(zhì)。實施例1
冶煉廠石灰窯為140m3、90t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為11000Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 42%, CO 1%，N2 53%, O2 1%，余量為二氧化硫及其他氣體雜質(zhì)；粉塵含量60g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含Ca040%，CaCO3 55%，余量為MgO及微量雜質(zhì)
將冶煉廠的石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. 6MPa;進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓后的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到450m3高爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)和45噸轉(zhuǎn)爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力分別調(diào)節(jié)至0. 3MPa和0. 3 MPa，分別獲得高爐用調(diào)壓尾氣和轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣；
將轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣輸送到轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)爐底吹原件噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼，轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹2. 5 NmVmin ；
將高爐用調(diào)壓尾氣輸送到高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中，熱風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)口和熱風(fēng)管道，高爐調(diào)壓尾氣先進入熱風(fēng)系統(tǒng)的熱風(fēng)管道中，與熱風(fēng)混合后經(jīng)風(fēng)口進入高爐，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)時的流量為熱風(fēng)在熱風(fēng)管道中的流量的5%，高爐調(diào)壓尾氣的壓力比熱風(fēng)的壓力高 0. 1 MPa，高爐調(diào)壓尾氣與熱風(fēng)混合后進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中的熱風(fēng)流量為82000m3/h，熱風(fēng)壓力為0. 2MPa，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)的流量為4100Nm3/h ；
按上述方式每年可減少(X)2排放量3. 5萬噸，減少煙塵排放0. 6萬噸，轉(zhuǎn)爐煤氣熱值增加 15%。實施例2
冶煉廠石灰窯為210m3、140t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為19600Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 40%, CO 1%，N2 55%, O2 1%，余量為二氧化硫及其他氣體雜質(zhì)；粉塵含量30g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含0105 ，CaCO3 45%，余量為MgO及微量雜質(zhì)
將冶煉廠的石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. SMPa ；進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓后的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到^Om3高爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)和60噸轉(zhuǎn)爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力分別調(diào)節(jié)至0. 4MPa和0. 5 MPa，分別獲得高爐用調(diào)壓尾氣和轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣；
將轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣輸送到轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)爐底吹原件噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼，轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. 5Nm3/min ；
將高爐用調(diào)壓尾氣輸送到高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中，熱風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)口和熱風(fēng)管道，高爐調(diào)壓尾氣先進入熱風(fēng)系統(tǒng)的熱風(fēng)管道中，與熱風(fēng)混合后經(jīng)風(fēng)口進入高爐，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)時的流量為熱風(fēng)在熱風(fēng)管道中的流量的15%，高爐調(diào)壓尾氣的壓力比熱風(fēng)的壓力高 0. 1 MPa，高爐調(diào)壓尾氣與熱風(fēng)混合后進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中的熱風(fēng)流量為120000m7h，熱風(fēng)壓力為0. 3MPa，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)的流量為18000Nm3/h ；
按上述方式每年可減少(X)2排放量15萬噸，減少煙塵排放0. 8萬噸，轉(zhuǎn)爐煤氣熱值增加 20%ο實施例3
冶煉廠石灰窯為210m3、140t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為25300Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 38%, CO 2%，N2 57%, O2 2%，余量為二氧化硫及其他氣體雜質(zhì)；粉塵含量10g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含Ca060%，CaCO3 38%，余量為MgO及微量雜質(zhì)
將冶煉廠的石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為l.OMPa ；進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓后的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到850m3高爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)和80噸轉(zhuǎn)爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力分別調(diào)節(jié)至0. 35MPa和0. 6MPa,分別獲得高爐用調(diào)壓尾氣和轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣；
將轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣輸送到轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)爐底吹原件噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼，轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. INmVmin ；
將高爐用調(diào)壓尾氣輸送到高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中，熱風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)口和熱風(fēng)管道，高爐調(diào)壓尾氣先進入熱風(fēng)系統(tǒng)的熱風(fēng)管道中，與熱風(fēng)混合后經(jīng)風(fēng)口進入高爐，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)時的流量為熱風(fēng)在熱風(fēng)管道中的流量的18%，高爐調(diào)壓尾氣的壓力比熱風(fēng)的壓力高0. 05 MPa，高爐調(diào)壓尾氣與熱風(fēng)混合后進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中的熱風(fēng)流量為140000m7h，熱風(fēng)壓力為0. 3MPa，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)的流量為25200Nm3/h ；
按上述方式每年可減少(X)2排放量17萬噸，減少煙塵排放0. 2萬噸，轉(zhuǎn)爐煤氣熱值增加 19%。 實施例4
冶煉廠石灰窯為260m3、170t/d的冶金石灰窯，石灰窯尾氣排放量為34100Nm3/h，石灰窯尾氣中按體積百分比含(X)2 36%, CO 2%，N2 59%, O2 2%，余量為二氧化硫及其他氣體雜質(zhì)；粉塵含量5g/m3 ；粉塵的成分按重量百分比含Ca070%，CaCO3 25%，余量為MgO及微量雜質(zhì)
將冶煉廠的石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到高溫高壓管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為1. 2MPa ；進入高溫高壓管道加壓機時石灰窯尾氣的流速保持在 18^20m/s,以避免石灰窯尾氣中的粉塵在管道中沉積；
將加壓后的石灰窯尾氣通過管道分別輸送到1050m3高爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)和100 噸轉(zhuǎn)爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力分別調(diào)節(jié)至0. 5MPa和0. 7MPa，分別獲得高爐用調(diào)壓尾氣和轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣；
將轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣輸送到轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)爐底吹原件噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼，轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹0. 05Nm3/min ；
將高爐用調(diào)壓尾氣輸送到高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中，熱風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)口和熱風(fēng)管道，高爐調(diào)壓尾氣先進入熱風(fēng)系統(tǒng)的熱風(fēng)管道中，與熱風(fēng)混合后經(jīng)風(fēng)口進入高爐，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)時的流量為熱風(fēng)在熱風(fēng)管道中的流量的20%，高爐調(diào)壓尾氣的壓力比熱風(fēng)的壓力高 0. 1 MPa，高爐調(diào)壓尾氣與熱風(fēng)混合后進入高爐進行煉鐵；其中高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中的熱風(fēng)流量為170000m7h，熱風(fēng)壓力為0. 4MPa，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)的流量為34000Nm3/h ； 按上述方式每年可減少(X)2排放量22萬噸，轉(zhuǎn)爐煤氣熱值增加22%。
權(quán)利要求
1.一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特征在于按以下步驟進行(1)將冶煉廠的石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓至壓力為0. 6^1. 2MPa ；(2)將加壓后的石灰窯尾氣通過管道輸送到高爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力調(diào)節(jié)至0. 3^0. 5MPa，獲得高爐用調(diào)壓尾氣；或通過管道輸送到轉(zhuǎn)爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，將石灰窯尾氣的壓力調(diào)節(jié)至0. 3^0.7 MPa，獲得轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣；(3)將轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣輸送到轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)爐底吹原件噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼；將高爐用調(diào)壓尾氣輸送到高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中，與熱風(fēng)混合后進入高爐進行煉鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特征在于石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到管道加壓機時，石灰窯尾氣的流速保持在18 20m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特征在于將轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼時，轉(zhuǎn)爐調(diào)壓尾氣的噴吹量按每噸鐵水噴吹 0. 05 2. 5 Nm3/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特征在于高爐調(diào)壓尾氣與熱風(fēng)混合是將高爐調(diào)壓尾氣通入熱風(fēng)系統(tǒng)的管道中，然后經(jīng)風(fēng)口進入高爐，高爐調(diào)壓尾氣進入熱風(fēng)系統(tǒng)時的流量為熱風(fēng)在管道中的流量的5 20%，其中高爐調(diào)壓尾氣的壓力比熱風(fēng)的壓力高0. 05 0. 1 MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，其特征在于所述的石灰窯尾氣中的氣體成分按體積百分比含CD2 36 似％，CO廣2%，N253 59%，0211%，石灰窯尾氣中的粉塵含量為5飛0 g/m3。
全文摘要
一種冶煉廠石灰窯尾氣的綜合利用方法，按以下步驟進行將冶煉廠的石灰窯尾氣經(jīng)引風(fēng)機通過管道輸送到管道加壓機中，對石灰窯尾氣進行加壓；將加壓后的石灰窯尾氣通過管道輸送到高爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，調(diào)節(jié)壓力獲得高爐用調(diào)壓尾氣；或通過管道輸送到轉(zhuǎn)爐車間的調(diào)壓閥組站內(nèi)，調(diào)節(jié)壓力獲得轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣；將轉(zhuǎn)爐用調(diào)壓尾氣輸送到轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)爐底吹原件噴吹到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的溶池中進行煉鋼；將高爐用調(diào)壓尾氣輸送到高爐熱風(fēng)系統(tǒng)中，與熱風(fēng)混合后進入高爐進行煉鐵。本發(fā)明的方法能夠使轉(zhuǎn)爐、高爐煤氣質(zhì)量得到較大提高；并且省去除塵設(shè)施，節(jié)約了大量除塵費用，減排效益顯著；該方法實施成本低，操作簡單，且運行穩(wěn)定。
文檔編號F27D17/00GK102353272SQ20111019668
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者周亮, 周建安, 李旭, 董方 申請人:周建安