[发明专利]一种转炉煤气全回收装置及其回收方法

说明书

一种转炉煤气全回收装置及其回收方法，其包括转炉、除尘装置、四通阀、煤气柜、加压站、放散塔和用户端；除尘装置与四通阀之间的管路上安装有若干流量计和浓度计，各个管路上均安装有控制阀。本发明提出的转炉煤气全回收装置及其回收方法，可以在现有生产工艺条件不变以及不影响钢水生产质量和产量的前提下，对转炉产生的转炉煤气进行理论上的全部回收，从而达到转炉煤气产生量与回收量相等，在钢厂煤气消耗端的煤气用量不变的条件下，回收的更多转炉煤气可用于燃气锅，炉发电，从而为钢厂创造巨大的经济效益。而由于煤气全部回收，避免了不合格煤气的点火放散，也带来了巨大的环保效益。

【技术领域】

本发明涉及冶炼自动化领域，具体为一种转炉煤气全回收装置及其回收方法。

【背景技术】

转炉炼钢过程中目前有两种煤气处理工艺，一种是燃烧法，一种是未燃烧法。燃烧法主要是针对转炉煤气回收工艺不好的情况下，将转炉煤气燃烧使用，由于目前转炉煤气回收工艺的快速发展和进步，燃烧法已经不再使用。未燃烧法从20世纪70年代开始逐步应用推广，到目前已经彻底取代了过去的燃烧法。未燃烧法与燃烧法相比，体现出来巨大的先进性。从能源利用角度，燃烧法只关注到了余热锅炉的废热，而未燃烧法还额外回收了转炉煤气本身的热量。无论上述哪种方法，其规则都很明确：当转炉煤气中CO含量及O2含量未达到规定的指标时，转炉炼钢产生的转炉煤气不能进行回收，只能经过放散塔点火放散。

参见图1和图2，给出了传统转炉煤气回收工艺流程及转炉煤气动态回收量计算公式，公式中Tch为转炉的吹炼时间；Tch1、Tch2 和Tch3分别为吹炼前期、吹炼中期和吹炼末期时间， Tch＝Tch1+Tch2+Tch3；为煤气回收条件中CO体积分数下限； tch,0为开始吹氧时刻；为CO最大体积分数；为CO的体积分数；为O₂的体积分数；为煤气回收条件中O₂体积分数上限。

通过图2中的公式可知，在传统情况下，转炉煤气并不是在整个冶炼过程中均处于回收状态。而是在中间三段时间处于回收状态，其它时间的转炉煤气回收量均为0，该回收过程中有三段时间的转炉煤气是放散掉的，这对于目前钢铁企业的能源利用来说，无疑是一种巨大的浪费。

由此可见，提供一种转炉煤气全回收装置及其回收方法是本领域亟需解决的问题。

【发明内容】

针对上述问题，本发明提出一种转炉煤气全回收装置及其回收方法，所述转炉煤气全回收装置包括转炉、除尘装置、四通阀、煤气柜、加压站、放散塔和用户端，其中转炉和除尘装置通过管路连接，煤气柜和加压站通过管路连接，加压站与用户端通过管路连接，所述四通阀的三个接口分别连接除尘装置、煤气柜和放散塔，此外，四通阀的另一个接口连接两路管道，其中一路连接在除尘装置和四通阀之间，另一路连接在加压站和用户端之间；所述除尘装置与四通阀之间的管路上安装有若干流量计和浓度计，各个管路上均安装有控制阀。

进一步的，所述管路分别命名为L1段-L8段，其中L1段安装有第一流量计和第一浓度计；其中L3段管路上安装有第流量计和第二浓度计；L2段管路上安装有第流量计和第三浓度计；L7段安装有第四流量计和第四浓度计。

进一步的，所述流量计和浓度计都带有RS485通讯。

一种基于权利要求1所述转炉煤气全回收装置的回收方法，在吹炼中期，由转炉产生的转炉煤气经过除尘装置后进入L1段管路，由安装在L1段管路上的第一流量计和第一浓度计检测压力和浓度，浓度达标，则依次经过L2段、L3段进入煤气柜中，之后通过加压站加压后通过L7段管路运送到用户端，吹炼初期和末期，L1段管路上的第一流量计和第一浓度计检测到浓度不达标，则转炉煤气经过L2段后进入L6段，煤气柜中存储的高浓度的转炉煤气经过L7段后与L6 段中不达标的转炉煤气在L3段混合，之后由L3段经过L5段后与L1 段中的转炉煤气混合，混合后通过安装在L2段的第三流量计和第三浓度检测浓度和压力，浓度达标后通过L4段和L8段运送到用户端(7) 使用。

进一步的，所述L2段中混合的转炉煤气浓度和流量计算公式如下：