[实用新型]一种自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统

说明书

一种自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统，所属冶金技术领域，系统包上料系统、炉体、除尘器、变频引风机、煤气柜、烟囱、煤炭气化炉、旋风除尘器、可升降保温罩、料仓、微调中间包和钢包。本实用新型系统利用竖炉自身高温烟气喷煤发生煤气，实现燃气自循环的全废钢铁冶炼，并且可使冶炼环节的烟气零排放，达到能源流的合理循环利用的效果；同时也使能源流更加合理，减少了煤气发生过程的热量消耗，避免了煤气发生过程的废水处理设备和费用；节能减排效果显著，冶炼环节能耗只是传统电弧炉冶炼的25％左右，整个制造成本比电弧炉降低180～260元/吨钢；本实用新型的全废钢冶炼系统是融节能、低碳、环保、低成本于一体的绿色冶炼系统。

技术领域

本实用新型属于冶金技术领域，特别涉及一种自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统。

背景技术

目前钢铁冶炼的主流方法有两种：一种是长流程，包括采矿、选矿、烧结、高炉炼铁、转炉炼钢、精炼、连铸等工序；另一种是短流程，包括电弧炉或中频炉熔化、精炼、连铸等工序。受排放压力和废钢资源不断增加的因素影响，短流程备受行业青睐。

我国的电力结构是以火力发电为主，火力发电是热能转换为电能的过程，这个过程的最高转化率在40％左右，可见在这个转化过程中有60％左右的能源被浪费掉了，同时发电运行过程还会产生相当的运行费用，输电到用电客户还会有电的传输费用和损耗，用户的电热转换过程还会有电能损失，并且电弧炉冶炼还会有电极的消耗，而电极的生产过程是个高耗能高污染过程。可见从能源流和能源利用率的角度看电弧炉冶炼工艺存在耗能高、成本高、转化率低的问题。

目前，煤气发生炉存在很多问题，由于其结构的原因，发生煤气过程顶部煤炭是渐进式升温，煤炭是低温干馏，产生大量长链有机物，苯、萘、焦油类物质，生成燃气必须经过水洗脱除这些物质及除尘，产生很多废水，环境污染严重，因此政府对该工艺严加限制，制约了很多使用燃气企业的发展。再有该工艺热损失大，控制复杂，产生燃气热值低，大大降低使用燃气的优势。

另外，我国大部分钢铁企业的烧结工艺燃料在使用无烟煤，烧结工艺的焙烧过程是渐进式加热，煤炭中的挥发分还没有到燃点就被蒸馏挥发逃逸，根本没有燃烧就逃逸了，造成了热值的巨大浪费，同时排入大气都变成了VOC，污染了大气，是目前工业VOC最大的排放源。居民散煤燃烧炉具容积都非常小，添加煤炭过程使炉温迅速降低，新添加的煤炭被低温干馏，干馏出的挥发分没有得到燃烧就已经逃逸，既损失了热值，也造成了VOC逃逸，这是散煤燃烧最大的污染。

上述问题都是急需要解决的社会难题，为了解决这些问题，我们开发了一种自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统。

实用新型内容

为使全废钢铁冶炼更加低碳绿色，同时解决上述社会问题，本实用新型提出了一种自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统，利用竖炉自身高温烟气干馏煤炭，同时将烟气中的二氧化碳与部分煤炭发生气化反应，过剩碳粉做铁矿烧结燃料或做型煤，高温烟气是高热值燃气，高温燃气通过与废钢换热降温，然后经除尘器除尘后进入煤气柜回收备用。产生的煤气量会大于炼钢炉需要，因此可以供轧钢等其它用气设备使用，无需另建煤气发生设施。实现燃气自循环的全废钢铁冶炼，并且可使冶炼环节的烟气零排放，达到能源流的合理循环利用的效果，其具体技术方案如下：

一种自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统，包括上料系统1、竖炉2、除尘器3、变频引风机4、煤气柜5、烟囱6、煤炭气化炉7、旋风除尘器8、可升降保温罩9、料仓10、微调中间包11和钢包12；

所述竖炉2底部侧壁设置有出钢口13，竖炉2的熔化段下部设置有钢水加热氧燃烧嘴14，竖炉2的熔化段上部设置有主氧燃烧嘴15，竖炉2的过渡段1200～1700℃温度处设置有环形烟道16，竖炉2的预热段设置有降温喷淋系统17，竖炉2的炉顶设置有密封加料系统18；

所述煤炭气化炉7上设置有喷煤枪20、氧气喷嘴21和蒸汽喷吹装置22；

所述可升降保温罩9上设置有测温取样口24和氧燃枪25；