高炉炼铁工艺的六大节能减排措施-北极星节能网

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笔者根据在炼铁生产40余年的实践，总结了如下6项节能减排的工艺技术：炉顶装料过程中均压放散的煤气回收，加压热风炉烟道废气作为高炉煤粉喷吹用惰性气体，高炉煤气干法除尘系统煤气回收时的温度掌控，高炉干法除尘的防腐技术，新型旋风除尘器，高炉低噪音煤气压力调节阀。并试图从原理和实际应用上加以介绍，以引起同仁们的讨论和应用，想起到抛砖引玉的作用。

1 炉顶装料过程中均压放散的煤气回收

高炉是高温高压冶炼的容器，高炉生产中要不断从炉顶装进铁矿石与焦炭,，而矿石焦炭是在常温常压状态下由料车提升或胶带机运至炉顶再装入高炉，装入过程中的装料罐(称量罐或大钟斗)有一个泄压放散后受料,充压均压后再往炉内布料的过程。泄压放散至空中的是高炉煤气，这部分煤气进入炉顶消音器,经消音除尘后排进大气。这是含约3000kJ/m3热值的二次能源(1000m3高炉煤气约相当100kg标准煤)，不想办法回收利用既浪费能源又污染环境, 损害人类。

根据高炉装料工艺、冶炼强度、顶压、料罐大小等, 生产中表明,装料均压放散过程排入大气的工况煤气量为10-20m3/t, 虽只占吨铁煤气的1%左右，基数大了其排放量也是十分惊人的，年产200万t的2500m3高炉年放散量2500-3000万m3,2013年全国高炉产生铁7亿多吨, 仅此项排放量是100亿m3。这些煤气中含CO：23-24%，CO2：16-23%，人在含有CO浓度500mg/m3的环境中只要20min就有中毒死亡危险,有剧毒的高炉煤气是毒害人类的重武器，这些CO排入大气中虽得到稀释但仍危害人类健康,比CO2温室气体危害要严重得多。同时其能源损耗也十分惊人。全人类都在减排温室气体,炼铁同仁更应迅速行动起来回收这部分煤气并加以利用。企业是技术创新和开发的主体，有为者建议大胆偿试,放眼社会资源利用和降低污染。如果搞好了在世界上应当首创。

我们曾开发设计了一个处理回收工艺及设备见图1，投资回收期约半年。这种方式又可分燃烧排放方式和回收进企业管网方式,燃烧排放方式排进大气的是CO2，能源没得到应用，不宜应用。进管网方式为企业增加新的能源、减少排毒，建议采用。

煤气管网中的煤气有10kPa的压力,高炉称料罐内煤气放不净,也可设定下料罐与大气之间某一低压差条件下开上料阀受料(或再开一次原有均压放散阀)，此时煤气回收率可达95%左右。若开发一个抽负压装置则可100%回收。此外从装料均压放散煤气回收时间程序上是可满足要求的。

xc公司今年在1#高炉大修中拟增设装料均压放散煤气回收装置,介时可为同行提供宝贵的实例。

2 加压热风炉烟道废气作为高炉煤粉喷吹用惰性气体

高炉热风炉烟道废气在高炉喷吹煤粉的制粉系统,做为干燥剂和降低系统O2含量惰化作用,在我国己近40年历史了，为保证高炉喷煤的安全和节约能源起到的巨大的作用,技术上已日臻成熟。当前存在的问题是高炉炼铁工艺中N2用量不断攀升,N2资源和压N2能力受限,出现高炉用N2和喷煤用N2不平衡,相互争用的问题。

(1)高炉用N2不断增加。有十几处需用N2,仅炉顶无料钟用N2原设计500-800m3/h,而现在2500m3以上高炉实际用N2都大于2000m3/h。一座高炉在装料一均都采用半净煤气的条件下的耗量大至在5000m3/h以上。

(2)高炉喷煤的煤粉多为烟煤与无烟煤混合喷吹,为保证安全,喷吹罐组的加压、倒罐、喷吹、二次补气等多用N2,加之多属稀相喷吹,没能真正实现浓相喷吹,因此耗N2量高。

介于这种局面,和同志们共同开发出利用热风炉烟道废气加压后代替现有的N2和压缩空气用于喷煤。其工艺如图2所示。

热风炉烟道废气完全可做为喷吹煤粉的惰性气体和载气,其成份见表1,它是两种惰性气体的混合气。改当前加压空气或N2作为喷煤载气为加压烟道废气作为喷煤载气,吸入口稍增加简单除尘和脱水设施即可应用,其惰化效果应比纯N2还好。

由表1中可看出烟气中含CO2近30%,比用压缩的N2多了30%CO2,进入高炉后与炉内C发生反应：CO2+C=CO，产生还原剂CO,富化了还原剂成分,带入的C原子节约了能源,某种程度上减少了CO2的排放量。此外它优先与煤粉中的C发生气化,某种程度减少焦炭的气化反应,进而保护了焦炭的强度。为减排做贡献，一举三得。同时也使高炉冶炼行程弱为发生了一定的变化,CO2在风口前发生气化反应是吸热的,而在高炉中上部参加间接还原又放出热量,有利间接还原的发展。这对进一步使用高风温和发展间接还原都有利，因喷煤带入气体量很有限,不会给高炉冶炼行程带来大的影响。

原标题：高炉炼铁工艺上几个节能减排措施

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