转炉炼钢主要节能减排技术措施

1、转炉炼钢主要节能减排技术措施韩超 王伟林（河北钢铁集团唐钢第二钢轧厂，河北唐山，063000）摘要：对转炉炼钢生产流程中的工序消耗作了简单介绍，分析了各种主要节能措施在二钢轧厂的应用。对提高转炉煤气回收、充分回收烟气的显热、除尘系统变频改造、大包蓄热式烘烤的应用。截止 2010年 7月, 转炉炼钢工序能耗 , 降到 -25.28kg 标煤 / 吨钢 , 一年共创经济效益 4000多万元 , 达到国内最好水平。 这是先进炼钢技术重要的标志之一 , 是炼钢工艺、装备、操作及管理诸方面先进水平的综合体现。关键词：转炉炼钢，煤气回收，蒸汽回收，变频，大包蓄热式烘烤。1.前言2010年唐钢公司面临着更加

2、严峻的市场形势，随着企业节能减排不达标将被一票否决制度的出台，二钢轧厂采取了淘汰落后工艺，利用先进技术、装备，降低能源消耗、提高能源利用率等措施。 开创了节能减排的新局面。2. 转炉炼钢能耗分析2.1二钢轧生产工艺流程唐钢二钢轧厂采用转炉炼钢，转炉炼钢原料为转炉铁水，冶炼产品为合格钢水。铁水由炼钢厂用铁水罐热装热送至炼钢厂，不经过混铁炉而直接兑入转炉炼钢；冶炼优质钢种时，铁水需先送至脱硫站进行炉前脱硫等预处理。铁水预处理转炉精炼铁水扒渣连铸图 1转炉炼钢工序生产工艺示意图2.2转炉工序能耗的构成转炉工序消耗的能源介质为: 氧气、电、煤气、氩气、氮气、压缩空气、蒸汽和水等; 回收部分为转炉煤气和

3、蒸汽。通过对标分析我厂在电耗、煤气和蒸汽回收以及煤气消耗存在较大差距。13. 实现节能减排的主要措施3.1提高转炉煤气回收水平3.1.1转炉煤气回收技术特点转炉煤气回收采取由PLC控制的炉口微差压技术和转炉降罩吹炼相配合, 使用液压装置驱动二文喉口,在吹炼过程中, 二文喉口开度根据工况进行调节, 既保证除尘效率又使煤气回收量趋于最大。3.1.2利用煤气回收新技术, 提高煤气回收量(1) 通过对计算机煤气回收程序的修改和完善,控制好升、降罩的合理时机，确定最佳回收时间, 降低烟罩回收时的高度，同时对原系统计算程序中数据的采集、运算参数的选用进行修改和重新进行程序设计,使吨钢煤气回收量和热值有大幅

4、度的提高。(2) 对炉口始终采取正压控制, 炉口差压自动调节的控制范围在±20Pa, 而生产中将压力控制在+5Pa 左右。精心操作使风机转速在吹炼前、后及回收期采取分段控制, 使煤气回收顺利进行。(3) 控制好升、降罩的合理时机, 采用全密闭裙罩回收。对系统各点的压力分配进行调整, 使每次回收时间由原来的7.5min 增加到目前的8min。3.2充分回收烟气的显热3.2.1蒸汽回收技术特点：转炉烟气冷却蒸汽回收系统采用了低压与高压全汽化冷却相结合,强制循环与自然循环相结合的操作方式 ,有利于烟气显热的全过程回收。3.2.2蒸汽回收新技术的开发(1) 因我厂蒸汽从蓄热器直供低温余热发电

5、机组，故要求我厂所供蒸汽在蓄热器压力调节阀后压力设定在 1.0Mpa 稳定运行，同时要求我厂蓄热器出口压力调节阀在调节阀故障时应可以立即关闭，防止我厂高压蒸汽进入低温余热发电机组，造成机组停机或超速。(2) 我厂蓄热器运行压力暂定为：放散压力为1.5Mpa，汽包压力保持不变。(3) 2008年汽化和烟罩系统彻底进行了改造。经过改造后, 全年可多回收蒸汽200多吨。因我厂蒸汽从蓄热器直供低温余热发电机组，故要求我厂所供蒸汽在蓄热器压力调节阀后压力设定在1.0Mpa 稳定运行， 同时要求我厂蓄热器出口压力调节阀在调节阀故障时应可以立即关闭，防止我厂高压蒸汽进入低温余热发电机组，造成机组停机或超速。

6、3.2.3蒸汽回收指标转炉蒸汽回收设计指标为吨钢80kg, 经过几年来的技术攻关、技术改造, 特别是 2008年汽化系统改造完成后，该厂吨钢回收蒸汽达85kg, 折合 8.02kg 标煤 , 烟气的显热得到了较充分的回收和利用。转炉煤气回收及转炉蒸汽回收可大大降低转炉工序能耗，当转炉煤气回收量及转炉余热蒸汽回收量大于转炉工序消耗的能源量时，转炉工序即可实现“负能炼钢”。3.3 除尘系统变频改造转炉冶炼工艺周期如表1。2表 1工艺周期工艺状况装铁加废钢吹氧拉碳出钢渣补倒渣时间（分）1101212.52.51变频调速具有如下显著的优点：（ 1）由设备设计余量而导致 “大马拉小车” 现象，因电机定速

7、旋转不可调节， 这样运行自然浪费很大，而变频调节彻底解决了这一问题；（ 2）由负载档板或阀门调节导致的大量节流损失，在变频后不再存在；（ 3）某些工况负载需频繁调节，而档板调节线性太差，跟不上工况变化速度，故能耗很高，而变频调节响应极快，基本与工况变化同步；（ 4）异步电动机功率因数由变频前的0.85 左右提高到变频后的 0.95 以上；（ 5）可实现零转速启动，无启动冲击电流，从而降低了启动负载，减轻了冲击扭振。（ 6）高压变频器本身损耗极小，整机效率在97以上。对转炉一次、二次除尘分别进行了改造，年节电率达到30%以上。3.4 大包蓄热式烘烤的应用二钢轧厂离线钢包烘烤装置设置在钢包修理区，

8、其中一跨共有立式烘烤器11 台，二期卧式烘烤器2台。主要作用是加热大修、小修及周转包，加热温度跨度大、时间长。采用的蓄热式钢包烘烤装置通过回收热烟气的显热，使得热烟气的排放温度由1000 以上下降到150-200 以下，而助燃空气预热到800-900 左右，从而极大地提高燃料的利用率，节约能源。煤气自用量由23 m3/t降低到 11 m3/t 。4 结 语二钢轧厂通过先进技术的开发和应用, 紧紧抓住能源与节流两项重点工作, 一方面不断提高转炉煤气、蒸汽回收水平, 另一方面降低转炉的能源消耗, 采用各种节能新技术, 利用科技进步, 优化用能模式 , 使转炉工序能耗大幅下降。截止2010年 7月

9、, 转炉炼钢工序能耗已由2009 年的 1.2kg 标煤 / 吨钢 ,2010 年 1月的-13.62kg 标煤 / 吨钢 , 降到 -25.28kg 标煤 / 吨钢 , 从2010年 1月开始实现负能炼钢, 一年共创经济效益4000多万元 , 达到国内最好水平。这是先进炼钢技术重要的标志之一, 是炼钢工艺、装备、操作及管理诸方面先进水平的综合体现。参考文献：1 于振东，蔡承桔主编焦炉生产技术M 沈阳辽宁科学技术出版社。 20032 郑文华，于振东当前我国炼焦生产的新技术C 2005中国钢铁年会论文集，135 1403 郑文华，于振东炼焦新技术及应用C2005 中国煤炭加工与综合利用技术、市场

10、、产业化发展战略研讨会论文论文集，2372404陈丽云钢铁生产流程二次能源及高炉能效分析D 北京：钢铁研究总院， 20065胡长庆物质流、能量流分析与新一代钢铁制造流程D 北京：钢铁研究总院， 20066张有礼，王维兴钢铁工业能源结构与节能J 中国冶金， 2006， 16(10) ： l 一3，87 魏建新钢铁企业的能源战略 J 冶金能源， 2007 ， 26(2) ： 36，115771001803090012095 5790368228596330825771001803090012386 5761373997357606965771001803090013594 578077579902

11、5155125771001803090012387 5771649826018180515771001803090012138 57213119215891832635771001803090012359 5790368223610760535771001803090012356 5761352861437917425771001803090012355 57508786970469327917088100343355274 10122994432583337917088100343355275 10186673293883200817088100343356107 10158115250150052217088100343356108 10100018005987173217088100343354295 10107419414268701717088100343356184 10187866086962880217088100343356185 10177583117408667417088100343356109 1010860143735728