1、转炉节能减排技术转炉节能减排技术单嘴精炼炉单嘴精炼炉转炉新半干法除尘转炉新半干法除尘转炉二次除尘优化及转炉二次除尘优化及节能节能中冶设备院中冶设备院 梁文玉梁文玉 18210931755 20142014年年9 9月月1、单嘴精炼炉单嘴精炼炉2、转炉新半干法除尘技术、转炉新半干法除尘技术 3、转炉二次除尘系统节能及优化、转炉二次除尘系统节能及优化1、单嘴精炼炉：、单嘴精炼炉：1.1 技术背景：技术背景：单嘴精炼炉是我国单嘴精炼炉是我国1976年首先独立提出钢水精练技术，年首先独立提出钢水精练技术，早于日本大约早于日本大约10年。提出人北科大张鉴教授。年。提出人北科大张鉴教授。1976年年-20
2、08年该技术先后在大连钢铁厂年该技术先后在大连钢铁厂(13t)、长、长城特钢厂城特钢厂(35t)、武钢、武钢(250t)、太钢、太钢(80t)、石家庄钢铁、石家庄钢铁厂厂(70t)进行了工业试验，并取得了成功。进行了工业试验，并取得了成功。日本在日本在1991年开始采用该方法年开始采用该方法(REDA)改造其改造其DH真空真空钢水精炼设备并取得成功，随后开始建设新钢水精炼设备并取得成功，随后开始建设新REDA、Super-REDA。单嘴精炼炉单嘴精炼炉 REDA 1.2：单嘴精炼炉的冶金效果：单嘴精炼炉的冶金效果：1.2.1 脱碳效果：脱碳效果：单嘴精炼炉脱碳效果与单嘴精炼炉脱碳效果与RH相当
3、或略差相当或略差,优于优于DH.精炼炉精炼炉类型类型脱碳参数脱碳参数喷吹流量喷吹流量终点碳含量终点碳含量单嘴精单嘴精炼炉炼炉0,236 L/mint20分 降到20ppm最低10ppmRH0.22-0,2424-35 L/mint20分 降到15ppm最低9ppmDH0.15-0.1612-24 L/mintREDA0,232-4 L/mint10-20分 达到10ppm后无停留降到4ppm1.2.2 脱氢效果：脱氢效果：1.2.3 脱氧效果：脱氧效果：精炼炉类型精炼炉类型喷吹流量喷吹流量终点氢含量终点氢含量单嘴精炼炉单嘴精炼炉6 L/mint21分 1.5ppm，范围 0.9-1.3ppmR
4、H24-35 L/mint20分 降到1-2ppm精炼炉类型精炼炉类型喷吹流量喷吹流量终点氧含量终点氧含量单嘴精炼炉单嘴精炼炉6 L/mint20分 降到20ppm，与LF配合O10ppmRH24-35 L/mint20分 降到20ppm.与LF配合O10ppm1.2.4 脱氮效果：脱氮效果：精炼炉类型精炼炉类型终点氮含量终点氮含量单嘴精炼炉单嘴精炼炉在强脱氧、大氩流量、高真空下可降低2030%左右，一般35ppm,脱氮效果略好 RH在强脱氧、大氩流量、高真空下可降低20%左右，一般35ppm，30ppm困难1.2.5脱硫效果脱硫效果：精炼炉类型精炼炉类型终点硫含量终点硫含量 单嘴精炼炉单嘴精
5、炼炉真空室添加脱硫剂硫含量可达3050 ppm，脱硫率20%RH真空室添加脱硫剂硫含量可达1015 ppm，脱硫率70%1.2.6 合金成分控制：合金成分控制：1.2.7 升温效果：升温效果：精炼炉类型精炼炉类型控制精度控制精度 单嘴精炼炉单嘴精炼炉C、Mn、Si成分控制精度可0.015%RHC、Mn、Si成分控制精度可0.015%精炼炉类型精炼炉类型升温效果升温效果 单嘴精炼炉单嘴精炼炉化学加热：4/分左右，控温精度可达5，喷减低，降低抢位可提高氧气利用率。RH化学加热：4/分左右，控温精度可达51.2.8 真空室喷溅真空室喷溅：1.2.9 耐火材料消耗：耐火材料消耗：精炼炉类型精炼炉类型真
6、空室喷溅情况真空室喷溅情况 单嘴精炼炉单嘴精炼炉喷溅较小、高度是RH 1/2，清理频度大大降低.废气含尘量降低，利于提高真空泵寿命。RH喷溅严重，定期喷枪化学清理，影响换钢种，或影响清理后第一炉钢生产。精炼炉类型精炼炉类型耐火材料消耗耐火材料消耗 单嘴精炼炉单嘴精炼炉插入嘴寿命长200炉，REDA 500炉。RH插入管寿命低大约60次。1.31.3、单嘴精炼炉对单嘴精炼炉对单嘴精炼炉对单嘴精炼炉对RHRH的主要优势的主要优势的主要优势的主要优势1.3.1 处理成本低处理成本低：在处理效果相同或相近的情况下：单嘴精炼炉插入嘴在处理效果相同或相近的情况下：单嘴精炼炉插入嘴（易喷补）、下部槽寿命比（
7、易喷补）、下部槽寿命比RH长长3-9倍，氩气消耗是倍，氩气消耗是RH的的1/5，透气砖寿命与包龄同步或几倍于包龄，处理成本大大，透气砖寿命与包龄同步或几倍于包龄，处理成本大大降低，国家太钢试验数据计算节约成本约降低，国家太钢试验数据计算节约成本约16.8元元/t。1.3.2 设备作业率高设备作业率高：真空室内喷溅粘钢大大改善，喷溅高度大大降低，提真空室内喷溅粘钢大大改善，喷溅高度大大降低，提高了设备作业率，同时方便了钢种生产组织。高了设备作业率，同时方便了钢种生产组织。1.3.3 钢包容量适应性强钢包容量适应性强：单嘴精炼炉不仅适应大吨位钢包处理，同样也适应小单嘴精炼炉不仅适应大吨位钢包处理，
8、同样也适应小钢包处理。钢包处理。1.3.4 脱硫能力更强脱硫能力更强：单嘴精炼炉由于其特殊的流场特点，脱硫能力更高，单嘴精炼炉由于其特殊的流场特点，脱硫能力更高，特别适合低碳、低硫钢种的生产，例如，电工钢、特别适合低碳、低硫钢种的生产，例如，电工钢、IF钢等。钢等。由图可以看出：由图可以看出：单嘴精炼炉浸渍单嘴精炼炉浸渍管直径比较大，管直径比较大，视野开阔，容易视野开阔，容易观察浸渍管和下观察浸渍管和下部槽的耐材侵蚀部槽的耐材侵蚀情况。便于耐材情况。便于耐材维护人员对浸渍维护人员对浸渍管、下部槽喷补管、下部槽喷补维修。维修。而而RH下部槽下部槽无法实现喷补。无法实现喷补。从而避免了由于从而避免
9、了由于下部槽耐材损坏下部槽耐材损坏而得不到及时的而得不到及时的发现和维护而发发现和维护而发生穿槽事故。生穿槽事故。单嘴精炼炉没有真单嘴精炼炉没有真空室槽底，相对空室槽底，相对RH可以省去槽底可以省去槽底的砌筑、维护的长的砌筑、维护的长期费用成本。在期费用成本。在RH需要顶吹氧时，需要顶吹氧时，为了不吹损槽底耐为了不吹损槽底耐材而不得不把氧枪材而不得不把氧枪枪位提高，这样就枪位提高，这样就影响了脱碳速率，影响了脱碳速率，延长了处理时间，延长了处理时间，降低了氧气的利用降低了氧气的利用率；而单嘴精炼炉率；而单嘴精炼炉则不必考虑这种情则不必考虑这种情况，从而可提高氧况，从而可提高氧气利用率进而提高气
10、利用率进而提高脱碳效率。脱碳效率。1.1.最大的浸渍管内径获得最大的最大的浸渍管内径获得最大的循环量；循环量；2.2.最长的气泡上升路径获得最大最长的气泡上升路径获得最大的搅拌能；的搅拌能；3.3.精炼效果好、精炼效率高；精炼效果好、精炼效率高；4.4.喷溅弱、真空室内壁结冷钢少，喷溅弱、真空室内壁结冷钢少，可降低厂房高度；可降低厂房高度；5.5.浸渍管与下部槽维护方便；浸渍管与下部槽维护方便；6.6.浸渍管、下部槽使用寿命长，浸渍管、下部槽使用寿命长，提高设备运行率；提高设备运行率；7.7.氩气消耗量少，仅为氩气消耗量少，仅为RHRH的的1/51/5；可减少氧气的消耗量；可减少氧气的消耗量；
11、8.8.成功开发出了低消耗、高效率成功开发出了低消耗、高效率的脱硫工艺。的脱硫工艺。9.9.运行成本大幅度降低；运行成本大幅度降低；太钢二炼钢80t单嘴精炼炉实验现场长城钢厂长城钢厂35t35t单嘴精炼炉实验现场单嘴精炼炉实验现场 武钢三炼钢武钢三炼钢250t250t单嘴精炼炉实验现场单嘴精炼炉实验现场石钢电炉车间60t单嘴精炼炉实验现场钢水喷溅情况钢水喷溅情况真空室结冷钢情况如下图所示，喷溅并不严重且喷溅真空室结冷钢情况如下图所示，喷溅并不严重且喷溅高度下降。高度下降。由图可以看出：单嘴精炼炉在生产200炉后真空室内的钢渣喷溅高度只是RH的一半而且很少结冷钢。1.4、国外发展现状：、国外发展
12、现状：日本对单嘴精炼炉的研究始于日本对单嘴精炼炉的研究始于 DH 脱气装置的改造，最脱气装置的改造，最早于早于1991年将年将180 t-N-Slim DH 改造为单嘴精炼炉改造为单嘴精炼炉(REDA)。日本新日铁公司于日本新日铁公司于1995年将八幡钢厂一座年将八幡钢厂一座350 t DH真真空脱气设备改造成了单嘴精炼炉。空脱气设备改造成了单嘴精炼炉。在此之前日本研究人员进行了相应的实验研究，包括在此之前日本研究人员进行了相应的实验研究，包括水模型和水模型和175 t 钢包实验。钢包实验。日本已有近十台单嘴精炼炉在线运行用于大生产。日本已有近十台单嘴精炼炉在线运行用于大生产。新日铁八幡钢厂
13、350t REDA装置1.5、单嘴精炼炉具备推广的条件单嘴精炼炉具备推广的条件：对对单嘴精炼炉的水力学模型研究，计算机模拟研究已单嘴精炼炉的水力学模型研究，计算机模拟研究已经进行了深入研究，摸清了其钢水运动规律，摸清了设经进行了深入研究，摸清了其钢水运动规律，摸清了设计参数对其工艺效果的影响规律，计参数对其工艺效果的影响规律，单嘴精炼炉的脱碳、脱氢、脱氮、脱氧、夹渣物去除单嘴精炼炉的脱碳、脱氢、脱氮、脱氧、夹渣物去除理论研究已经深入进行，理论模型与生产实践吻合较好。理论研究已经深入进行，理论模型与生产实践吻合较好。经过大连钢厂、长城特钢、武钢三炼、太钢特钢、石经过大连钢厂、长城特钢、武钢三炼、
14、太钢特钢、石家庄钢铁厂的工业试验，证明了单嘴精炼炉的冶金效果家庄钢铁厂的工业试验，证明了单嘴精炼炉的冶金效果等同于等同于RH,掌握了单嘴精炼炉的工业设计经验。掌握了单嘴精炼炉的工业设计经验。日本研究人员进行了相应的实验研究，包括水模型和日本研究人员进行了相应的实验研究，包括水模型和175 t 钢包实验，并有多套钢包实验，并有多套REDA单嘴精炼炉实际工业运单嘴精炼炉实际工业运行。行。单嘴精炼炉在中国已经具备了工业化生产的条件，是单嘴精炼炉在中国已经具备了工业化生产的条件，是成熟的钢水真空处理技术。成熟的钢水真空处理技术。2、转炉煤气半干法塔文系统工艺技术、转炉煤气半干法塔文系统工艺技术 2.1
15、2.1、行业背景、行业背景 2.2 2.2、现有技术特点比较、现有技术特点比较 2.3 2.3、新型半干法系统工艺技术及创新点、新型半干法系统工艺技术及创新点 2.4、目标性能、目标性能 2.5、社会效益、经济效益及总投资、社会效益、经济效益及总投资2.1、技术的提出：、技术的提出：现有的转炉一次除尘基本采用现有的转炉一次除尘基本采用OGOG法、半干法、法、半干法、LTLT干法。上干法。上述技术目前是支撑我国转炉生产的主流除尘技术。述技术目前是支撑我国转炉生产的主流除尘技术。OG OG法投资低、运行可靠，排放浓度法投资低、运行可靠，排放浓度100-120mg/Nm100-120mg/Nm3 3
16、 半干法投资低、运行可靠、排放浓度半干法投资低、运行可靠、排放浓度50-80mg/Nm50-80mg/Nm3 3 LT LT干法投资高、系统简单、对转炉冶炼工艺稳定性、自干法投资高、系统简单、对转炉冶炼工艺稳定性、自动化控制要求高，排放浓度动化控制要求高，排放浓度10-15mg/Nm10-15mg/Nm3 3。国家环境保护部国家环境保护部20132013年年2 2月颁布的关于执行大气污染月颁布的关于执行大气污染物特别排放限值的公告要求排放浓度物特别排放限值的公告要求排放浓度50mg/Nm50mg/Nm3 3，致使致使OGOG法、半干法无法满足新环保要求，而已建的转炉炼法、半干法无法满足新环保要求，而已建的转炉炼钢厂由于改造场地不足、投资过高、操作难度大等原因，钢厂由于改造场地不足、投资过高、操作难度大等原因，上上LTLT干法除尘有一定的困难，需要一种除尘效果、稳定投干法除尘有一定的困难，需要一种除尘效果、稳定投资低、占地省、改造时间短的新除尘方法出现，新半干法资低、占地省、改造时间短的新除尘方法出现，新半干法由此而生。由此而生。2.22.2、现有技术比较：、现有技术比较：、现有技术比较
