锡钢t电炉设置新型电炉烟气预热废钢装置的电炉烟气除尘系统可研 …

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1、锡钢30t电炉设置新型电炉烟气预热废钢装置的电炉烟气除尘系统可研…电 燃2000冶金环境保护#t’IJ年第4期 巴一 一, 瑟最 锡钢30t电炉设置新型电炉烟气 预热废钢装置的电炉烟气除尘系统可研报告 盎惠渝虞洪庆J张可清 (七0三研究所工程总承包公司) 1新型电炉烟气预热废钢装置可行性研究 1.1废钢预热的必要性 电炉炼钢过程中产生的烟气在600～ 1300~C范围内,其炉内排烟烟气量为700～ 800m/t?h,烟气带走显热占电炉总耗能的 15%～20%或更多.高温烟气进入除尘系统 前,还要由水冷密排烟道等专门的冷却设备, 消耗大量的冷却水来降低烟

2、尘温度,以满足 除尘器运行要求,这样增加了企业环保建设 投资和日常运行费用.自80年代初,由于能 源费用较70年代上涨了1.4—1.5倍,电炉 烟气预热废钢研究倍受重视.获得工业上应 用比较早的,是80年代日本在50t,1OOt电炉 上成功的采用了电炉烟气预热废钢技术,获 得明显效益.不仅直接降低了电能消耗,同 时还缩短了炼钢时间,减少了电极消耗.之 后,德国,奥地利,美国,意大利等国的电炉烟 气预热废钢工作有了长足的进步. 1.2废钢预热国外现状 目前,电炉烟气预热废钢装置,世界上大 体可划分为三种类型. (1)搬运料罐型(简称料罐型,见图1) 这是电

3、炉烟气预热废钢最早出现的一种 装置,首先由日本研制,采用至今.多年来有 局部改进,且发展为多种型号,但其本质特征 仍然是电炉一燃烧室一料罐三者间高温烟气 的转移是靠管道输送实现的,预热后的废钢 靠搬运料罐投放到电炉中.由于罐下部的开 闭部位难于制成高温结构,所以废钢的预热 温度受到限制,烟气管道输送(水冷壁结构) 和料罐搬运都伴随着不可忽视的热损失.整 套装置占地面积较大. .,,02 电弧炉风门罩玲扣塔 幽1抖耀预热式废钢预热装置 这种料罐型装置由于是早期开发,经济 技术性能较后开发的其他类型装置差,但其 技术难度不高,运行比较可靠,也有明显的经 济效

4、益,所以日本仍在广泛采用.到90年代. 已有5O套该型装置投入使用. 其技术指标为:废钢预热平均温度 300—350,每吨钢电耗降低40—50kWh, 电极消耗每吨钢下降02～0.4kE,每炉熔炼 时闻缩短7—8rain. (2)水冷竖炉型(简称竖炉型,见圉2) 稍后德国和奥地利开发出在电炉炉盖上 增加连体的钢制水冷壁高大竖炉.该炉克服 了料罐型在烟气输送与废钢搬运上存在的重 大缺点,可以使废钢预热到较高的温度,同时 配置了六个油氧或碳氧喷枪,大约使每吨钢耗 电下降lOOkWh左右,较料罐式有很大进步 节能节材达到较高的水平.我国引进的第一台 90t竖炉

5、电弧炉在江苏沙钢集团润忠钢铁厂投 入使用,冶炼电耗小于400kWh/t钢,冶炼周 期69rain~炉,冶炼指标居国内领先水平. ●/ 2000年第4期冶金环境保护 图2竖炉电砸炉的示意图 但竖炉型仍存在明显的缺点:庞大的水 冷系统增加了造价和运行费用,能量浪费仍 很大;重型液力升降装置,增加了造价和运行 维修费用;间断式预热,未充分利用烟气显 热;整个装置制造,要求很高的工艺水平,价 格昂贵.此外,需要特别指出的是要求废钢 是小于80cm长的杆状件,对废钢的尺寸和 形状要求较高,大多数电炉钢厂很难实现. 这种竖炉近年来国外又作了改进,仍未 克服庞大水

6、冷系统浪费能源和造价十分昂 贵,运行费用高等主要缺点. (3)连续斜窑型(简称斜窑型) 意大利对电炉烟气预热废钢以求节电的 研究十分重视,开发出的回转斜窑连续预热 废钢装置.在电炉侧,配置类似水泥回转窑 炉样的回转斜窑连续预热废钢,克服了竖炉 型主要缺点,不必采用庞大的水冷系统和重 型液压升降装置.烟气显热被深度利用,废 钢人电炉平均温度达到750~C,每吨钢电耗 下降约120kWh. 此外,美国开发出一种水平传送带,通 过动态密封将经电炉高温烟气预热后的废钢 和还原铁连续送人电炉的装置(见图3),称 Consteel(简称康钢法)法,可将废钢加热到平

7、均550—600℃. 该装置连续加热废钢,热利用率高,但水 圈3Const~e]连续加车}电弧炉的基本原理图 平设置的预热传送路线很长,占地颇大.若用 于对已有电炉车间的改建工程,有很大困 难. L3废钢预热国内现状 (1)我国绝大多数电炉尚未采用电炉烟 气预热废钢技术,电炉炼钢电耗指标很高. (2)只有极个别电炉采用料罐型废钢预 热装置,可能是由于其经济技术指标不先进, 看不出有继续扩大使用的前景.我国目前还 没有自己研制的,适合中国国情的先进的废 钢预热装置. (3)由于电炉炼钢具有高产,优质,低耗 等优点,加之国际废钢市场开放和国内废钢 资源的增长

8、以及搭配一定比例的热装铁水和 海绵铁原料的使用,加上配置连铸,连轧形成 短流程生