1.一种自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,包含如下步骤:步骤1,加料:
在新炉开炉时,将炉料布置到竖炉(2)的炉底中心区,先铺垫两层浸油枕木,然后在枕木上布置焦炭,之后在焦炭中心区上布置一定长度的废钢,并给钢水加热氧燃烧嘴(14)和主氧燃烧嘴(15)喷出的火焰留出燃烧反应区,废钢上部布置轻薄钢料或破碎钢料,正常冶炼时废钢表面的氧化铁和低熔点物质会熔化,使轻薄钢料或破碎钢料粘结在一起,形成钢料柱,不会散落到燃烧预留空间或落到竖炉(2)内的流钢沟内,为防止未熔化废钢散落到流钢沟内降低钢水温度,在流钢沟上覆盖耐材盖板,盖板上带有缝隙,熔化的钢水可以流下,而未熔化废钢不能漏下;
步骤2,煤气发生:
将研磨好的粒径<3mm低硫煤粉利用喷煤枪(20)喷入煤炭气化炉(7),炉内熔炼产生的高温烟气通过环形烟道(16)的下烟道进入煤炭气化炉(7),将低硫煤粉干馏;在1100℃以上的高温环境下干馏出的煤气会发生裂解,将长链的碳氢化合物裂解成短链的烷、烃和氢气,同时高温烟气中的CO2和残留O2及蒸汽喷吹装置(22)喷入的蒸汽会与干馏出的挥发物及新生成的干馏炭发生化学反应,生成复合煤气,复合煤气的热值控制在1500 2500Kcal/m³;当~煤炭气化炉(7)的内部温度低于1100℃时,通过氧气喷嘴(21)补吹适量氧气使煤炭气化炉(7)升温并保持气化温度在1400℃ 1700℃;
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步骤3,煤气循环、预热:
煤气发生后的复合煤气温度仍然会在900℃以上,煤炭气化炉(7)产生的干馏煤和烟尘通过旋风除尘器(8)回收,经旋风除尘器(8)洁净后复合煤气则通过返回烟气管道进入环形烟道(16)的上烟道,进而引回竖炉(2)内,完成利用复合煤气对废钢进行预热;干馏未被气化的干馏煤落入煤炭气化炉(7)内部的干馏煤收集仓,经过余热回收冷却收集,连同除尘灰一起送炼铁烧结做燃料;
步骤4,熔炼:
开启变频引风机(4)进行冷运行,待变频引风机(4)正常工作后,启动钢水加热氧燃烧嘴(14)和主氧燃烧嘴(15),控制钢水加热氧燃烧嘴(14)和主氧燃烧嘴(15)的过氧系数为
1.5 3.0,然后通过燃烧焦炭使炉底升温,待钢水达到出钢温度时打开出钢口(13)的封堵塞~棒,连续出钢;
进入正常冶炼阶段时,将钢水加热氧燃烧嘴(14)和主氧燃烧嘴(15)的过氧系数调至
1.0以下,使未燃尽煤气与废钢表面的氧化铁发生间接还原反应,避免废钢氧化;
步骤5,钢水成分微调:
打开出钢口(13)的封堵塞棒,使熔化后的钢水流入微调中间包(11),开启氧燃枪(25)对微调中间包(11)内的钢水进行升温至1550℃以上;出钢前根据钢水成分需要,将料仓(10)中的脱氧剂、合金、造渣辅料加入至微调中间包(11)内,对钢水进行合金化成分微调及增碳和扩散脱氧;
钢水成分微调时,底吹透气砖(27)吹氩气搅拌,使钢水温度、成分均匀,由于有了扩散脱氧,合金收得率很高,可少加铝脱氧剂,因此钢水夹杂物很少;
出钢过程及成分微调时,氧燃枪(25)一直在工作状态,供气强度可根据加热需要调整,氧燃比控制在1 1.01,回烟管道(23)的阀门受微调中间包(11)内压力传感器控制,始终保~持微负压‑20 ‑30Pa,既要保证不能烟气外溢,又不能吸进太多空气;燃烧的高温烟气全部~通过回烟管道(23)进入煤炭气化炉(7)内,高温烟气将低硫煤粉干馏,生成复合煤气;
步骤6,出钢:
当微调中间包(11)钢水够一罐钢水时,打开微调中间包(11)出钢口的塞棒,钢水流入钢包(12),钢包(12)转移至LF炉工位精炼,做最后微调及等待;
更换微调中间包(11)时,首先用塞棒封堵出钢口(13)停止出钢,并将微调中间包(11)中的钢水全部出尽,然后移出并更换微调中间包(11),工作复位继续连续出钢;
所述的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)的炉顶设置有封闭加料系统(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);
所述微调中间包(11)侧壁下部设置有流钢口(26),微调中间包(11)底部设置有底吹透气砖(27);
所述上料系统(1)的上料端与竖炉(2)顶部的封闭加料系统(18)相连接,所述竖炉(2)的上部出烟口通过管道连接除尘器(3)的进气口,所述除尘器(3)的出气口通过管道连接变频引风机(4)的引风口,所述除尘器(3)与变频引风机(4)的连接管道上设置有进气管(19),所述变频引风机(4)的出风口通过管道分别连接煤气柜(5)和烟囱(6);
所述环形烟道(16)的下烟道通过管道依次连接有煤炭气化炉(7)和旋风除尘器(8),所述旋风除尘器(8)通过返回烟气管道与环形烟道(16)的上烟道连接;
所述竖炉(2)的出钢口(13)通过管道连接微调中间包(11),所述微调中间包(11)上加盖可升降保温罩(9),所述可升降保温罩(9)上的辅助料加料口通过管道与料仓(10)的底部出料口连接,所述可升降保温罩(9)上的回烟口通过回烟管道(23)与环形烟道(16)连接;
所述微调中间包(11)的流钢口(26)下设钢包(12),用于承接钢水。
2.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述除尘器(3)的出气口设置有控气阀门,所述进气管(19)设置有控气阀门,所述变频引风机(4)与煤气柜(5)的连接管道上设置有控气阀门,所述变频引风机(4)与烟囱(6)的连接管道上设置有控气阀门;所述环形烟道(16)的下烟道出烟口设置有控气阀门,环形烟道(16)的上烟道进烟口设置有控气阀门。
3.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述竖炉(2)的出钢口(13)设置有封堵塞棒;所述微调中间包(11)的流钢口(26)外设塞棒。
4.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述降温喷淋系统(17)尾端通有水源。
5.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述竖炉(2)的熔炼区设置有流钢沟,流钢沟覆盖耐材盖板。
6.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述煤炭气化炉(7)内部还设置有干馏煤收集仓、碳粉降温回收装置和温度传感器。
7.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述钢水加热氧燃烧嘴(14)和主氧燃烧嘴(15)的数量根据竖炉(2)设备规模大小确定;所述喷煤枪(20)、氧气喷嘴(21)和蒸汽喷吹装置(22)的数量根据煤炭气化炉(7)设备规模大小确定。
8.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述钢水加热氧燃烧嘴(14)用氧燃枪替代;所述主氧燃烧嘴(15)用氧燃枪替代。
9.根据权利要求1所述的自发生煤气循环无尾气排放冶炼废钢系统的炼钢方法,其特征在于,所述微调中间包(11)可用钢包(12)替代。