中冶京誠高爐爐頂均壓煤氣幹法全回收技術獲評國際領先水平
2026-04-16 07:50:57
2015年,中冶京誠在國內率先研發的“高爐爐頂均壓煤氣回收方法及回收裝置”得到成功應用,一經推出便獲得了快速推廣和廣泛好評。中冶京誠對該專利技術進行不斷研發改進和升級,2021年 “高爐爐頂均壓煤氣全回收技術”得到成功應用,將回收率從70~80%提升至100%,再次填補國內空白。這一成果適應更高的環保和低碳冶煉要求,創造了顯著的經濟效益和社會效益,2022年11月經中國冶金科工集團科技成果評價達國際領先水平。
高爐煉鐵中,爐頂均壓放散煤氣直接排放到大氣中,含有大量CO、CO₂、N₂和粉塵,有毒且可燃。據統計,每座高爐平均每天需要排放約300次,全國高爐均壓煤氣年排放量高達77億m³,相當於碳排放約318萬噸,折合標準煤約99萬噸,年經濟損失高達7.8億元、排放粉塵量達到7萬噸,造成了極大的環境汙染及能源浪費。
高爐爐頂均壓煤氣實現全回收,麵臨著管道內煤氣流速和回收時間難以控製、回收煤氣對淨煤氣管網造成壓力衝擊、除塵效率低、回hui收shou率lv低di等deng一yi係xi列lie亟ji待dai解jie決jue的de技ji術shu難nan題ti。中zhong冶ye京jing誠cheng潛qian心xin研yan發fa,逐zhu一yi破po解jie並bing徹che底di解jie決jue了le各ge種zhong難nan題ti,首shou創chuang了le高gao爐lu爐lu頂ding均jun壓ya煤mei氣qi幹gan法fa全quan回hui收shou工gong藝yi、組合式頂進頂出幹式除塵設備、高效引射裝備及智能控製回收係統等一係列關鍵技術,實現了高爐均壓煤氣的高效幹法全回收。
技術原理:利(li)用(yong)高(gao)爐(lu)爐(lu)頂(ding)料(liao)罐(guan)和(he)煤(mei)氣(qi)管(guan)網(wang)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)的(de)較(jiao)大(da)壓(ya)差(cha),可(ke)以(yi)對(dui)煤(mei)氣(qi)進(jin)行(xing)回(hui)收(shou),但(dan)是(shi)脈(mai)衝(chong)式(shi)的(de)高(gao)壓(ya)煤(mei)氣(qi)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)快(kuai)速(su)進(jin)入(ru)低(di)壓(ya)淨(jing)煤(mei)氣(qi)管(guan)網(wang),會(hui)對(dui)煤(mei)氣(qi)管(guan)網(wang)造(zao)成(cheng)一(yi)定(ding)的(de)壓(ya)力(li)波(bo)動(dong);均壓煤氣在除塵器內流動不穩定、分布不均勻,會減少布袋除塵器的使用壽命;利用壓差回收煤氣,當料罐和煤氣管網之間的壓力趨於平衡時,料罐內仍存在約20%的均壓煤氣難以實現全部回收,如果采用強製手段對剩餘煤氣進行回收,又會增加回收時間、影響高爐裝料作業率。
首創高爐爐頂均壓煤氣幹法全回收工藝
中冶京誠針對高爐爐頂均壓煤氣對空排放造成的環境汙染和能源浪費、無法實現高質量完全回收的問題,在行業內首創開發了“三級除塵+強製引射”的幹法全回收工藝,實現均壓煤氣高質量全回收,粉塵排放濃度≤5mg/Nm³。

高爐爐頂均壓煤氣幹法全回收工藝技術路線圖

高爐爐頂均壓煤氣幹法全回收工藝流程圖
研製組合式頂進頂出幹式除塵設備
針(zhen)對(dui)回(hui)收(shou)均(jun)壓(ya)煤(mei)氣(qi)對(dui)淨(jing)煤(mei)氣(qi)管(guan)網(wang)造(zao)成(cheng)壓(ya)力(li)衝(chong)擊(ji)及(ji)除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)低(di)的(de)問(wen)題(ti),中(zhong)冶(ye)京(jing)誠(cheng)研(yan)製(zhi)了(le)組(zu)合(he)式(shi)頂(ding)進(jin)頂(ding)出(chu)幹(gan)式(shi)除(chu)塵(chen)設(she)備(bei),解(jie)決(jue)了(le)均(jun)壓(ya)煤(mei)氣(qi)回(hui)收(shou)壓(ya)力(li)波(bo)動(dong)大(da)、氣流周期性瞬時流量大等多重問題,延長布袋除塵器壽命約20%。


組合式幹式除塵設備三維模型
首創高效引射裝備及智能控製回收係統
針對回收後期剩餘煤氣回收率低、回(hui)收(shou)時(shi)間(jian)長(chang)的(de)問(wen)題(ti),中(zhong)冶(ye)京(jing)誠(cheng)開(kai)發(fa)了(le)高(gao)效(xiao)引(yin)射(she)裝(zhuang)備(bei),建(jian)立(li)了(le)基(ji)於(yu)時(shi)間(jian)模(mo)式(shi)和(he)壓(ya)力(li)模(mo)式(shi)的(de)耦(ou)合(he)平(ping)衡(heng)控(kong)製(zhi)模(mo)型(xing),開(kai)發(fa)出(chu)均(jun)壓(ya)煤(mei)氣(qi)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)回(hui)收(shou)係(xi)統(tong),實(shi)現(xian)管(guan)道(dao)內(nei)煤(mei)氣(qi)流(liu)速(su)的(de)最(zui)優(you)匹(pi)配(pei),回(hui)收(shou)時(shi)間(jian)≤12s,保障爐頂裝料作業不受影響,避免管道積灰堵塞。

引射器仿真-速度場圖

引射器試驗裝置示意圖

引射器試驗裝置現場照片
成就:中冶京誠高爐爐頂均壓煤氣幹法全回收技術成果已申請中國專利18項、海外專利4項,核心發明專利榮獲中國循環經濟協會專利一等獎,並在承德鋼鐵、興澄特鋼、河鋼樂亭鋼鐵、天津鋼鐵等59座高爐上成功應用。
意義:應用實踐表明,該技術成果徹底解決了高爐爐頂均壓煤氣回收難的問題,是避免有毒氣體向大氣排放、shixianhuishounengyuanbinggaishanhuanjingdexingzhiyouxiaodecuoshi,duigangtieqiyedejienengjianghaojianpaihelvsefazhanqidaolejijidecujinzuoyong,yinlinglegaoluliantiexingyedejishujinbu,weigangtiexingyezaorishixianshuangtanmubiaozuochulejudagongxian。
來源:中冶京誠
編輯:張雨恬
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