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『應(yīng)用案例』鋼鐵廠(chǎng)電爐煤氣的回收與應(yīng)用
目前,世界鋼鐵制造采用的煉鋼方式主要有轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼兩種。
其中,相比轉(zhuǎn)爐煉鋼,電爐煉鋼具有工序短、投資省、建設(shè)快、節(jié)能減排效果突出等優(yōu)勢(shì)。據(jù)測(cè)算,煉鋼使用1噸廢鋼,可減少1.7噸精礦的消耗,比使用生鐵節(jié)省60%能源、40%新水,可減少排放廢氣 86%、廢水 76%、廢渣 72%、固體排放物(含礦山部分的廢石和尾礦)97%。
電爐煉鋼主要利用電弧熱,在電弧作用區(qū),溫度高達(dá)4000℃。冶煉過(guò)程一般分為熔化期、氧化期和還原期,在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛,還能造成還原氣氛,因此脫磷、脫硫效率很高。
同時(shí),電爐煉鋼多用于生產(chǎn)碳素結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和合金鋼,這類(lèi)鋼材質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能均勻;在相同含碳量時(shí),電爐鋼的強(qiáng)度和塑性?xún)?yōu)于平爐鋼。且電爐煉鋼用相近鋼種廢鋼為主要原料,也有用海綿鐵代替部分廢鋼;通過(guò)加入鐵合金來(lái)調(diào)整化學(xué)成分、合金元素含量。
電爐煉鋼過(guò)程中將產(chǎn)生電爐煤氣,電爐煤氣中含有CO、H2、CH4及其他碳?xì)浠衔锏?strong>可燃?xì)怏w成分和潛熱。由于電爐煤氣中的CO含量高達(dá)60%,熱值高,屬于潔凈能源,充分利用該資源勢(shì)在必行。
近年來(lái)因能源價(jià)格上漲,煤炭?jī)r(jià)格漲幅較大,燃煤成本占熱電成本構(gòu)成比例已達(dá)70%~80%,因此,將礦熱爐冶煉過(guò)程中煙氣凈化回收的煤氣用于熱電廠(chǎng)摻燒煤粉發(fā)電,既能節(jié)能環(huán)保,又能提高經(jīng)濟(jì)效益。
典型工況條件如下:
某客戶(hù)是華南和西南地區(qū)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè),擁有2650m3高爐、150噸轉(zhuǎn)爐、360m2燒結(jié)機(jī)、6m焦?fàn)t、1550mm和1250mm冷軋板帶生產(chǎn)線(xiàn)、2032mm和1450mm熱軋板帶生產(chǎn)線(xiàn)、2800mm中厚板生產(chǎn)線(xiàn)、高速線(xiàn)材及連軋棒材生產(chǎn)線(xiàn)、連軋中型生產(chǎn)線(xiàn)等一批工藝裝備,主導(dǎo)產(chǎn)品為冷軋卷板、熱軋卷板、中厚板、帶肋鋼筋、高速線(xiàn)材、圓棒材、中型材等。
* 過(guò)程分析挑戰(zhàn)性
該應(yīng)用測(cè)量氧氣含量采用電化學(xué)氧傳感器,配置樣品預(yù)處理系統(tǒng);由于過(guò)程氣中的SO2,CH4等背景氣干擾,存在測(cè)量值誤差及波動(dòng)范圍很大,傳感器壽命短,預(yù)處理系統(tǒng)維護(hù)量大,備品配件消耗量大且響應(yīng)時(shí)間慢等缺點(diǎn)。
該工藝流程測(cè)量點(diǎn)位于電爐上的煤氣回收管線(xiàn),過(guò)程氣具有溫度高、粉塵含量高且具有一定腐蝕性等特點(diǎn)。
* 梅特勒托利多解決方案
為適應(yīng)高溫、高粉塵惡劣工況條件,采用取樣過(guò)程分析的解決方案,GPro500激光氧氣分析取樣池的解決方案,具有取樣池體積小、響應(yīng)速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)量穩(wěn)定性及精度高、備品備件消耗低等特點(diǎn)。
* 選型配置:
GPro500取樣池探頭+M400Type3
采用激光在線(xiàn)取樣池,實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)激光氧分析,可以實(shí)時(shí)、快速、測(cè)量過(guò)程氣體中的氧含量,保障生產(chǎn)過(guò)程安全及效率。
與傳統(tǒng)取樣式電化學(xué)氧分析儀系統(tǒng)相比,具有*技術(shù)優(yōu)勢(shì):
GPro500在線(xiàn)激光氧分析儀憑借產(chǎn)品的技術(shù)性,靈活的過(guò)程連接方式,響應(yīng)速度快,測(cè)量及可靠性,運(yùn)行成本低,在煉鋼煉鐵行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,并通過(guò)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用檢驗(yàn),運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,積累了豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。