科技成果——全密閉礦熱爐高溫?zé)煔飧煞▋艋厥绽眉夹g(shù)

1、科技成果一一全密閉礦熱爐高溫?zé)煔飧煞▋艋厥绽眉夹g(shù)適用范圍鋼鐵行業(yè)銘、硅、鎰系等鐵合金冶煉煙氣凈化回收與綜合利用行業(yè)現(xiàn)狀銘、硅、鎰系等鐵合金冶煉行業(yè)的礦熱爐在冶煉過程中會產(chǎn)生大 量煙氣，溫度通常在400 c左右，含有大量熱量。按生產(chǎn) 75%硅鐵礦 熱爐為例，煙氣中的熱量約為總輸入能量的 50%。礦熱爐冶煉銘鐵時(shí)， 生產(chǎn)1t銘鐵約產(chǎn)生780Nm3的煤氣。目前我國鐵合金冶煉行業(yè)對冶煉煙氣的利用普遍不足，大量的能量被煙氣帶走，不僅生產(chǎn)污染嚴(yán)重，治理任務(wù)艱巨，而且能源利用率 低，造成了能源浪費(fèi)、環(huán)保壓力大、企業(yè)生產(chǎn)成本過高等行業(yè)共性問 題。冶煉煙氣若能有效利用，將具有較大的節(jié)能潛力。目前該技術(shù)可 實(shí)

2、現(xiàn)節(jié)能量9萬tce/a ,減排約24萬tCQ/a。成果簡介1、技術(shù)原理該技術(shù)的關(guān)鍵是高溫?zé)煔獾某龎m凈化技術(shù)， 也是后續(xù)煙氣發(fā)電和 銘粉礦煤氣燒結(jié)（預(yù)處理）的基礎(chǔ)。主要技術(shù)原理是采用全封閉礦熱 爐冶煉和控制技術(shù)，將冶煉所產(chǎn)生的高溫?zé)焿m通過FeAl非對稱過濾器進(jìn)行干法凈化，并將凈化后的煙氣輸送到煤氣柜中儲存， 用于發(fā)電 和銘粉礦煤氣燒結(jié)，起到節(jié)能效果。2、關(guān)鍵技術(shù)(1)新型過濾材料制備技術(shù)針對冶煉煙氣干法除塵，首次提出了選擇 FeAl金屬間化合物作 為過濾凈化濾芯材料的新理論，成功解決了冶金行業(yè) 550C以上高溫 氣體過濾技術(shù)難題。(2)自動控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)冶煉工藝采用全封閉式25500kVA大型

3、礦熱爐冶煉高碳銘鐵，爐 體組合把持器系統(tǒng)是國內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備， 整個(gè)生產(chǎn)過程自動化控制， 并可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)電爐系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)視與控制。(3)銘鐵冶煉高溫?zé)煔飧煞ǔ龎m凈化技術(shù)除塵效率可達(dá)99.99%以上，可滿足化工制取甲醇的要求。同時(shí)， 加裝化學(xué)分離設(shè)備后可達(dá)到一氧化碳與甲醇反應(yīng)制取醋酸的工藝要 求。(4)銘鐵冶煉高溫?zé)煔饩C合利用技術(shù)冶煉副產(chǎn)高溫?zé)煔獬龎m凈化后，可作為優(yōu)質(zhì)燃料綜合利用。采用 該技術(shù)回收的煤氣熱值高達(dá)13.17MJ/Nm3,約為天然氣熱值的37%, 可滿足銘鐵生產(chǎn)線原礦燒結(jié)預(yù)處理、焦炭烘干及尾氣發(fā)電機(jī)組燃料需 要。3、工藝流程該技術(shù)的工藝路線圖見圖1。圖1全密閉礦熱爐銘鐵冶

4、煉高溫?zé)煔飧煞▋艋厥绽眉夹g(shù)冶煉煙氣凈化系統(tǒng)分為過濾系統(tǒng)、反吹系統(tǒng)、防結(jié)露系統(tǒng)、排灰系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等五個(gè)子系統(tǒng)，具結(jié)構(gòu)示意圖見圖 2。圖2冶煉凈化系統(tǒng)示意圖主要技術(shù)指標(biāo)1、25500kVA全封閉式礦熱爐冶煉噸鐵電耗 2870kWh;2、工作溫度：200-550C （最大耐高溫度 800C）;3、過濾效率：99.99%;4、出口粉塵含量： 10mg/Nm3;5、煙氣除塵凈化量：6500Nm3/h臺；6、連續(xù)運(yùn)行1年無需更換濾材。技術(shù)水平該技術(shù)于2013年通過青海省新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定，2014年通過青海省科技技術(shù)成果鑒定，并已獲得 4項(xiàng)國家專利。2013年，采用該技術(shù)的兩臺25500kVA全封閉式

5、高碳銘鐵冶煉礦熱爐成功投入運(yùn)行，不僅通過鐵鋁金屬間化合物非對稱膜濾芯對高溫冶煉煙氣除塵凈化回收后進(jìn)行綜合利用，并把銘鐵合金冶煉單位電耗控制在2800kWh左右，粉塵回收利用率、水資源重復(fù)利用率、煙氣收回率均達(dá)到了國 家鐵合金行業(yè)清潔生產(chǎn)一級標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于硅系、鎰系、銘系等大宗鐵合金產(chǎn)品生產(chǎn)及銘、硅、鎰系等鐵合金冶煉行業(yè)。典型案例典型用戶：青海際華江源實(shí)業(yè)有限公司典型案例1案例名稱：青海際華江源實(shí)業(yè)有限公司銘鐵冶煉及煙氣綜合利用 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模：年產(chǎn)銘鐵10萬t主要技改內(nèi)容：全密閉式礦熱爐的冶煉和自動化控制系統(tǒng)的改造； 高溫?zé)煔獬龎m凈化過濾系統(tǒng)的主要過濾元件濾芯的選擇；冶煉高溫爐 氣除塵

6、凈化裝置及輸送系統(tǒng)的改造；銘鐵冶煉煙氣凈化系統(tǒng)與煤氣系 統(tǒng)的改造；高溫煤氣綜合利用技術(shù)的研究探索、并完成發(fā)電系統(tǒng)、烘 干系統(tǒng)、燒結(jié)系統(tǒng)等新建等。主要設(shè)備為3000kW發(fā)電機(jī)組1臺及輸變電設(shè)備、2套高溫?zé)煔?干法除塵凈化回收裝置、1套密閉式爐蓋。技改投資額7600萬元，建設(shè)期2年。該項(xiàng)目建成后，年節(jié)能量 4.3萬tce,年碳減排11.4萬tCQ。每年可獲得經(jīng)濟(jì)效益2593萬元， 投資回收期5.4年（含2年建設(shè)期）。典型案例2案例名稱：年產(chǎn)15萬t富鈦料冶煉電爐尾氣回收利用項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模：15萬t/a富鈦料生產(chǎn)線。建設(shè)條件：密閉電爐熔煉尾氣溫度低于 550 c。主要技改內(nèi)容：新增 2500Nm3電爐煤氣凈化回收系統(tǒng) 2套，配 套高溫重力除塵器、凈氣冷卻器、煤氣引風(fēng)機(jī)等設(shè)備，對原有電爐除 塵系統(tǒng)的改造等。節(jié)能技改投資額1400萬元，建設(shè)期9個(gè)月。每年可節(jié)能1.0萬 tce,年減排2.7萬tCQ。年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益812萬元，投資回收期約 1.8 年。市場前