本文(wen)主要介紹了(le)目(mu)前轉(zhuan)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)的(de)回(hui)收(shou)現狀，同(tong)時介紹了(le)用石灰(hui)石代替(ti)石灰(hui)造渣(zha)煉(lian)鋼(gang)和(he)對低(di)CO濃(nong)度的(de)廢氣(qi)循環(huan)再利用而生(sheng)成轉(zhuan)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)的(de)技術(shu)。該方(fang)法不但可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)的(de)回(hui)收(shou)量，也可(ke)以(yi)顯著提高(gao)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)的(de)發熱值(zhi)，同(tong)時在減少(shao)能(neng)量消耗、增(zeng)加(jia)能(neng)量收(shou)入和(he)減少(shao)廢棄(qi)物排放等(deng)方(fang)面也具有重大的(de)環(huan)境和(he)經濟效(xiao)(xiao)益，可(ke)以(yi)認為(wei)是一種高(gao)效(xiao)(xiao)益的(de)轉(zhuan)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)氣(qi)再生(sheng)。 

轉爐煤(mei)氣性質(zhi)及回收(shou)現狀(zhuang)

轉爐煤氣的主要成(cheng)分(fen)是(shi)CO，其(qi)含(han)量約為60%~80%，具體成(cheng)分(fen)見表1所(suo)示。

表(biao)1. 轉爐煤氣成(cheng)分 

目前，國內大(da)部分企業回收轉(zhuan)爐(lu)煤氣(qi)的熱值在6688~7106 kJ/m3，也就(jiu)是每立方米轉(zhuan)爐(lu)煤氣(qi)相當于(yu)0.229~0.243kg標準煤。轉(zhuan)爐(lu)煤氣(qi)的主要成分CO是無色無味、易(yi)燃易(yi)爆的有毒(du)氣(qi)體(ti)，化(hua)學(xue)活(huo)動(dong)性強，控制不好很容(rong)易(yi)引起著火、爆炸(zha)、中(zhong)毒(du)等惡(e)性事(shi)故(gu)。

有文獻(xian)指出，轉爐煤氣(qi)(qi)的密度和(he)空(kong)氣(qi)(qi)差不(bu)多，能夠長時間和(he)空(kong)氣(qi)(qi)混合(he)在一(yi)起(qi)，容(rong)易聚集(ji)不(bu)易擴散(san)，其爆炸極限范圍比(bi)較(jiao)大(da)（18.2％～83.2％），所以轉爐煤氣(qi)(qi)的爆炸性是限制(zhi)其回(hui)收的主要因素之一(yi)。

回(hui)收轉爐(lu)煤氣的(de)價(jia)值和意義

我國重(zhong)點大中型鋼(gang)鐵企業的煤(mei)氣回收量(liang)逐年增加，但(dan)值得指出的是(shi)，目前我國近年建立的相當多的民(min)營轉爐煉鋼(gang)企業沒有設置(zhi)轉爐煤(mei)氣回收裝置(zhi)，亟需進行整頓，這些煉鋼(gang)廠在(zai)生產中不僅(jin)浪費了大量(liang)的能源，也過多地(di)排放(fang)了CO2而(er)加重(zhong)生態問題，令人痛心。 

轉爐(lu)煤氣熱值比(bi)較高，含硫量低，是(shi)(shi)一(yi)種優(you)質的燃料(liao)，同時也是(shi)(shi)比(bi)較好(hao)的化工原料(liao)。轉爐(lu)煤氣除了供(gong)鋼(gang)鐵廠內部如(ru)烘烤鋼(gang)包、熱冷軋、高爐(lu)熱風爐(lu)和石灰窯(yao)等(deng)使用外，也可供(gong)給外部企業(ye)使用如(ru)發(fa)電、供(gong)熱取暖和化工等(deng)方面使用。 

從(cong)節(jie)約(yue)能量角度考(kao)慮(lv)，按全國轉爐(lu)(lu)鋼產量為(wei)5億(yi)噸(dun)、回(hui)收(shou)(shou)量取(qu)現在進行轉爐(lu)(lu)煤(mei)氣回(hui)收(shou)(shou)的企業的平均值60m3/t計算，每立方轉爐(lu)(lu)煤(mei)氣熱(re)值為(wei)0.23kg標(biao)準煤(mei)，則(ze)每年回(hui)收(shou)(shou)的轉爐(lu)(lu)煤(mei)氣可(ke)以節(jie)約(yue)能量約(yue)為(wei)69億(yi)kg 標(biao)準煤(mei)，可(ke)見是非常大的能量來源，而如果(guo)按照(zhao)世界水(shui)平來要求，其數(shu)量更為(wei)巨大。

因(yin)此(ci)，加強對(dui)(dui)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煤(mei)氣的(de)回(hui)收與(yu)管理(li)，不僅(jin)可以增加能(neng)源生產，而(er)且有利于(yu)環(huan)境保護發展循環(huan)經(jing)濟(ji)，特別是，對(dui)(dui)于(yu)大量進口(kou)能(neng)源的(de)我國來說(shuo)，回(hui)收轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)煤(mei)氣無疑在國家(jia)能(neng)源安(an)全方(fang)面也會起(qi)到重(zhong)要作(zuo)用。

石(shi)灰石(shi)代替石(shi)灰造渣煉鋼過程的煤氣回收

從減少資源(yuan)和能源(yuan)浪費、減排粉塵和CO2及降(jiang)低煉(lian)鋼成本出(chu)發，北京科技大學提出(chu)了一種用(yong)石灰(hui)石代替石灰(hui)造渣煉(lian)鋼的(de)新方(fang)(fang)法(fa)。在(zai)一系列的(de)理論(lun)探索和實驗(yan)室研究基(ji)礎上，已在(zai)國內(nei)兩(liang)家(jia)鋼鐵企業(ye)(ye)成功地(di)進行了工(gong)業(ye)(ye)試驗(yan)。研究結(jie)果表明，新生產(chan)(chan)方(fang)(fang)法(fa)除可保證煉(lian)鋼生產(chan)(chan)正常進行，還可以提高轉(zhuan)爐煤氣的(de)產(chan)(chan)生量。 

用石灰(hui)石代(dai)替石灰(hui)造渣煉(lian)鋼(gang)(gang)與(yu)傳統工藝相(xiang)比，一(yi)個突出優(you)點是(shi)石灰(hui)石在轉爐內分解生成大量的(de)(de)CO2氣體，從而可(ke)以增加爐氣生成量和爐內碳(tan)素來源。由于生成的(de)(de)CO2氣體在煉(lian)鋼(gang)(gang)初期(qi)可(ke)以參與(yu)入爐鐵水中(zhong)雜質元(yuan)素的(de)(de)氧(yang)化反應(ying)，根據熱(re)力學(xue)計(ji)算，在1200～1600K間標(biao)準狀態(tai)下可(ke)以自發進行如下反應(ying)： 

從(cong)式（1）和（2）可(ke)(ke)以(yi)看(kan)出，石灰(hui)石分解(jie)的(de)CO2可(ke)(ke)以(yi)自發(fa)參加(jia)轉爐內的(de)氧化(hua)反(fan)應而轉化(hua)為CO，不僅增加(jia)了煤氣發(fa)生量，而且也可(ke)(ke)以(yi)提高CO含量。

工業試驗(yan)結果(guo)表明(ming)(ming)(ming)：用石(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)造(zao)渣(zha)煉(lian)鋼與傳(chuan)統的(de)用石(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)造(zao)渣(zha)煉(lian)鋼相比，轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)中CO含(han)量(liang)升高(gao)(gao)(gao)了(le)很多，并且開始(shi)回收時間(jian)也可(ke)以(yi)提前1分鐘左右，從而提高(gao)(gao)(gao)了(le)轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)的(de)回收指標。實踐表明(ming)(ming)(ming)，添(tian)加石(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)的(de)爐(lu)(lu)(lu)次爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)中的(de)CO含(han)量(liang)明(ming)(ming)(ming)顯比全(quan)石(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)冶煉(lian)高(gao)(gao)(gao)出很多，從而可(ke)以(yi)說(shuo)明(ming)(ming)(ming)，用石(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)代替石(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)造(zao)渣(zha)煉(lian)鋼可(ke)以(yi)有效(xiao)提高(gao)(gao)(gao)轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)的(de)回收量(liang)，提高(gao)(gao)(gao)轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)的(de)發熱值。

低(di)CO濃度爐(lu)(lu)氣(qi)循環利用產(chan)生轉(zhuan)爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)

目前轉爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)的(de)(de)回收(shou)要求是，CO濃(nong)度(du)要大于(yu)30%，O2濃(nong)度(du)同時要小于(yu)2%，不能(neng)回收(shou)的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)要在煙氣(qi)(qi)凈(jing)化(hua)除塵系統(tong)的(de)(de)排放煙囪頂端燃燒后放空。為了充分利用(yong)煉(lian)鋼(gang)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)產(chan)生的(de)(de)因CO濃(nong)度(du)過(guo)低而排放掉(diao)的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)，北京科技大學提出了對現有的(de)(de)轉爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)回收(shou)設備(bei)進(jin)行略加改造，把(ba)轉爐(lu)(lu)(lu)生產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)放空的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)回收(shou)后用(yong)作復吹(chui)氣(qi)(qi)體，讓它再通(tong)過(guo)爐(lu)(lu)(lu)內鐵水(shui)與碳等元(yuan)素(su)反應(ying)，生成高濃(nong)度(du)CO的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)的(de)(de)“循環利用(yong)轉爐(lu)(lu)(lu)低濃(nong)度(du)CO爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)產(chan)生轉爐(lu)(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)”系統(tong)裝置，結(jie)構簡(jian)圖如圖a所示。 

圖a.提出(chu)的新的轉(zhuan)爐煤氣回收模式 

從圖a可以看出，新的(de)轉爐煤氣(qi)回收(shou)模式使低CO濃度而(er)(er)排放(fang)的(de)爐氣(qi)得(de)到了充分的(de)循環利用，從而(er)(er)可以達(da)到增加(jia)能源(yuan)收(shou)入和減少CO2排放(fang)的(de)目的(de)。

轉爐煤(mei)氣能源的(de)再生

傳統(tong)的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)煤氣(qi)回收(shou)系(xi)統(tong)對爐(lu)氣(qi)主(zhu)要(yao)(yao)有兩種(zhong)(zhong)處(chu)理(li)途徑，一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是成(cheng)(cheng)分合格的(de)(de)(de)作為煤氣(qi)回收(shou)利(li)用(yong)，另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是成(cheng)(cheng)分不達(da)標的(de)(de)(de)則要(yao)(yao)進(jin)行點燃放散(san)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)處(chu)理(li)辦法(fa)無(wu)疑(yi)會造(zao)成(cheng)(cheng)能(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)浪費和(he)CO2排放量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加。上(shang)面介紹(shao)的(de)(de)(de)“用(yong)石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)代替石(shi)灰(hui)(hui)造(zao)渣煉鋼”方法(fa)，代替的(de)(de)(de)是現(xian)在煉鋼操作前煅燒石(shi)灰(hui)(hui)，把CO2放散(san)到(dao)大氣(qi)中的(de)(de)(de)做法(fa)，由此可(ke)(ke)(ke)以(yi)在轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)中使石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)中的(de)(de)(de)CO2自(zi)然地(di)、不需(xu)人工(gong)(gong)干預地(di)反(fan)應生(sheng)成(cheng)(cheng)CO，可(ke)(ke)(ke)以(yi)認為是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)自(zi)然再(zai)生(sheng)過程(cheng)； “循環(huan)利(li)用(yong)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)低濃度CO爐(lu)氣(qi)產生(sheng)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)煤氣(qi)”方法(fa)可(ke)(ke)(ke)以(yi)使要(yao)(yao)放散(san)的(de)(de)(de)爐(lu)氣(qi)（CO2含量(liang)(liang)(liang)高CO含量(liang)(liang)(liang)低）由人工(gong)(gong)干預再(zai)生(sheng)成(cheng)(cheng)為高CO含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)煤氣(qi)。只要(yao)(yao)有轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)煉鋼生(sheng)產，這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)循環(huan)過程(cheng)也將會不斷地(di)進(jin)行下去，因此在某(mou)種(zhong)(zhong)意義上(shang)可(ke)(ke)(ke)以(yi)認為這(zhe)(zhe)也是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)具有可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)，這(zhe)(zhe)是有別于(yu)非工(gong)(gong)業過程(cheng)的(de)(de)(de)自(zi)然循環(huan)的(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)。其循環(huan)過程(cheng)可(ke)(ke)(ke)以(yi)用(yong)圖b表示。 

圖b. 轉爐(lu)煤氣的可再(zai)生過程(cheng) 

由圖b可(ke)見(jian)，石(shi)灰石(shi)中的(de)(de)(de)CO2經(jing)分(fen)(fen)解、參與爐(lu)內反應(ying)后變成了(le)CO，從而增加轉爐(lu)煤氣(qi)的(de)(de)(de)來(lai)源(yuan)(yuan)；另一(yi)(yi)(yi)(yi)方面，不能被利用(yong)的(de)(de)(de)低CO濃度爐(lu)氣(qi)經(jing)回收(shou)和再次吹(chui)入轉爐(lu)后又一(yi)(yi)(yi)(yi)次增加了(le)轉爐(lu)煤氣(qi)的(de)(de)(de)來(lai)源(yuan)(yuan)。對工(gong)藝作很(hen)小的(de)(de)(de)改革，就可(ke)以獲得(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)部分(fen)(fen)再生能源(yuan)(yuan)，這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)種值得(de)提(ti)倡的(de)(de)(de)工(gong)業生產(chan)方法。對人類社會來(lai)說，或許還(huan)有許多這(zhe)樣的(de)(de)(de)生產(chan)過程可(ke)以改變以獲得(de)再生能源(yuan)(yuan)，這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)值得(de)探(tan)討的(de)(de)(de)新能源(yuan)(yuan)領(ling)域。

另外(wai)，從(cong)在煉鋼中作為氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)劑使(shi)(shi)用的角(jiao)度(du)來看，充(chong)分(fen)利用CO2的氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用，從(cong)而相對(dui)減少純(chun)氧(yang)(yang)(yang)(yang)的使(shi)(shi)用也可以降低生(sheng)產純(chun)氧(yang)(yang)(yang)(yang)的能量(liang)消耗(hao)。這種(zhong)新的生(sheng)產方法(fa)充(chong)分(fen)利用了(le)(le)石(shi)灰石(shi)分(fen)解的和(he)低CO濃度(du)爐氣中的CO2的氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)作用，可以降低噸鋼耗(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量(liang)，從(cong)而減少純(chun)氧(yang)(yang)(yang)(yang)的使(shi)(shi)用，降低了(le)(le)生(sheng)產純(chun)氧(yang)(yang)(yang)(yang)的能量(liang)消耗(hao)。這是煉鋼過程產生(sheng)再生(sheng)能源之(zhi)外(wai)的收獲。 

主(zhu)要致(zhi)力于環境(jing)監(jian)測(ce)儀器及工業過程氣體(ti)分析系統的(de)研(yan)發、生產、銷售和代理，新澤人一直在努(nu)力的(de)做到(dao)(dao)最(zui)好，選(xuan)擇(ze)我(wo)們就(jiu)是選(xuan)擇(ze)了優質(zhi)產品和優質(zhi)服務，我(wo)們做到(dao)(dao)的(de)不僅(jin)僅(jin)是你(ni)們能看到(dao)(dao)的(de)，希望我(wo)們提供的(de)氣體(ti)檢測儀、煙氣在線監測系(xi)統、氨逃逸分析儀、磨煤機CO分析系統(tong)等都能給您(nin)帶來不(bu)一樣的使(shi)用感(gan)受。歡迎來電咨詢探(tan)討交流：0531-85800911/18888368287.