浅析转炉煤气回收的影响因素及提高措施

2013-11-07赵泽东辉亚男

河南科技 2013年6期

赵泽东辉亚男

（唐山钢铁集团有限责任公司，河北唐山 063000）

钢铁行业是高能耗行业，其能耗费用占钢铁总成本的比重较大。在钢铁进入微利的时代，寻求如何节能降耗、降低成本将成为钢铁行业的一项长期战略目标。转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，是转炉生产过程中的重要副产品之一，具有高热值的特点。转炉煤气的有效回收在降低炼钢工序中的能耗、压缩生产成本、减少排放量、清洁生产等方面具有重要意义。因此提高转炉煤气回收技术有利于钢铁企业降低成本，提升企业竞争力。

1 转炉煤气回收系统简介

唐钢第一钢轧厂现有3 座150 吨顶底复吹转炉。转炉煤气的回收采用0G法，即湿法除尘，回收流程如图1所示。（1）转炉烟气经汽化冷却烟道进入一文、二文，进行进一步降温除尘处理。（2）经风机到三通阀，若转炉煤气合格，则进入回收系统；不合格，则进行放散处理。

图1 转炉煤气回收系统流程图

2 影响转炉煤气回收的主要因素

2.1 生产组织调度的影响。煤气回收设备与煤气消耗设备的运行状态直接影响转炉煤气回收水平的高低，特别是煤气柜容量和用户用气量的合理调配。当煤气回收供大于求时，会造成煤气柜饱和不能回收而放散，造成能源的浪费。生产节奏调度协调不好，发生两炉座以上同时吹炼会给煤气管道瞬时增大压力，造成设备使用寿命的降低。

2.2 冶炼操作的影响。双渣操作过程中的提枪、降枪操作对煤气回收存在一定的影响，通过对实际生产煤气回收的数据进行统计分析，双渣操作炉次比单渣炉次每炉回收时间缩短100秒。

2.3 铁水原料条件和钢水C含量的影响。转炉煤气主要是由铁水脱C 过程中碳氧化产生的，通过对转炉正常生产条件下生产数据统计分析，计算得出原料条件中铁水比变化±1%，影响煤气回收量±1.016m3/t 钢以及原料与钢水C 含量变化±0.1%，影响煤气回收时间35秒，影响煤气回收量±0.65m3/t钢。

2.4 空气吸入量的影响。吹炼期炉口与烟罩之间间隙是转炉烟气与外界接触的唯一通道，控制吹炼过程中空气的吸入量对于转炉煤气回收的质与量都存在很大影响。在生产操作中，空气吸入量主要受裙罩与炉口间隙的大小以及炉口微差压的影响。转炉冶炼中，减少烟罩与炉口之间的距离、保证炉口处实现微正压，能有效控制空气吸入量，提高煤气回收量。

2.5 供氧强度的影响。在转炉吹炼过程中，冶炼中期为转炉煤气产生量最大时期，在此时间段内铁水中C 元素开始大量氧化，而C 元素的氧化速度主要取决于氧枪供氧强度。通过提高供氧强度，能够提高转炉烟气中CO 含量的上升速率，延长达到煤气可回收条件下的煤气回收时间，从而实现提高煤气回收量。

2.6 煤气计量的影响。煤气计量数据及分析数据的准确性、及时性直接影响到煤气回收工作的顺利进行。煤气计量设备的状况直接会影响到计量数据的准确性，进而影响回收量。煤气数据的有效分析为公司生产管理活动提供数据支撑。

3 改进措施

合理组织生产调度、优化供氧制度、合理控制氧枪枪位，兼顾转炉脱C、造渣及煤气回收之间的关系，延长达标煤气回收时间，加强煤气计量和管理。具体的做法如下：

（1）合理组织生产调度，确保煤气生产、使用通道畅通，积极开发新能源消耗用户，避免出现煤气过剩放散现象；合理安排炉座间先后吹炼顺序避免出现同时吹炼现象。由于目前许多企业将环保作为一项工作重点，不建议减少必要双渣操作以实现增加煤气回收量的目的。

（2）严格执行降罩操作，调控炉口微压差。

在转炉吹炼过程中严格实行降罩操作，将活动烟罩降至最低位，减少空气吸入造成二次燃烧，确保烟气中CO的含量；同时，要合理调控二级文氏管喉口重坨，保持炉口微正压，目前我厂执行保持微正压5-10Pa，限制空气吸入量，提高转炉煤气品质。

（3）优化供氧制度，实施高效冶炼

优化供氧制度，合理控制枪位，实现吹炼前期尽早化渣、化透，缩短开吹至具备煤气回收条件的时间。唐钢第一钢轧厂转炉的供氧强度为3.25m3／(min· t)，出于安全考虑，一般控制在3.5m3／(min·t)以下。因此，在保障冶炼安全的前提下，若将供氧强度提高至3.5m3／(min·t)，吨钢煤气回收量增加4.5m3。

（4）改进操作方法与煤气回收条件，通过延长煤气回收时间生产实践发现，由于煤气回收三通阀从接受指令到完全动作到位需要一定时间，因此回收中存在滞后效应，延迟了回收时间，造成部分煤气得不到回收。需要操作职工增强责任心，减少不必要的浪费。目前，一钢轧厂执行煤气回收条件为ψ(CO)≥25%且ψ(Oz)＜0.5%，若将煤气回收条件执行ψ(CO)≥20%且ψ(Oz)＜0.1%，可提高吨钢煤气回收2.25m3。

（5）依托唐钢能源计量网络平台，提高转炉煤气计量的准确性、及时性。运用科学的计算方法，及时汇总分析煤气回收量，为公司生产和管理活动提供有效的数据支撑。