冷轧用混合煤气堵塞原因分析及对策措施

林永辉，黄丽萍

(武汉钢铁股份有限公司能源总厂，湖北武汉430080)

燃气

冷轧用混合煤气堵塞原因分析及对策措施

林永辉，黄丽萍

(武汉钢铁股份有限公司能源总厂，湖北武汉430080)

通过对冷轧混合煤气来源、堵塞物成分、除尘工艺运行现状的分析，确定了混合煤气堵塞原因，并制定针对性措施予以解决。

混合煤气；堵塞；除尘工艺；堵塞物分析

1 引言

武钢青山本部（以下简称武钢）冷轧系统使用的均为精脱硫焦炉煤气与高炉煤气按一定比例混合成的混合煤气，冷轧系统作为武钢高附加值钢材生产的主要工序，其对煤气质量的要求相对较高，一般在其煤气烧嘴前均设置有过滤装置。在2013年上半年，武钢二冷轧使用的混合煤气过滤装置堵塞频率突然加大，过滤装置的频繁清扫不仅加大了维修和备件成本，还影响到了生产连续性，二冷轧的产能大大受限，为了解决该问题由公司主管部门牵头组织能源总厂、焦化厂、冷轧总厂等相关单位对堵塞原因进行了分析，通过采取对管道工艺、堵塞物成分分析等措施，判断出了堵塞的原因，有针对性地采取对策措施后，堵塞频率恢复到正常水平。

2 堵塞物初步判断

发生堵塞的过滤装置在拆下来之后发现上面均粘附着一层细密的黑色粉末（图1），用手指轻捻会感觉到一定的黏性，同时黑色粉末也散发着较重的焦油味道，对黑色粉末进行燃烧试验，大部分黑色粉末都能燃烧，几乎没什么残留物，通过黑色粉末的表观特征及燃烧试验，可以确定粉末中含有焦油等有机物，其大部分成分为可燃物，但具体含量不能确定。

图1 堵塞的过滤网（在烧嘴前）

3 堵塞物成分定量分析

为了进一步确定形成堵塞的主要原因，在收集了一定量的过滤装置堵塞物后，把堵塞物样品送至检测单位进行了检测，其检测结果如下：

萘含量为0.34%，经乙醇溶解分离后固体残留物含量为72.30%，溶解部分含量为27.70%。固体残留物的元素含量分别为C 62.55%、H 3.359%、N 2.023%、S 5.125%、Fe 15.15%、其他11.79%，乙醇溶液部分经蒸馏100℃后无馏出液，蒸馏后固体残留部分含量为溶解固体的48.0%。

从堵塞物的检测结果看，有27.7%的堵塞物溶解于有机溶剂，堵塞物中的焦油等有机成分占比超过了1/4，这与其具有强烈的焦油味是一致的。在固体残留物中有近63%的C含量，只有15%的铁含量，这与前述烘烤试验时仅留下少量细灰的结果是一致的。在高焦炉煤气按6:4比例进行配比的情况下，出现堵塞物中有机物、C含量很高，铁及其他成分含量偏低的情况，说明该堵塞物的主要来源为焦炉煤气，少量来自高炉煤气，而造成过滤网上会积存堵塞物的原因除了煤气中含有粉尘的原因外，还有就是因为粉尘中的焦油具有粘性，过滤网上粘附焦油后会吸附其他粉尘在过滤网上积存，加速了过滤网的积灰情况，进而造成堵塞。

4 高、焦炉煤气现有除尘工艺分析

通过堵塞物成分检测结果初步判定粉尘来源后，由公司能源管理部门组织相关技术人员对现有的高、焦炉煤气除尘工艺进行了分析。在对焦炉煤气除尘工艺分析时发现，焦化厂三分厂在焦炉炼焦时的粉尘控制工艺与一、二分厂不一样，焦化一、二分厂均有单独的除尘系统，三分厂是后上工艺，取消了单独的除尘系统，粉尘直接进入焦炉，通过后续工艺逐步降低含尘量，其粉尘含量相对一、二回收要大一些，这也是造成混合煤气中粉尘含量的主要原因。

就5#～8#高炉的煤气除尘系统而言，6#～8#高炉湿法除尘系统采用的是目前效率最高的湿法除尘工艺（比肖夫除尘工艺），其中8#高炉日常主要以效率更高干法布袋除尘系统运行为主，上述除尘系统一直运行十分稳定，其出口高炉煤气中的含尘量一直控制在很低的状态。5#高炉虽也是以干法运行为主，但因其干法系统前蓄热缓冲器内部格子砖容易积灰，导致时有堵塞发生，造成其干法布袋除尘系统不能连续稳定运行，在其投运湿法VS除尘系统时，出口煤气中含尘量因VS湿法除尘系统效率不高的原因，在VS运行期间，其出口高炉煤气含尘量会有一定的上升。

5 解决措施

通过对堵塞物成分及现有的高焦炉煤气除尘系统工艺现状进行分析后，确定了影响高、焦炉煤气粉尘含量的主要因素，依此分别采取了针对性措施。

5.1 焦炉煤气含尘控制

在分析出焦化三回收粉尘含量是工艺不同的原因造成的后，焦化厂组织人员到国内其他钢厂进行了考察，了解其他钢厂在使用三分厂除尘工艺时是如何进行控制的，最终确定对氨喷淋工艺进行改造，新增了泵组，加大了喷淋量，提高其除尘效果。同时还针对净化系统冷却能力不足的情况，对冷冻机系统进行了改造，加大了系统能力，降低了净化系统出口的煤气温度。

5.2 高炉煤气含尘控制

针对高炉煤气含尘主要受5#高炉干法布袋除尘运行率影响的情况，厂专业技术人员在经过经过多方论证后，结合目前高炉冶炼工艺的发展，决定取消布袋除尘前蓄热缓冲器的缓冲功能，把蓄热缓冲器内的换热砖及金属底板全部拿掉，避免蓄热缓冲器再次发生堵塞，影响干法布袋系统运行，目前已实施完毕，5#高炉布袋干法除尘系统运行率大幅提高，未再出现因蓄热缓冲器原因停运的情况。

5.3 在精脱硫出口增加过滤网

精脱硫系统为焦炉煤气最后一道工序，为减少焦炉煤气带入混合站的杂质及粉尘量，借鉴高炉鼓风系统吸风室的过滤装置，在精脱硫塔出口增加了透气性过滤装置（见图2）。

图2 精脱硫出口过滤棉（使用前）

在每次精脱硫塔换料时同步对过滤网进行更换，过滤网厚度约2 mm，从换下的过滤网（见图3）可以看出，过滤网对截留焦炉煤气中的杂质及粉尘起到了一定的作用，上面粘附了大量的黑色焦油及粉尘类物质，效果还是比较明显的。

图3 精脱硫出口过滤棉（使用后）

6 结语

在采取了上述措施后，二冷轧混合煤气过滤装置的堵塞状况得到了明显改善，过滤装置的清扫更换频率恢复到了正常水平（约半年）。通过对混合煤气发生粉尘堵塞的分析可以看出，以前未引起重视的焦炉煤气含尘问题，随着后续工艺对煤气质量要求越来越高、环保压力越来越大，焦炉煤气含尘问题会逐步凸显出来，因焦炉煤气中含有焦油、萘等杂质，焦炉煤气除尘技术一直是个难题，就目前而言主要采取喷淋的方式降低焦炉煤气中的含尘量，喷淋虽然有一定的效果，但带来的问题是煤气中含水量大大增加，对管道的运行负荷、腐蚀都有影响，为此，建议焦炉煤气净化系统在成本可以承受的前提下，尽量降低出口煤气温度，既可以达到降低焦炉煤气中总杂质的含量，也可以降低煤气流速，降低煤气携带粉尘的能力。

Cause Analysis of Blockage of M ixed Gas for Cold Rolling and Counterm easures

LIN Yonghui,HUANG Liping
(The General Power Energy Plant of Wuhan Iron and Steel Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 430080,China)

Through analysis of the sources,composition of blockage and operating state of the dust removal process of the mixed gas for cold rolling mill,the cause of mixed gas blockage was determined and countermeasures were drawn up and taken to solve the problem.

mixed gas;blocking;dust removal process;blockage analysis

TF111.18

B

1006-6764(2015)08-0014-02

2014-04-27

林永辉（1982-），男，2004年毕业于武汉理工大学化学工程与工艺专业，工程师，现从事燃气技术管理工作。