冶金企业氮气控减降本的探索与实践

高古忠

（山东省日照市日照钢铁，山东 日照 276806）

1 概况

经统计核算，钢铁行业混入煤气系统氮气吨钢约22m3，占比总用量的约1/5，经论证部分可改为蒸汽或空气，用气点位见下表。

表1 钢铁行业用气点位分析

2 高炉区用气调研

2.1 高炉炉顶气密箱

图1 高炉炉顶气密箱结构

气密箱内部有减速机、齿轮、轴承、垫片及润滑系统等，要求温度≤80℃，高于120℃即打水，打水20min温度降不下来，即停布料。

气密箱底部照片（耐材上部为蛇形冷却水管）。

图2 气密箱底部结构

国内炉顶设施基本全部为水冷氮封式，气密箱温度要控制小于80℃，否则严重影响内部部件寿命，目前没有使用蒸汽冷却炉顶的，该部位有效降低氮气的措施为增大水冷循环量，在项目设计或投运检修后改造，均可有效降低氮气消耗。

2.2 喷煤

经调查国内少数企业全使用空气流化与气送，多数企业的使用氮空气混用或纯氮气，喷煤流化一般使用氮气，气送使用空气，降本的空间在于采用氮空混合输送，将氧含量降低至12%以内可现实即经济又安全的目的。

3 转炉区用气调研

3.1 氮封

转炉上一般设置氮封5处，其中氧枪氮封较小，转炉吹炼时手感有气向外冒出，80%以上进入煤气系统，以煤气不外泄设置氮气压力。

图3 转炉区用气结构图

3.2 干法除尘

图4 干法除尘系统蒸汽过程

干法除尘蒸发冷设计常用蒸汽，备用氮气；经测算120T转炉单炉改氮气，每小时进入煤气中氮气约4700m3，300T转炉单炉改氮气，每小时进入煤气中氮气约9100m3；一些企业在蒸汽供应不足，调配不当时则会将干法除尘蒸发冷改为氮气，间接给企业造成损失，经核算使用蒸汽与氮气吨钢价差0.5元以上。

4 思考与探索

经核算炉窑每增加1万m3/h氧气，理论上减少3.8万m3/h氮气参与燃烧，故富氧为另一个方向上的技术性控氮降本。诸如固体燃料炉窑，转底炉、水渣热风炉、石灰窑、烧结机等均有5%以上降本空间。其他诸如皮带吹扫头改造，气吹改毛刷或绳式清扫器，气送改机械式等均可有效控减氮耗。

以成本、环保为纲，以创新为指导，以项目设计阶段最优为理念，以技改为措施提升，合理控减氮气消耗，将为企业降本提供较大良益空间。