淺析轉(zhuǎn)爐煤氣回收的影響因素及提高措施

趙澤東 輝亞男

（唐山鋼鐵集團有限責任公司，河北 唐山 063000）

鋼鐵行業(yè)是高能耗行業(yè)，其能耗費用占鋼鐵總成本的比重較大。在鋼鐵進入微利的時代，尋求如何節(jié)能降耗、降低成本將成為鋼鐵行業(yè)的一項長期戰(zhàn)略目標。轉(zhuǎn)爐煤氣是鋼鐵企業(yè)重要的二次能源，是轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中的重要副產(chǎn)品之一，具有高熱值的特點。轉(zhuǎn)爐煤氣的有效回收在降低煉鋼工序中的能耗、壓縮生產(chǎn)成本、減少排放量、清潔生產(chǎn)等方面具有重要意義。因此提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收技術(shù)有利于鋼鐵企業(yè)降低成本，提升企業(yè)競爭力。

1 轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)簡介

唐鋼第一鋼軋廠現(xiàn)有3 座150 噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐煤氣的回收采用0G法，即濕法除塵，回收流程如圖1所示。（1）轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)汽化冷卻煙道進入一文、二文，進行進一步降溫除塵處理。（2）經(jīng)風機到三通閥，若轉(zhuǎn)爐煤氣合格，則進入回收系統(tǒng)；不合格，則進行放散處理。

圖1 轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)流程圖

2 影響轉(zhuǎn)爐煤氣回收的主要因素

2.1 生產(chǎn)組織調(diào)度的影響。煤氣回收設備與煤氣消耗設備的運行狀態(tài)直接影響轉(zhuǎn)爐煤氣回收水平的高低，特別是煤氣柜容量和用戶用氣量的合理調(diào)配。當煤氣回收供大于求時，會造成煤氣柜飽和不能回收而放散，造成能源的浪費。生產(chǎn)節(jié)奏調(diào)度協(xié)調(diào)不好，發(fā)生兩爐座以上同時吹煉會給煤氣管道瞬時增大壓力，造成設備使用壽命的降低。

2.2 冶煉操作的影響。雙渣操作過程中的提槍、降槍操作對煤氣回收存在一定的影響，通過對實際生產(chǎn)煤氣回收的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，雙渣操作爐次比單渣爐次每爐回收時間縮短100秒。

2.3 鐵水原料條件和鋼水C含量的影響。轉(zhuǎn)爐煤氣主要是由鐵水脫C 過程中碳氧化產(chǎn)生的，通過對轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)條件下生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，計算得出原料條件中鐵水比變化±1%，影響煤氣回收量±1.016m3/t 鋼以及原料與鋼水C 含量變化±0.1%，影響煤氣回收時間35秒，影響煤氣回收量±0.65m3/t鋼。

2.4 空氣吸入量的影響。吹煉期爐口與煙罩之間間隙是轉(zhuǎn)爐煙氣與外界接觸的唯一通道，控制吹煉過程中空氣的吸入量對于轉(zhuǎn)爐煤氣回收的質(zhì)與量都存在很大影響。在生產(chǎn)操作中，空氣吸入量主要受裙罩與爐口間隙的大小以及爐口微差壓的影響。轉(zhuǎn)爐冶煉中，減少煙罩與爐口之間的距離、保證爐口處實現(xiàn)微正壓，能有效控制空氣吸入量，提高煤氣回收量。

2.5 供氧強度的影響。在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，冶煉中期為轉(zhuǎn)爐煤氣產(chǎn)生量最大時期，在此時間段內(nèi)鐵水中C 元素開始大量氧化，而C 元素的氧化速度主要取決于氧槍供氧強度。通過提高供氧強度，能夠提高轉(zhuǎn)爐煙氣中CO 含量的上升速率，延長達到煤氣可回收條件下的煤氣回收時間，從而實現(xiàn)提高煤氣回收量。

2.6 煤氣計量的影響。煤氣計量數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)的準確性、及時性直接影響到煤氣回收工作的順利進行。煤氣計量設備的狀況直接會影響到計量數(shù)據(jù)的準確性，進而影響回收量。煤氣數(shù)據(jù)的有效分析為公司生產(chǎn)管理活動提供數(shù)據(jù)支撐。

3 改進措施

合理組織生產(chǎn)調(diào)度、優(yōu)化供氧制度、合理控制氧槍槍位，兼顧轉(zhuǎn)爐脫C、造渣及煤氣回收之間的關(guān)系，延長達標煤氣回收時間，加強煤氣計量和管理。具體的做法如下：

（1）合理組織生產(chǎn)調(diào)度，確保煤氣生產(chǎn)、使用通道暢通，積極開發(fā)新能源消耗用戶，避免出現(xiàn)煤氣過剩放散現(xiàn)象；合理安排爐座間先后吹煉順序避免出現(xiàn)同時吹煉現(xiàn)象。由于目前許多企業(yè)將環(huán)保作為一項工作重點，不建議減少必要雙渣操作以實現(xiàn)增加煤氣回收量的目的。

（2）嚴格執(zhí)行降罩操作，調(diào)控爐口微壓差。

在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中嚴格實行降罩操作，將活動煙罩降至最低位，減少空氣吸入造成二次燃燒，確保煙氣中CO的含量；同時，要合理調(diào)控二級文氏管喉口重坨，保持爐口微正壓，目前我廠執(zhí)行保持微正壓5-10Pa，限制空氣吸入量，提高轉(zhuǎn)爐煤氣品質(zhì)。

（3）優(yōu)化供氧制度，實施高效冶煉

優(yōu)化供氧制度，合理控制槍位，實現(xiàn)吹煉前期盡早化渣、化透，縮短開吹至具備煤氣回收條件的時間。唐鋼第一鋼軋廠轉(zhuǎn)爐的供氧強度為3.25m3／(min· t)，出于安全考慮，一般控制在3.5m3／(min·t)以下。因此，在保障冶煉安全的前提下，若將供氧強度提高至3.5m3／(min·t)，噸鋼煤氣回收量增加4.5m3。

（4）改進操作方法與煤氣回收條件，通過延長煤氣回收時間生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，由于煤氣回收三通閥從接受指令到完全動作到位需要一定時間，因此回收中存在滯后效應，延遲了回收時間，造成部分煤氣得不到回收。需要操作職工增強責任心，減少不必要的浪費。目前，一鋼軋廠執(zhí)行煤氣回收條件為ψ(CO)≥25%且ψ(Oz)＜0.5%，若將煤氣回收條件執(zhí)行ψ(CO)≥20%且ψ(Oz)＜0.1%，可提高噸鋼煤氣回收2.25m3。

（5）依托唐鋼能源計量網(wǎng)絡平臺，提高轉(zhuǎn)爐煤氣計量的準確性、及時性。運用科學的計算方法，及時匯總分析煤氣回收量，為公司生產(chǎn)和管理活動提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)束語

通過研究影響轉(zhuǎn)爐煤氣回收的主要因素，結(jié)合唐鋼第一鋼軋廠現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煤氣的回收水平，從完善軟硬件設備、優(yōu)化工藝操作制度、提高煤氣回收職工業(yè)務水平等方面提出的改進措施，有效地實現(xiàn)了較大幅度提高轉(zhuǎn)爐煤氣的回收量，減少了煤氣排放量，提高了經(jīng)濟效益和社會效益，對鋼鐵行業(yè)節(jié)能降耗的相關(guān)工作具有一定的借鑒性。

[1]左建平.轉(zhuǎn)爐煤氣回收過程中出現(xiàn)的問題及分析處理.冶金動力，2007年第6期.

[2]俞波.提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的綜合措施[J].中國冶金，2003，(10)：17—20.