鋼鐵轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)電氣改造技術(shù)初探

段富海

摘 要：轉(zhuǎn)爐煤的回收利用可以節(jié)約不可再生的寶貴能源。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，能夠有效提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收量，有效利用煤氣系統(tǒng)的二次能源，減少能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐煤氣回收；電氣改造；提高回收量

0 引言

轉(zhuǎn)爐煤氣是一種可以再利用的副產(chǎn)品，其主要?dú)怏w為一氧化碳，所占比例57%左右，是可以節(jié)約不可再生能源的寶貴燃料。這種燃料的低位發(fā)熱值大概在每立方7600～9600千焦，是高爐煤氣熱值的兩倍多，它可以當(dāng)成一種優(yōu)秀的燃料來(lái)維持爐窯設(shè)備正常運(yùn)行，比如軋鋼加熱爐，普通熱風(fēng)爐與鍋爐等。

目前我國(guó)許多擁有先進(jìn)工藝和技術(shù)的大型鋼鐵企業(yè)在回收轉(zhuǎn)爐煤氣方面做得比較成功，可是我國(guó)仍然存在眾多工藝跟不上的煉鋼，珍貴的燃料資源不能被盡可能的回收，造成嚴(yán)重污染。所以，引進(jìn)新的生產(chǎn)工藝和科學(xué)技術(shù)，有利于對(duì)回收系統(tǒng)進(jìn)行改造和提升，提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收率。

1 轉(zhuǎn)爐煤氣回收控制要求

在煉鋼過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)爐開(kāi)始吹煉的時(shí)候，風(fēng)機(jī)速度達(dá)到每分鐘1450圈以上，并且煤氣的含氧量低于2%，而一氧化碳的含量超過(guò)36%，煤氣柜容積小于三萬(wàn)立方米，沒(méi)有出現(xiàn)設(shè)備故障，滿足以上條件時(shí)可以打開(kāi)水封逆止閥，之后將三通閥的回收側(cè)打開(kāi)，這時(shí)的轉(zhuǎn)爐煤氣會(huì)經(jīng)過(guò)水封逆止閥和V型水封之后到達(dá)轉(zhuǎn)爐煤氣總管道，再經(jīng)由管道輸送到三萬(wàn)立方米煤氣柜，轉(zhuǎn)爐煤氣被回收儲(chǔ)存，經(jīng)過(guò)加壓機(jī)送到25MW發(fā)電站。如果煤氣之中的含氧量多于2%，且一氧化碳所占比例小于36%，轉(zhuǎn)爐煤氣柜的容積超過(guò)三萬(wàn)立方米時(shí)，加壓站拒絕回收，或者某一設(shè)備發(fā)生故障，只要有一件達(dá)到條件，三通閥的放散側(cè)要打開(kāi)，之后關(guān)上水封逆止閥，讓轉(zhuǎn)爐煤氣順著三通閥進(jìn)入燃燒放散塔之中，進(jìn)行燃燒之后排入大氣。

2 煤氣回收條件

（1）轉(zhuǎn)爐吹煉開(kāi)始；（2）轉(zhuǎn)爐降罩；（3）三通閥位置正常；（4）煙氣中一氧化碳含量大于36%；氧氣含量小于2%；煙氣溫度小于65℃；（5）氣柜允許回收煤氣。

如果五個(gè)條件全滿足，那么水封逆止閥所帶電磁閥通電，7～15秒后，三通切換閥電磁閥通電打開(kāi)，煤氣就處于回收狀態(tài)；如果上述條件中有一項(xiàng)沒(méi)有達(dá)到，三通切換閥電磁閥斷電，由回收位置轉(zhuǎn)向放散，煤氣處于放散狀態(tài)，15～20秒后，水封逆止閥所帶電磁閥就會(huì)斷電關(guān)閉。

3 確定回收目標(biāo)

轉(zhuǎn)爐煤氣是在煉鋼爐中的碳和氧氣不充分燃料所形成的，其中對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣回收的意義是由其中的一氧化碳濃度決定，而一氧化碳濃度受爐口空氣吸入量的多少和二氧化碳所占比例所影響。依據(jù)熱平衡原理及物料平衡理論，構(gòu)建出轉(zhuǎn)爐煤氣的回收利用率計(jì)算模型，如果鋼水成分與煙罩升降幅度確定，其他可變條件固定，對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣回收率產(chǎn)生重要影響的是供氧強(qiáng)度，因此我們能夠借助供氧強(qiáng)度這一可控因素來(lái)設(shè)計(jì)回收率計(jì)算模型，利用這一公式來(lái)預(yù)計(jì)和計(jì)算轉(zhuǎn)爐煤氣回收率，理論回收目標(biāo)公式如下：

Q=79. 875 + 11.955 ×【供氧強(qiáng)度】

這種通過(guò)公式計(jì)算出來(lái)的回收目標(biāo)，只是理論上的數(shù)據(jù)，在實(shí)際操作中，受諸多現(xiàn)實(shí)因素的影響，不可能實(shí)現(xiàn)百分百的回收量。但是應(yīng)當(dāng)以這種理論數(shù)據(jù)作為工作的指引，在實(shí)際操作中盡力達(dá)到最好的效果。

4 改造方案

（一）轉(zhuǎn)爐煤氣電除塵系統(tǒng)改造

我們對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣的電除塵系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)改造和合理設(shè)計(jì)，在某種范圍上能夠增加轉(zhuǎn)爐煤氣的用戶量，并合理應(yīng)用轉(zhuǎn)爐煤氣的熱值比較高的條件，使大家得到實(shí)惠，并可以增強(qiáng)煉鋼高爐的風(fēng)溫水平。

改造的具體措施是將轉(zhuǎn)爐煤氣精除塵設(shè)備適量增多，在某種程度上以數(shù)量取勝。我們可以在八萬(wàn)立方米轉(zhuǎn)爐煤氣柜系統(tǒng)與五萬(wàn)立方米轉(zhuǎn)爐煤氣柜系統(tǒng)上全部增加一個(gè)四萬(wàn)立方米每小時(shí)除塵能力的電除塵設(shè)備，使轉(zhuǎn)爐煤氣中的含塵量每立方小于10ml。

改造完成后的轉(zhuǎn)爐煤氣電除塵系統(tǒng)，使得轉(zhuǎn)爐煤氣更為純凈，將之摻雜到高爐熱風(fēng)爐的氣體中，能使高爐的風(fēng)溫至少提高50度，并且添加了一個(gè)最大用量每小時(shí)30000立方的穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐煤氣直接用戶，能夠有效提高轉(zhuǎn)爐煤氣的利用率和增加回收量。

（二）加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣與高爐煤氣的摻混點(diǎn)的控制系統(tǒng)改造

提高轉(zhuǎn)爐煤氣利用率的關(guān)鍵因素是對(duì)高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣的摻混點(diǎn)的控制系統(tǒng)的改造，利用技術(shù)將兩種氣體的比例控制在可控范圍之內(nèi)，把轉(zhuǎn)爐煤氣按照準(zhǔn)確的比例摻到高爐煤氣中。

在煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣量是不固定的，并且用戶也不固定，所以控制轉(zhuǎn)爐煤氣的壓力非常困難，雖然鍋爐可以暫時(shí)起到調(diào)節(jié)作用，但是畢竟治標(biāo)不治本，因此我們要利用好摻混點(diǎn)的調(diào)節(jié)作用來(lái)減弱波動(dòng)，提升轉(zhuǎn)爐煤氣的利用率和減少對(duì)空氣的放散量。

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是人工手動(dòng)進(jìn)行控制操作的，有很多弊病，最大的缺點(diǎn)是不能及時(shí)地根據(jù)系統(tǒng)壓力的變化進(jìn)行及時(shí)的開(kāi)啟和關(guān)閉，也就是說(shuō)摻混點(diǎn)形同虛設(shè)，發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。因此我們要把傳統(tǒng)的手動(dòng)控制變?yōu)橄冗M(jìn)的自動(dòng)控制，做到摻混點(diǎn)的控制開(kāi)關(guān)根據(jù)壓力的變化而進(jìn)行必要及時(shí)的閉合，從而提升轉(zhuǎn)爐煤氣的摻混量，增加其回收利用率。

5 結(jié)語(yǔ)

利用現(xiàn)代科技手段和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣的回收系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和革新，不僅能夠提升轉(zhuǎn)爐煤氣的回收率，還能有效節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。

參考文獻(xiàn)：

[1]左建平.轉(zhuǎn)爐煤氣回收過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及分析處理[J].冶金動(dòng)力， 2007（06）.endprint