轉(zhuǎn)爐煤氣回收和利用技術(shù)分析

常洪濤

摘 要：針對轉(zhuǎn)爐煤氣的回收現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，列舉了轉(zhuǎn)爐煤氣的四種用途，提出如何有效回收轉(zhuǎn)爐煤氣的建議。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐煤氣;利用;措施

在煉鋼的過程中轉(zhuǎn)爐煉鋼車間會產(chǎn)生多種二次能源，轉(zhuǎn)爐煤氣是所有二次能源中最重要的一種，轉(zhuǎn)爐煤氣所包含的能量為高爐煤氣的2倍之多。從資源利用方面考慮，應(yīng)將轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行回收，用到他處，節(jié)約能源[1]。除此之外，回收轉(zhuǎn)爐煤氣還能夠降低鋼材單位能耗，節(jié)約成本?；厥辙D(zhuǎn)爐煤氣，減少一氧化碳排放量，也是當(dāng)今環(huán)保的主題。如何提高轉(zhuǎn)爐煤氣的回收率及有效利用率[2]是鋼鐵企業(yè)面臨的難題。

1 轉(zhuǎn)爐煤氣的回收

在轉(zhuǎn)爐煤氣回收研究方面我國起步較遲，相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備相對比較落后，缺乏成熟的技術(shù)人才，所以回收煤氣的效率比較低。20世紀(jì)80年代，隨著寶鋼的建設(shè)、發(fā)展，引進(jìn)日本的轉(zhuǎn)爐煤氣技術(shù)，改進(jìn)的技術(shù)也在全國范圍內(nèi)推廣，我國的轉(zhuǎn)爐煤氣技術(shù)不斷發(fā)展。自此，我國的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間逐漸回收轉(zhuǎn)爐煤氣。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為轉(zhuǎn)爐煤氣回收提供了先進(jìn)的技術(shù)和精良的設(shè)備，供應(yīng)了一批批技術(shù)人才，提高了轉(zhuǎn)爐煤氣回收率，促進(jìn)了我國鋼鐵事業(yè)的發(fā)展。

2 轉(zhuǎn)爐煤氣的利用

作為煉鋼產(chǎn)生的最重要的二次能源，轉(zhuǎn)爐煤氣有多重用途，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）用于煉鋼烘烤。對于大多數(shù)企業(yè)來說，轉(zhuǎn)爐煤氣常用于煉鋼烘烤，在煉鋼車間配置蓄熱式烘烤裝置，可用其烘烤鋼包、中間包和水口等耐材，在進(jìn)行烘烤時(shí)可將轉(zhuǎn)爐煤氣和高爐煤氣進(jìn)行混合，以達(dá)到節(jié)約資源的目的。為了節(jié)省天然氣，鋼鐵企業(yè)已將轉(zhuǎn)爐煤氣作為煉鋼烘烤主要介質(zhì)，替代天然氣作為烘烤介質(zhì)，為鋼鐵企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）用于活性石灰生產(chǎn)。轉(zhuǎn)爐煤氣可以替代傳統(tǒng)的焦炭和煤粉用于石灰生產(chǎn)，該技術(shù)已經(jīng)十分成熟。

（3）用于化工生產(chǎn)。在回收轉(zhuǎn)爐煤氣的過程中會產(chǎn)生大量的CO，作為化工生產(chǎn)中重要的材料，CO具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此將轉(zhuǎn)爐煤氣用于化工生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性價(jià)比較高。

（4）用于自建電廠發(fā)電。該項(xiàng)技術(shù)已被國內(nèi)大多數(shù)鋼鐵企業(yè)采用，技術(shù)已十分成熟，帶來的經(jīng)濟(jì)效益也十分明顯。

3 相關(guān)節(jié)能措施與建議

針對轉(zhuǎn)爐煤氣回收存在的問題，研究人員根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐，對現(xiàn)場進(jìn)行測量，并計(jì)算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提出提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的對應(yīng)措施。

3.1 連通煤氣柜進(jìn)、出口管道

下圖為轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)改造圖，如圖所示在一站氣柜的出口管道和二站氣柜的進(jìn)口管道之間都各自增加了一條管道，當(dāng)煤氣柜檢修時(shí)，煤氣柜的進(jìn)口和出口的閥門會將閉合，煤氣柜停止工作。此時(shí)，煤氣將通過一站氣柜和二站氣柜進(jìn)出口增加的管道直接進(jìn)入電除塵器和加壓機(jī)正常外供。

為了安全考慮，需在增加的管道上安裝在線氧氣分析儀，檢測轉(zhuǎn)爐煤氣管道附近的氧氣含量是否在合理范圍內(nèi)。對轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行間歇回收，回收后的合格煤氣必須通過氣柜穩(wěn)壓再進(jìn)行加壓外送，而100t和150t回收管道之間的連絡(luò)管道正好解決這個(gè)問題。運(yùn)行中的煤氣柜可以通過回收連絡(luò)管為檢修中的煤氣柜進(jìn)、出口管道間的連通管穩(wěn)壓，這樣就解決了間歇回收的轉(zhuǎn)爐煤氣不能直接通過加壓機(jī)進(jìn)行外供的問題。

3.2 全面連通轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)

由上圖可看出，通過100t與150t之間的聯(lián)絡(luò)管道，可以實(shí)現(xiàn)一站氣柜和二站氣柜的雙向回收。在120t和100t之間再聯(lián)通一條轉(zhuǎn)爐煤氣管道時(shí)，100t、120t、150t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面連通，則一站煤氣柜和二站煤氣柜可回收任何管道的轉(zhuǎn)爐煤氣。通常情況下，在煤氣柜工作時(shí)，需利用增加的兩條管道平衡兩座煤氣柜的回收，防止煤氣溢出。

3.3 在高爐煤氣適當(dāng)部位摻入轉(zhuǎn)爐煤氣管道

在20萬m3高爐煤氣柜入口處與轉(zhuǎn)爐煤氣管道之間連接了一條管道，讓增加的管道可以在閥組與調(diào)節(jié)閥切斷的情況下繼續(xù)工作。工作人員在實(shí)際的實(shí)施過程中是以能源調(diào)度指令為依據(jù)的，根據(jù)指令調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐煤氣的摻入量。回收轉(zhuǎn)爐煤氣產(chǎn)生過多的量，為了解決多余轉(zhuǎn)爐煤氣的放散問題，就將其摻入高爐煤氣管道中，這也能夠降低高爐煤氣的用量。

4 結(jié)論

文章介紹了轉(zhuǎn)爐煤氣的回收現(xiàn)狀以及轉(zhuǎn)爐煤氣的四種用途，分別為用于煉鋼烘烤、用于活性石灰生產(chǎn)、用于化工生產(chǎn)、用于煤氣發(fā)電。同時(shí)，針對提高回收轉(zhuǎn)爐煤氣效率提出了三點(diǎn)建議：連通煤氣柜進(jìn)、出口管道、全面連通轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)，以及在高爐煤氣適當(dāng)部位摻入轉(zhuǎn)爐煤氣管道，希望能夠?yàn)樾袠I(yè)發(fā)展提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]佟玉鵬，張雄，張化光.交流三相電熔鎂爐的最佳運(yùn)行分析[J].控制工程，2007，14（2）：205-208，211.

[2]全躍.鎂質(zhì)材料生產(chǎn)與應(yīng)用[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[3]秦勤，岳強(qiáng)，顧根華，等.雙電極直流電熔鎂埋弧電弧爐[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，24（7）：685-688.

[4]王亞芳，仲劍初，劉霽斌，等.由菱鎂礦制備高純氧化鎂的工藝研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2015，（6）：17-20.