提高转炉煤气回收量的研究与应用论文_史静平

提高转炉煤气回收量的研究与应用论文_史静平

邯钢邯宝能源中心 河北省邯郸市 056015

摘要:钢铁企业是能源型企业,在生产过程中,需要消耗大量的能源,尤其是煤炭资源。而在转炉煤气中,含有大量的CO,热值较高,对于钢铁企业而言,转炉煤气是十分重要的可回收利用能源,提高转炉煤气回收利用,对钢铁企业有着重要的意义,是负能炼钢的有效方法。

关键词:转炉煤气;回收量;转炉

引言:

我国的钢铁企业,在生产过程中,需要消耗大量的煤炭资源,但是,随着新的替代性材料的出现,以及煤炭市场价格的上涨,近年来,钢铁企业的利润空间在逐渐缩小。为了钢铁企业经济效益的增加,保持钢铁企业的持续发展,有效的途径是从能源方面着手,通过减少煤炭成本,扩大企业的效益。转炉煤气中含有的高热量,对其进行二次回收利用,并且不断探索提高回收利用的措施,是十分必要也是十分紧迫的。

1提高供氧强度

供氧强度影响吹炼中期的时间长短,提高吹炼中期的供氧强度,可促进脱碳反应速率,有效提高转炉煤气的发生量,从而增加转炉煤气回收量。由供氧强度和转炉煤气回收量的关系可得出,供氧强度每提高1m3/(min•t),回收量可提高11.95m3/t。目前我国多数转炉供氧强度在2.7~3.7m3/(min•t),可参考下表两个钢铁公司供氧强度,与国际先进水平还有所差距。因此提高供养强度来增加转炉煤气回收量可行,也有很大的发展前景。另外,除了提高供氧强度,还要优化供氧制度,采取科学方法合理控制氧枪枪位。并减少二次倒炉,从而提高终点命中率,进一步提高转炉煤气回收量。

2降罩操作

这一操作是在回收期进行,需要注意的是,在操作过程中,要将活动烟罩和炉口两者之间的间隙控制到最低位,保证烟罩和转炉之间紧密贴合,争取做到“0”距离,这是最大限度上增加煤气回收量的有效方法。为了避免外部空气进入,或者是烟气从连接处流出,而对转炉煤气回收质量产生不利的影响,需要在活动烟罩,以及固定烟罩之间,设置一个高度密封的装置,现阶段,行业内主要应用的密封方式有三种,第一种是沙封,第二种是水封,第三种是干式密封。其中,沙封在装置结构上,存在一定缺陷,及复杂程度较大,同时,密封也不够严密,导致检修工作以及维护工作的工作难度也在大大增加。因此,目前,更多的是采用水封,但是,此种方式也有着不足,即在水槽中较为容易进入灰尘,同时,发生钢渣喷溅的可能性也较高,最终对活动罩群产生影响。而干式密封,是最新产生的技术,其特点是以蒸汽,以及氮气作为主要的密封介质。

3控制炉口微正压

在降罩以后,为保证炉口处没有来自外部的空气进入,也没有转炉煤气外溢,则需要对炉口进行控制,促使其保持在微正压的状态,最佳压力范围是0Pa到10Pa范围内,最大的波动范围在+5Pa到-5Pa之间。针对经常使用的OG除尘系统,通常情况下,会通过改变管喉口的开度,实现对微差压进行调整的目标。马钢扩大了开度值,从39°扩大到42°,为达到微正压奠定了良好基础。

4增大煤气回收总管流量

(1)建立三通阀和二文喉口PLC信号连锁在回收期间,加大喉口开度,可以提高煤气瞬间通过量,从而增大了煤气回收量。实践表明:平均每炉扩大喉口20°,理论上也就是煤气通过面积扩大约5.35m2,每分钟就能多回收煤气约321m3。

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(2)控制煤气出口烟气压力风机在开始回收时,特别是第一炉回收时,三通阀打开,阀体前面大量的积水冲到V型水封内,导致水位增高,压力不稳定。V型水封的水位和机后水封中的压力成正比,在回收过程中,如果把V型水封的水位调整在一定范围内,即出口烟气压力保持在一定范围内,既能保证煤气回收的安全稳定性,又能尽可能增大煤气回收量。

(3)定期排污由于系统设计的特点,从一文二文等有大量的除尘污水流经煤气管道和水封,通过各个溢流管排出,长时间运行会使这些有限空间内淤泥堆积,直接影响煤气的通过量。所以对操作人员制定了相应的点检操作规程,在设备运行期间每两个小时对煤气管道水封进行一次排污,保证气流顺畅,从而保证煤气回收量的充足。

5优化干法除尘系统运行,确保转煤回收正常

(1)为了确保环保除尘效果,杜绝厂房冒黄烟问题,环保除尘要求把除尘风机模式调整为全高速,在风机全高速运行状态下,转炉煤气热值及回收量急剧下降,就此情况一炼钢提出并摸索转煤回收和风机运行的最佳匹配,每天记录转速时间及高低,最终缩短了风机高速运行时间,限定了最高风机转速,通过调整转炉微差压及高速时间,即确保了除尘效果也不影响转炉煤气的正常回收。

(2)在各种条件均相同的情况下,吹炼过程中发现1#转炉煤气回收较少,通过现场排查,最终发现1#转炉煤气回收阀由于机械故障,在回收过程中开度不能完全打开,只能开到50%,通过人工手动调整,把回收阀的开度从原来的50%调整到100%,使1#转炉回收煤气和2#、3#炉基本一致。

3.4优化转炉煤气回收操作工艺

(1)吹炼前期,执行先加废钢再兑铁水。并在加废钢后作前后摇炉操作,使炉内废钢干燥加速,从而加快兑铁水后的反应。另外,吹炼前必须先降罩,然后插入氧枪,以保证炉口微正压。同时利用生产间隙对炉口进行迅速积渣清理,并根据原料的不同条件,通过控制熔池温度、炉渣组分来控制冶炼,避免影响降罩操作,提高转炉煤气质量。

(2)吹炼中期,由于第一次加辅料时间和煤气回收起始时间相当接近,如果进行大批量加辅料操作,可以使CO值降低4~7%,间接影响回收时间约25s。因此,转炉吹炼中期辅料配比和辅料投加数量要进行准确核算,争取做到“多次少量”。

(3)吹炼后期,科学控制氧枪枪位,避免转炉煤气含氧量过高,发生强制停止煤气回收情况。

结束语:

安全地进行转炉煤气回收是一项长期系统的工作,在进行转炉煤气回收与使用的生产实践中,要以科学的态度,严谨细致的工作方法对待出现的各种问题。不断地吸取教训,总结经验不断地改进操作,完善提高,才能真正实现转炉煤气安全,高效回收。减少煤气向大气排放,提高经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]刘春燕,杨州,崔金强,王站.转炉煤气极限经济回收量的分析与实践[J].冶金动力.2017(07)

[2]周航.提高100t转炉煤气回收量的对策与实践[J].冶金能源.2017(06)

[3]于鹏飞,曾加庆,林腾昌,杨利彬.国内转炉煤气回收概况与研究展望[J].铸造技术.2018(01)

论文作者:史静平

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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