炼钢厂提高转炉煤气回收效率的技术措施

摘要：节约能源，负能炼钢是当今钢铁企业的重要话题。煤气回收是转炉冶炼生产过程中必要且重要的一环。文章针对炼钢厂转炉煤气回收系统的工作模式，提出了提高转炉煤气回收量的技术手段，并对原有煤气回收系统状况提出了新的改造优化方案。

关键词：电动蝶阀；风机系统；转炉煤气回收

中图分类号：TQ522

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2011)22-0096-02

为提高煤气回收量，减少煤气放散，实现资源有效利用，要求一方面要延长煤气回收的时间，增加煤气回收量；另一方面要完善现有设备，减少故障时间，提高设备的运行率与利用率，从而降低煤气回收放散量。随着转炉煤气需求量增加和用户对热值提高且稳定的要求，在设备及操作控制上面临着许多不适应的地方。尽管工程人员为提高煤气回收量，先后进行了一系列技术攻关，如双炉同时回收，适当放宽回收条件，延长回收时间及开发自用户等手段，但往往导致热值的不稳定，无法使用或造成回转水封击穿等隐患。为此需对煤气回收各环节进行系统分析，对症下药。

一、转炉煤气回收工艺简介

转炉煤气回收工艺流程为：原料入炉一转炉冶炼一烟道系统一除尘系统一风机系统一分析回收系统一气柜一用户，如图1所示：

二、烟气产生与捕集环节改进

(一)降罩吹炼和合理供氧

冶炼过程中，及时降烟罩，可防止因氧气进入烟道而造成的烟气成分中氧含量超出回收上限而不能回收。实际操作中，由于转炉冶炼生产节奏快，操作工为方便操作，一般降罩较晚或不降罩。炼钢厂操作规定，操作工在转炉开始吹氧后必须立即进行降罩操作。每炉煤气成分可提前1分钟符合回收要求，增加煤气回收时间也是一分钟，转炉冶炼周期为13分钟左右，每炉可回收时间由9分钟延长到10分钟左右，煤气回收量增加近10％。

吹炼期炉口是转炉烟气与外界接触的唯一通道，即使保持同样的炉口差压，改变烟道与炉口之间的距离，也对转炉煤气回收的质与量影响很大。因此，提倡吹炼中降罩早，降罩到位。该厂的经验是吹炼开始，先降罩，后下枪，促成转炉烟气尽早达标，回收时间因此提前40s。同时，利用炼钢间歇时间，及时清除炉口结渣，有利于烟罩的尽量降低。

(二)重视煤气回收分析和计量仪器的隐患排除

计量数据的正确与否，直接影响到煤气回收工作的顺利进行。生产中，由于取样管道积灰堵塞、泄漏、煤气分析仪探头污染等，都会影响到计量数据的可靠性及煤气回收时问，进而影响炼钢人员对煤气回收的积极性。因此该厂加大煤气计量器具维修保养，确保煤气回收质量。

转炉两侧的下料管和氧枪套管，在冶炼过程中会有烟气外溢，污染环境的同时还会烧损设备，炼钢厂一般采用氮气封闭。为精确控制氮封流量，在四座转炉两侧下料管及氧枪套管的氮封管道上安装流量计，实现氮气精确控制，由安环科、炼钢车间经多次调试，确定氧枪套管和两侧下料管的氮封流量值。同时将氮封切断阀门的开闭与氧枪枪位进行自动连锁控制。

(三)合理控制炉口徽差压

衡量转炉煤气回收水平，必须同时考虑煤气回收量和煤气热值因素，要保证最大限度回收转炉煤气能值，炉口合理控制压差是非常关键的。该厂采用0G法除尘，采用RD二文喉口阀，与炉口差压检测仪连锁进行调节。根据转炉吹炼周期不同时段生成的烟气量、c0量的不同，采取分时段参数控制，目前对有效回收煤气取得一定效果。

三、风机系统改进

(一)风机管路串联眼镜阀

由于风机检修同转炉检修不能同时进行，炼钢厂使用备用风机。备用风机设备开启时，检修风机进口蝶阀不严密而造成了空气通过检修风机流进了备用风机里面，导致了管道中的含氧量上升，回收率下降。

针对整个问题，该炼钢厂在风机进口蝶阀前又装上了一个眼镜阀。在检修过程中，眼镜阀关闭，保证了备用风机管路的密封性，这样，在风机检修的几个向室内，煤气回收征程进行，使吨钢回收煤气增加2m3。

(二)改善叶轮本体

风机转子动平衡的质量，在一定程度上决定了风机叶轮本体上线振幅，不良情况下回造成风机频繁换转子，影响其寿命及回收效率。针对此问题，严格要求动平衡精度按国家G4.0级标准执行，避免转子上线运行即振动现象，提高了转子寿命以及煤气回收效率。

(三)改进风机同轴度地脚

风机地脚螺栓松动常常会造成风机不稳定，在使用过程中振动加强，减少了其寿命。针对此情况，炼钢厂在机壳底座四周安装限位顶丝并加双备帽，有效地防止了机壳移位造成的风机同轴度故障，风机稳定性得到显著加强，还提高了使用效率。

(四)采用低频声波清灰

转炉烟气含尘量越多，风机叶轮会结垢现象越明显，时间长了，部分尘垢掉落造成重量不均，机组振动随之加剧。为解决此问题，炼钢厂采用了低频清灰的方法：加装喇叭口，利用风机进口管道，风机上、下机壳原有清扫孔，外接低频声波清灰机。减少了风机叶轮积灰、结垢，风机使用寿命翻倍，检修次数明显减少，效果十分显著。

四、煤气回收系统改进

该厂转炉煤气柜外供系统能力是按照四座25t转炉设计，现四座转炉已改造扩容至180t，目前一次除尘风机回收能力没有问题，而转炉煤气柜外供系统能力不足，目前最大供气能力3-3.5万m³／h，造成四座45吨转炉煤气近1／3不能回收，既浪费了能源又污染了周边环境。为提高转炉煤气回收利用率，达到节能减排的目的，该厂将现有的炼钢厂5万m³。转炉煤气柜和动力厂8万m³。转炉煤气柜回收系统进行互换。

(一)方案确定

将180吨转炉对应的三台风机V型水封后总管路(DN2200)向东接引至供动力厂转炉煤气柜管路，中间设V型水封和电动蝶阀；将180吨转炉对应风机V型水封前管路(DN2200)向西接引至供炼钢厂转炉煤气柜管路，中间设V型水封和电动蝶阀；将5万煤气柜和8万煤气柜的柜位，温度、压力和流量等信号分别进对方操作站，煤气回收控制系统不做修改。优化改造方案如图2所示。

(二)优缺点比较

1．本方案设计将机后煤气管路采用V型水封和电动蝶阀作为系统相互联通、切断装置，其优点在于操作时系统始终处于密闭状态，不易发生转炉煤气外泄，安全、可靠。

2．本改造方案可实现180吨转炉煤气回收供动力厂8万m³。转炉煤气柜，180吨转炉煤气回收供炼钢厂5万m³。转炉煤气柜，达到两系统互换的目的。

3．如遇两座煤气柜中任意一座气柜检修，可实现2座180吨转炉和180吨转炉煤气向任意一座气柜供气，保证转炉煤气外供使用。

(三)两个回收系统互换操作说明

1．180吨转炉煤气回收供动力厂8万m³。转炉煤气柜。将炼钢厂5万m³。转炉煤气柜柜前V型水封注水至高位溢流并关闭此处电动蝶阀，新联通Ⅱ号V型水封低位溢流并打开此处电动蝶阀，即可实现180吨转炉煤气回收供动力厂8万m³。转炉煤气柜。

2．180吨转炉煤气回收供炼钢厂5万m³。转炉煤气柜。将风机机后V型水封注水至高位溢流并关闭此处电动蝶阀，新联通I号V型水封低位溢流并打开此处电动蝶阀，即可实现180吨转炉煤气回收供炼钢厂5万m³。转炉煤气柜。

3．如遇两座煤气柜中任意一座气柜检修，可通过对以上4座V型水封的调整，达到三座转炉煤气向任意一座气柜供气的目的。

五、结语

该炼钢厂采取一系列技术措施后，不仅提高了公司的煤气回收量，还加大了两座转炉的煤气利用率，平均每吨钢多回收20m³转炉煤气，产生了巨大的经济效益。同时由于减少了煤气对外排放量，减少了大气污染，实现了企业经济效益和社会效益的双赢目标。

参考文献

[1]傅彦荣．酒钢集团公司转炉煤气回收利用的实践[J]科

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[2]史翠毕，陈广言，黄琼玲．提高转炉煤气回收量的途径

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[3]刘占刚．提高转炉煤气回收利用率，推进节能降耗工作

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[4]周荣．浅析济钢提高转炉煤气回收效率的实践[J]中国

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作者简介：王文君(1982-)，女，山东济阳人，济钢炼钢厂45吨作业区机动科助理工程师，研究方向：工业给排水。

责任编辑　陈倩

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