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提高第一炼钢厂转炉煤气回收率的几种方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-04-25  作者:达 吉  浏览次数:2363
 
核心提示:摘 要:本项研究以第一炼钢厂为例,从工艺、技术和管理三个角度着手,构建相应对策,以期实现提高第一炼钢厂转炉煤气回收率的目标,进而最大程度的降低第一炼钢厂的生产成本和污染物排放量,展现理想的环境保护和生产成果。 关键词:转炉;煤气回收率;提高;方法
 提高第一炼钢厂转炉煤气回收率的几种方法

达 吉

(南京钢铁股份有限公司第一炼钢厂,江苏 南京 210035)

摘 要:本项研究以第一炼钢厂为例,从工艺、技术和管理三个角度着手,构建相应对策,以期实现提高第一炼钢厂转炉煤气回收率的目标,进而最大程度的降低第一炼钢厂的生产成本和污染物排放量,展现理想的环境保护和生产成果。

关键词:转炉;煤气回收率;提高;方法

众所周知,在钢铁企业实际生产阶段,转炉煤气的作用不言而喻,作为企业发展的一种重要能源,采取有效措施,逐步强化企业转炉煤气回收率,不仅能够提升企业的经济效益,在一定程度上,也能够减少企业对环境的污染程度。但需要注意的是,转炉煤气回收系统设备带有复杂性特点,且管线较长,在运行阶段容易受多重因素的影响,无形中增加了转炉煤气回收率的提升难度。基于此,文章从工艺、技术和管理三个层面着手,针对性构建相应策略,以期为后续工作夯实基础,从源头上提升企业转炉煤气回收率。

1 工艺对策

1.1 掌握各阶段煤气回收控制参数信息,完善转炉煤气回收控制模型

从转炉炼钢吹炼时间看,主要分三个时间阶段,即:吹炼前期阶段、吹炼中期阶段和吹炼末期阶段,不同吹炼阶段的反应机理存在明显的差异性,且不同吹炼阶段的一氧化碳生成量也存在明显区别,基于此,相关人员要掌握不同吹炼阶段煤气回收控制参数信息。

针对碳氧反应剧烈程度及煤气浓度曲线,修改炉口微差压与二级文氏管环缝实时联动调节自动控制模型。

第一,在吹炼前期阶段,铁水温度低,硅和锰含量较高,熔池中存在的氧气在与硅和锰发生反应后,生成少量的一氧化碳,此时,在转炉炉口存在较大的负压,故工作人员要在保证风机良好运行的前提下,减少风机引风量,调低二级文氏管环缝的开口度,并对炉口微差压进行调整,确保不超过 20 Pa 的微正压为宜,以避免炉口负压吸入空气二次燃烧,增加烟气内一氧化碳含量,降低氧含量,将煤气回收开启时间尽可能提前。

第二,在吹炼中期阶段,会出现较为剧烈的碳氧反应,此时无论是煤气内一氧化碳的浓度,还是一氧化碳的生成量,皆会达到峰值。基于此,相关工作人员要增加风机引风量,同时在确保除尘效果的前提下尽可能释放二级文氏管环缝的开度,最大程度的对煤气进行回收,以免对环境产生恶劣影响。

第三,在吹炼末期阶段,熔池内的碳含量会显著下降,碳氧反应强度也明显降低,一氧化碳浓度迅速下降。此时相关工作人员应对风机引风量进行调整,同时适量减小二级文氏管环缝的开度,一方面减少一氧化碳在裙罩内部的燃烧,降低烟气内部氧含量,延长煤气回收时间。

1.2 科学进行降罩处理操作

在不同的吹炼阶段,工作人员通过有效的降罩操作,通过将烟罩降到最低位,来防止烟气外溢和空气吸入情况的出现,进而优化转炉煤气回收效果。同时,工作人员还需对供氧机制进行持续的完善,并对氧枪枪位科学进行控制,规避二次倒炉问题的出现,提升转炉煤气回收量。

1.3 科学控制炉口微差压

转炉运行阶段,煤气回收情况和回收煤气单位热量息息相关,基于此,相关工作人员要重视炉口微差压,采取有效措施,实现对炉口微差压的控制,进而回收和利用转炉煤气,减少烟尘外溢情况的出现,降低其对环境的影响。从实际生产活动来看,回收煤气瞬时量与回收煤气单位热值与炉口微差压存在直接关系,同时,钢厂普遍会应用精密仪器实现对炉口微差压的检测,精密仪器很容易受到安装方法、安装地点和环境因素的影响,导致测量数据准确性不尽人意,无法保证煤气回收质量。基于此,相关工作人员要综合考虑流量波动、炉口烟气逸出情况和回收中一氧化碳含量变化,进而在第一时间内实现对微差压的调整目标。

2 技术对策

2.1 对二级文氏管环缝进行技术改造

第一,对二级文氏管环缝的重砣进行改造方面,由原来的流线型改为圆锥形,使得二文环缝的线性调节性能更加,配合炉口微差压的实时调整效果更好。

第二,环缝控制模式改造方面,优化液压控制阀路,增加比例放大板,提高液压系统响应速度与精度,根据炉口微差压的变化可实现更为精准的调节。

第三,在喷嘴改造方面,将原有的螺旋喷嘴改为碗型喷嘴,不仅解决了易结垢堵塞的问题,而且覆盖效果更好,在环缝释放进行大流量煤气回收的前提下仍然达到了很好地除尘效果。

2.2 确保煤气洗涤水稳定供水

在钢厂转炉实际运行阶段,若长时间处于高温环境或气温过高,煤气洗涤水的温度则会发生相应变化,超出规定值,在一定程度上,衍生回收煤气温度超标情况,使转炉系统出现严重的结构问题。故有必要增加数量适宜的冷却塔,在降低煤气洗涤水温度的同时,还能够对转炉系统的结构问题进行优化和改善。

2.3 优化一次除尘风机

除尘风机由液力耦合器调速控制改造为采用高压变频器智能控制后,改善工艺过程,根据工艺需求自动调节风量,同时提高了生产工艺自动化程度,实现除尘风机自动调节。变频器自身保护功能完善,同原有的继电保护相比较,保护功能更多,更灵敏,大大加强了对电机的保护。通过软启动,延长了风机的使用寿命和维修周期,提高了风机的利用时率。重新与鼓风机制作专业厂家一道对风机能力进行了一次优化,在同样风量的情况下将风机的全压提升了 2 kPa 以上,这样一来可以在保证除尘效果的前提下进一步对二级文氏管的环缝进行释放,煤气回收期的烟气量平均增加了 10%,稳定在 110000 Nm3/h 以上。改造炉口微差压吹扫系统,每炉结束后提升吹扫效果,保证微差压装置的灵敏性,为二文环缝的灵敏实时调节创造条件。另外不断改善工艺过程,根据工艺需求完善自动调节风量的自动化参数设置,同时提高了生产工艺自动化程度,实现除尘风机自动调节。

2.4 保证系统除尘效果

第一,在喷淋水系统改造方面,可舍弃严重影响喷水量和雾化效果的碗型一文喷嘴,转而应用螺旋型洗涤塔喷嘴,减少喷嘴堵塞问题的出现。同时,一般来说,二文喷嘴由于孔径较大,影响雾化效果和除尘率,故相关人员可针对性对二文喷嘴的孔径进行调节,确保喷水压力正常,进而获得理想的除尘效果。同时,相关人员也可通过配备煤洗水过滤装置,降低喷淋系统堵塞发生率。

第二,在湿旋脱水器改造方面,针对转炉运行阶段存在的设计不合理、容易衍生煤气含尘量大、风机转子不平衡等情况的湿旋脱水器,可对其下部进行局部封堵,对其上部进行封盖隔板,以此获得理想的脱水效果。

3 管理对策

3.1 加强计量管理

通常情况下,计量数据和煤气回收工作实际效果直接相关,在转炉具体运行和生产阶段,受管道积灰堵塞、气掺比变化等因素影响,计量数据的准确性会发生变化。基于此,为保证炉口微差压,二文压差,煤气含量分析仪等计量数据的准确性、真实性和全面性,获得理想的煤气回收效果,相关人员有必要对计量管理工作加以重视,同时,需重视管道取样等检查工作的开展。

3.2 加强安全管理

在转炉运行阶段,会产生大量的转炉煤气,从转炉煤气的特点来看,易燃易爆、无色无味且存在剧毒,在一定程度上,也增加了转炉煤气回收工作的难度和危险性。基于此,相关人员在转炉煤气具体回收阶段,要加强安全管理力度,秉持安全意识,明确转炉煤气回收的安全操作规范。同时,钢厂企业也要定期构建培训活动,鼓励工作人员参与其中,逐步提升安全操作能力和技能水平。另外,企业还需对现场的一氧化碳检测报警设备定期进行维护,构建突发事件处理方案,最大程度的保障工作人员和生产设备的安全。

3.3 完善设备本质安全管理

针对煤气回收的安全性,对设备本质安全进行优化完善。厂房内部定点设置固定式煤气报警仪,结合转炉高层人员位置管控系统,掌握现场生产及人员具体情况,保证安全。厂房外部,煤气回收阀组采用单控系统控制,确保停电停气状态下,自动将煤气回收转向放散,防止因回收阀组不能及时动作而将不合格的煤气送至煤气柜,确保煤气回收安全。

4  结 语

总而言之,文章从工艺、技术和管理角度出发,通过控制转炉煤气回收控制参数、及时排除转炉煤气回收隐患、加强计量管理、安全管理等方式,构建提高第一炼钢厂转炉煤气回收率的方案,以期为后续相关企业生产活动提供参照。

参考文献

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