钢铁转炉煤气回收系统电气改造技术初探

    段富海

    摘 要：转炉煤的回收利用可以节约不可再生的宝贵能源。通过对转炉煤气回收系统进行技术改造，能够有效提高转炉煤气回收量，有效利用煤气系统的二次能源，减少能源浪费和环境污染。

    关键词：转炉煤气回收；电气改造；提高回收量

    0 引言

    转炉煤气是一种可以再利用的副产品，其主要气体为一氧化碳，所占比例57%左右，是可以节约不可再生能源的宝贵燃料。这种燃料的低位发热值大概在每立方7600～9600千焦，是高炉煤气热值的两倍多，它可以当成一种优秀的燃料来维持炉窑设备正常运行，比如轧钢加热炉，普通热风炉与锅炉等。

    目前我国许多拥有先进工艺和技术的大型钢铁企业在回收转炉煤气方面做得比较成功，可是我国仍然存在众多工艺跟不上的炼钢，珍贵的燃料资源不能被尽可能的回收，造成严重污染。所以，引进新的生产工艺和科学技术，有利于对回收系统进行改造和提升，提高转炉煤气回收率。

    1 转炉煤气回收控制要求

    在炼钢过程中，当转炉开始吹炼的时候，风机速度达到每分钟1450圈以上，并且煤气的含氧量低于2%，而一氧化碳的含量超过36%，煤气柜容积小于三万立方米，没有出现设备故障，满足以上条件时可以打开水封逆止阀，之后将三通阀的回收侧打开，这时的转炉煤气会经过水封逆止阀和V型水封之后到达转炉煤气总管道，再经由管道输送到三万立方米煤气柜，转炉煤气被回收储存，经过加压机送到25MW发电站。如果煤气之中的含氧量多于2%，且一氧化碳所占比例小于36%，转炉煤气柜的容积超过三万立方米时，加压站拒绝回收，或者某一设备发生故障，只要有一件达到条件，三通阀的放散侧要打开，之后关上水封逆止阀，让转炉煤气顺着三通阀进入燃烧放散塔之中，进行燃烧之后排入大气。

    2 煤气回收条件

    （1）转炉吹炼开始；（2）转炉降罩；（3）三通阀位置正常；（4）烟气中一氧化碳含量大于36%；氧气含量小于2%；烟气温度小于65℃；（5）气柜允许回收煤气。

    如果五个条件全满足，那么水封逆止阀所带电磁阀通电，7～15秒后，三通切换阀电磁阀通电打开，煤气就处于回收状态；如果上述条件中有一项没有达到，三通切换阀电磁阀断电，由回收位置转向放散，煤气处于放散状态，15～20秒后，水封逆止阀所带电磁阀就会断电关闭。

    3 确定回收目标

    转炉煤气是在炼钢炉中的碳和氧气不充分燃料所形成的，其中对转炉煤气回收的意义是由其中的一氧化碳浓度决定，而一氧化碳浓度受炉口空气吸入量的多少和二氧化碳所占比例所影响。依据热平衡原理及物料平衡理论，构建出转炉煤气的回收利用率计算模型，如果钢水成分与烟罩升降幅度确定，其他可变条件固定，对转炉煤气回收率产生重要影响的是供氧强度，因此我们能够借助供氧强度这一可控因素来设计回收率计算模型，利用这一公式来预计和计算转炉煤气回收率，理论回收目标公式如下：

    Q=79. 875 + 11.955 ×【供氧强度】

    这种通过公式计算出来的回收目标，只是理论上的数据，在实际操作中，受诸多现实因素的影响，不可能实现百分百的回收量。但是应当以这种理论数据作为工作的指引，在实际操作中尽力达到最好的效果。

    4 改造方案

    （一）转炉煤气电除尘系统改造

    我们对转炉煤气的电除尘系统进行科学改造和合理设计，在某种范围上能够增加转炉煤气的用户量，并合理应用转炉煤气的热值比较高的条件，使大家得到实惠，并可以增强炼钢高炉的风温水平。

    改造的具体措施是将转炉煤气精除尘设备适量增多，在某种程度上以数量取胜。我们可以在八万立方米转炉煤气柜系统与五万立方米转炉煤气柜系统上全部增加一个四万立方米每小时除尘能力的电除尘设备，使转炉煤气中的含尘量每立方小于10ml。

    改造完成后的转炉煤气电除尘系统，使得转炉煤气更为纯净，将之掺杂到高炉热风炉的气体中，能使高炉的风温至少提高50度，并且添加了一个最大用量每小时30000立方的稳定转炉煤气直接用户，能够有效提高转炉煤气的利用率和增加回收量。

    （二）加强对转炉煤气与高炉煤气的掺混点的控制系统改造

    提高转炉煤气利用率的关键因素是对高炉煤气和转炉煤气的掺混点的控制系统的改造，利用技术将两种气体的比例控制在可控范围之内，把转炉煤气按照准确的比例掺到高炉煤气中。

    在炼钢过程中产生的转炉煤气量是不固定的，并且用户也不固定，所以控制转炉煤气的压力非常困难，虽然锅炉可以暂时起到调节作用，但是毕竟治标不治本，因此我们要利用好掺混点的调节作用来减弱波动，提升转炉煤气的利用率和减少对空气的放散量。

    传统的控制系统是人工手动进行控制操作的，有很多弊病，最大的缺点是不能及时地根据系统压力的变化进行及时的开启和关闭，也就是说掺混点形同虚设，发挥不了应有的作用。因此我们要把传统的手动控制变为先进的自动控制，做到掺混点的控制开关根据压力的变化而进行必要及时的闭合，从而提升转炉煤气的掺混量，增加其回收利用率。

    5 结语

    利用现代科技手段和先进的生产工艺对转炉煤气的回收系统进行升级和革新，不仅能够提升转炉煤气的回收率，还能有效节约能源，减少环境污染。

    参考文献：

    [1]左建平.转炉煤气回收过程中出现的问题及分析处理[J].冶金动力， 2007（06）.