淺析轉爐煤氣回收的影響因素及提高措施

趙澤東 輝亞男

（唐山鋼鐵集團有限責任公司，河北 唐山 063000）

鋼鐵行業是高能耗行業，其能耗費用占鋼鐵總成本的比重較大。在鋼鐵進入微利的時代，尋求如何節能降耗、降低成本將成為鋼鐵行業的一項長期戰略目標。轉爐煤氣是鋼鐵企業重要的二次能源，是轉爐生產過程中的重要副產品之一，具有高熱值的特點。轉爐煤氣的有效回收在降低煉鋼工序中的能耗、壓縮生產成本、減少排放量、清潔生產等方面具有重要意義。因此提高轉爐煤氣回收技術有利于鋼鐵企業降低成本，提升企業競爭力。

1 轉爐煤氣回收系統簡介

唐鋼第一鋼軋廠現有3 座150 噸頂底復吹轉爐。轉爐煤氣的回收采用0G法，即濕法除塵，回收流程如圖1所示。（1）轉爐煙氣經汽化冷卻煙道進入一文、二文，進行進一步降溫除塵處理。（2）經風機到三通閥，若轉爐煤氣合格，則進入回收系統；不合格，則進行放散處理。

圖1 轉爐煤氣回收系統流程圖

2 影響轉爐煤氣回收的主要因素

2.1 生產組織調度的影響。煤氣回收設備與煤氣消耗設備的運行狀態直接影響轉爐煤氣回收水平的高低，特別是煤氣柜容量和用戶用氣量的合理調配。當煤氣回收供大于求時，會造成煤氣柜飽和不能回收而放散，造成能源的浪費。生產節奏調度協調不好，發生兩爐座以上同時吹煉會給煤氣管道瞬時增大壓力，造成設備使用壽命的降低。

2.2 冶煉操作的影響。雙渣操作過程中的提槍、降槍操作對煤氣回收存在一定的影響，通過對實際生產煤氣回收的數據進行統計分析，雙渣操作爐次比單渣爐次每爐回收時間縮短100秒。

2.3 鐵水原料條件和鋼水C含量的影響。轉爐煤氣主要是由鐵水脫C 過程中碳氧化產生的，通過對轉爐正常生產條件下生產數據統計分析，計算得出原料條件中鐵水比變化±1%，影響煤氣回收量±1.016m3/t 鋼以及原料與鋼水C 含量變化±0.1%，影響煤氣回收時間35秒，影響煤氣回收量±0.65m3/t鋼。

2.4 空氣吸入量的影響。吹煉期爐口與煙罩之間間隙是轉爐煙氣與外界接觸的唯一通道，控制吹煉過程中空氣的吸入量對于轉爐煤氣回收的質與量都存在很大影響。在生產操作中，空氣吸入量主要受裙罩與爐口間隙的大小以及爐口微差壓的影響。轉爐冶煉中，減少煙罩與爐口之間的距離、保證爐口處實現微正壓，能有效控制空氣吸入量，提高煤氣回收量。

2.5 供氧強度的影響。在轉爐吹煉過程中，冶煉中期為轉爐煤氣產生量最大時期，在此時間段內鐵水中C 元素開始大量氧化，而C 元素的氧化速度主要取決于氧槍供氧強度。通過提高供氧強度，能夠提高轉爐煙氣中CO 含量的上升速率，延長達到煤氣可回收條件下的煤氣回收時間，從而實現提高煤氣回收量。

2.6 煤氣計量的影響。煤氣計量數據及分析數據的準確性、及時性直接影響到煤氣回收工作的順利進行。煤氣計量設備的狀況直接會影響到計量數據的準確性，進而影響回收量。煤氣數據的有效分析為公司生產管理活動提供數據支撐。

3 改進措施

合理組織生產調度、優化供氧制度、合理控制氧槍槍位，兼顧轉爐脫C、造渣及煤氣回收之間的關系，延長達標煤氣回收時間，加強煤氣計量和管理。具體的做法如下：

（1）合理組織生產調度，確保煤氣生產、使用通道暢通，積極開發新能源消耗用戶，避免出現煤氣過剩放散現象；合理安排爐座間先后吹煉順序避免出現同時吹煉現象。由于目前許多企業將環保作為一項工作重點，不建議減少必要雙渣操作以實現增加煤氣回收量的目的。

（2）嚴格執行降罩操作，調控爐口微壓差。

在轉爐吹煉過程中嚴格實行降罩操作，將活動煙罩降至最低位，減少空氣吸入造成二次燃燒，確保煙氣中CO的含量；同時，要合理調控二級文氏管喉口重坨，保持爐口微正壓，目前我廠執行保持微正壓5-10Pa，限制空氣吸入量，提高轉爐煤氣品質。

（3）優化供氧制度，實施高效冶煉

優化供氧制度，合理控制槍位，實現吹煉前期盡早化渣、化透，縮短開吹至具備煤氣回收條件的時間。唐鋼第一鋼軋廠轉爐的供氧強度為3.25m3／(min· t)，出于安全考慮，一般控制在3.5m3／(min·t)以下。因此，在保障冶煉安全的前提下，若將供氧強度提高至3.5m3／(min·t)，噸鋼煤氣回收量增加4.5m3。

（4）改進操作方法與煤氣回收條件，通過延長煤氣回收時間生產實踐發現，由于煤氣回收三通閥從接受指令到完全動作到位需要一定時間，因此回收中存在滯后效應，延遲了回收時間，造成部分煤氣得不到回收。需要操作職工增強責任心，減少不必要的浪費。目前，一鋼軋廠執行煤氣回收條件為ψ(CO)≥25%且ψ(Oz)＜0.5%，若將煤氣回收條件執行ψ(CO)≥20%且ψ(Oz)＜0.1%，可提高噸鋼煤氣回收2.25m3。

（5）依托唐鋼能源計量網絡平臺，提高轉爐煤氣計量的準確性、及時性。運用科學的計算方法，及時匯總分析煤氣回收量，為公司生產和管理活動提供有效的數據支撐。

4 結束語

通過研究影響轉爐煤氣回收的主要因素，結合唐鋼第一鋼軋廠現有轉爐煤氣的回收水平，從完善軟硬件設備、優化工藝操作制度、提高煤氣回收職工業務水平等方面提出的改進措施，有效地實現了較大幅度提高轉爐煤氣的回收量，減少了煤氣排放量，提高了經濟效益和社會效益，對鋼鐵行業節能降耗的相關工作具有一定的借鑒性。

[1]左建平.轉爐煤氣回收過程中出現的問題及分析處理.冶金動力，2007年第6期.

[2]俞波.提高轉爐煤氣回收率的綜合措施[J].中國冶金，2003，(10)：17—20.