冷軋用混合煤氣堵塞原因分析及對(duì)策措施

林永輝，黃麗萍

(武漢鋼鐵股份有限公司能源總廠，湖北武漢430080)

燃?xì)?/p>

冷軋用混合煤氣堵塞原因分析及對(duì)策措施

林永輝，黃麗萍

(武漢鋼鐵股份有限公司能源總廠，湖北武漢430080)

通過對(duì)冷軋混合煤氣來源、堵塞物成分、除塵工藝運(yùn)行現(xiàn)狀的分析，確定了混合煤氣堵塞原因，并制定針對(duì)性措施予以解決。

混合煤氣；堵塞；除塵工藝；堵塞物分析

1 引言

武鋼青山本部（以下簡稱武鋼）冷軋系統(tǒng)使用的均為精脫硫焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣按一定比例混合成的混合煤氣，冷軋系統(tǒng)作為武鋼高附加值鋼材生產(chǎn)的主要工序，其對(duì)煤氣質(zhì)量的要求相對(duì)較高，一般在其煤氣燒嘴前均設(shè)置有過濾裝置。在2013年上半年，武鋼二冷軋使用的混合煤氣過濾裝置堵塞頻率突然加大，過濾裝置的頻繁清掃不僅加大了維修和備件成本，還影響到了生產(chǎn)連續(xù)性，二冷軋的產(chǎn)能大大受限，為了解決該問題由公司主管部門牽頭組織能源總廠、焦化廠、冷軋總廠等相關(guān)單位對(duì)堵塞原因進(jìn)行了分析，通過采取對(duì)管道工藝、堵塞物成分分析等措施，判斷出了堵塞的原因，有針對(duì)性地采取對(duì)策措施后，堵塞頻率恢復(fù)到正常水平。

2 堵塞物初步判斷

發(fā)生堵塞的過濾裝置在拆下來之后發(fā)現(xiàn)上面均粘附著一層細(xì)密的黑色粉末（圖1），用手指輕捻會(huì)感覺到一定的黏性，同時(shí)黑色粉末也散發(fā)著較重的焦油味道，對(duì)黑色粉末進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，大部分黑色粉末都能燃燒，幾乎沒什么殘留物，通過黑色粉末的表觀特征及燃燒試驗(yàn)，可以確定粉末中含有焦油等有機(jī)物，其大部分成分為可燃物，但具體含量不能確定。

圖1 堵塞的過濾網(wǎng)（在燒嘴前）

3 堵塞物成分定量分析

為了進(jìn)一步確定形成堵塞的主要原因，在收集了一定量的過濾裝置堵塞物后，把堵塞物樣品送至檢測單位進(jìn)行了檢測，其檢測結(jié)果如下：

萘含量為0.34%，經(jīng)乙醇溶解分離后固體殘留物含量為72.30%，溶解部分含量為27.70%。固體殘留物的元素含量分別為C 62.55%、H 3.359%、N 2.023%、S 5.125%、Fe 15.15%、其他11.79%，乙醇溶液部分經(jīng)蒸餾100℃后無餾出液，蒸餾后固體殘留部分含量為溶解固體的48.0%。

從堵塞物的檢測結(jié)果看，有27.7%的堵塞物溶解于有機(jī)溶劑，堵塞物中的焦油等有機(jī)成分占比超過了1/4，這與其具有強(qiáng)烈的焦油味是一致的。在固體殘留物中有近63%的C含量，只有15%的鐵含量，這與前述烘烤試驗(yàn)時(shí)僅留下少量細(xì)灰的結(jié)果是一致的。在高焦?fàn)t煤氣按6:4比例進(jìn)行配比的情況下，出現(xiàn)堵塞物中有機(jī)物、C含量很高，鐵及其他成分含量偏低的情況，說明該堵塞物的主要來源為焦?fàn)t煤氣，少量來自高爐煤氣，而造成過濾網(wǎng)上會(huì)積存堵塞物的原因除了煤氣中含有粉塵的原因外，還有就是因?yàn)榉蹓m中的焦油具有粘性，過濾網(wǎng)上粘附焦油后會(huì)吸附其他粉塵在過濾網(wǎng)上積存，加速了過濾網(wǎng)的積灰情況，進(jìn)而造成堵塞。

4 高、焦?fàn)t煤氣現(xiàn)有除塵工藝分析

通過堵塞物成分檢測結(jié)果初步判定粉塵來源后，由公司能源管理部門組織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)有的高、焦?fàn)t煤氣除塵工藝進(jìn)行了分析。在對(duì)焦?fàn)t煤氣除塵工藝分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，焦化廠三分廠在焦?fàn)t煉焦時(shí)的粉塵控制工藝與一、二分廠不一樣，焦化一、二分廠均有單獨(dú)的除塵系統(tǒng)，三分廠是后上工藝，取消了單獨(dú)的除塵系統(tǒng)，粉塵直接進(jìn)入焦?fàn)t，通過后續(xù)工藝逐步降低含塵量，其粉塵含量相對(duì)一、二回收要大一些，這也是造成混合煤氣中粉塵含量的主要原因。

就5#～8#高爐的煤氣除塵系統(tǒng)而言，6#～8#高爐濕法除塵系統(tǒng)采用的是目前效率最高的濕法除塵工藝（比肖夫除塵工藝），其中8#高爐日常主要以效率更高干法布袋除塵系統(tǒng)運(yùn)行為主，上述除塵系統(tǒng)一直運(yùn)行十分穩(wěn)定，其出口高爐煤氣中的含塵量一直控制在很低的狀態(tài)。5#高爐雖也是以干法運(yùn)行為主，但因其干法系統(tǒng)前蓄熱緩沖器內(nèi)部格子磚容易積灰，導(dǎo)致時(shí)有堵塞發(fā)生，造成其干法布袋除塵系統(tǒng)不能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，在其投運(yùn)濕法VS除塵系統(tǒng)時(shí)，出口煤氣中含塵量因VS濕法除塵系統(tǒng)效率不高的原因，在VS運(yùn)行期間，其出口高爐煤氣含塵量會(huì)有一定的上升。

5 解決措施

通過對(duì)堵塞物成分及現(xiàn)有的高焦?fàn)t煤氣除塵系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀進(jìn)行分析后，確定了影響高、焦?fàn)t煤氣粉塵含量的主要因素，依此分別采取了針對(duì)性措施。

5.1 焦?fàn)t煤氣含塵控制

在分析出焦化三回收粉塵含量是工藝不同的原因造成的后，焦化廠組織人員到國內(nèi)其他鋼廠進(jìn)行了考察，了解其他鋼廠在使用三分廠除塵工藝時(shí)是如何進(jìn)行控制的，最終確定對(duì)氨噴淋工藝進(jìn)行改造，新增了泵組，加大了噴淋量，提高其除塵效果。同時(shí)還針對(duì)凈化系統(tǒng)冷卻能力不足的情況，對(duì)冷凍機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，加大了系統(tǒng)能力，降低了凈化系統(tǒng)出口的煤氣溫度。

5.2 高爐煤氣含塵控制

針對(duì)高爐煤氣含塵主要受5#高爐干法布袋除塵運(yùn)行率影響的情況，廠專業(yè)技術(shù)人員在經(jīng)過經(jīng)過多方論證后，結(jié)合目前高爐冶煉工藝的發(fā)展，決定取消布袋除塵前蓄熱緩沖器的緩沖功能，把蓄熱緩沖器內(nèi)的換熱磚及金屬底板全部拿掉，避免蓄熱緩沖器再次發(fā)生堵塞，影響干法布袋系統(tǒng)運(yùn)行，目前已實(shí)施完畢，5#高爐布袋干法除塵系統(tǒng)運(yùn)行率大幅提高，未再出現(xiàn)因蓄熱緩沖器原因停運(yùn)的情況。

5.3 在精脫硫出口增加過濾網(wǎng)

精脫硫系統(tǒng)為焦?fàn)t煤氣最后一道工序，為減少焦?fàn)t煤氣帶入混合站的雜質(zhì)及粉塵量，借鑒高爐鼓風(fēng)系統(tǒng)吸風(fēng)室的過濾裝置，在精脫硫塔出口增加了透氣性過濾裝置（見圖2）。

圖2 精脫硫出口過濾棉（使用前）

在每次精脫硫塔換料時(shí)同步對(duì)過濾網(wǎng)進(jìn)行更換，過濾網(wǎng)厚度約2 mm，從換下的過濾網(wǎng)（見圖3）可以看出，過濾網(wǎng)對(duì)截留焦?fàn)t煤氣中的雜質(zhì)及粉塵起到了一定的作用，上面粘附了大量的黑色焦油及粉塵類物質(zhì)，效果還是比較明顯的。

圖3 精脫硫出口過濾棉（使用后）

6 結(jié)語

在采取了上述措施后，二冷軋混合煤氣過濾裝置的堵塞狀況得到了明顯改善，過濾裝置的清掃更換頻率恢復(fù)到了正常水平（約半年）。通過對(duì)混合煤氣發(fā)生粉塵堵塞的分析可以看出，以前未引起重視的焦?fàn)t煤氣含塵問題，隨著后續(xù)工藝對(duì)煤氣質(zhì)量要求越來越高、環(huán)保壓力越來越大，焦?fàn)t煤氣含塵問題會(huì)逐步凸顯出來，因焦?fàn)t煤氣中含有焦油、萘等雜質(zhì)，焦?fàn)t煤氣除塵技術(shù)一直是個(gè)難題，就目前而言主要采取噴淋的方式降低焦?fàn)t煤氣中的含塵量，噴淋雖然有一定的效果，但帶來的問題是煤氣中含水量大大增加，對(duì)管道的運(yùn)行負(fù)荷、腐蝕都有影響，為此，建議焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)在成本可以承受的前提下，盡量降低出口煤氣溫度，既可以達(dá)到降低焦?fàn)t煤氣中總雜質(zhì)的含量，也可以降低煤氣流速，降低煤氣攜帶粉塵的能力。

Cause Analysis of Blockage of M ixed Gas for Cold Rolling and Counterm easures

LIN Yonghui,HUANG Liping
(The General Power Energy Plant of Wuhan Iron and Steel Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 430080,China)

Through analysis of the sources,composition of blockage and operating state of the dust removal process of the mixed gas for cold rolling mill,the cause of mixed gas blockage was determined and countermeasures were drawn up and taken to solve the problem.

mixed gas;blocking;dust removal process;blockage analysis

TF111.18

B

1006-6764(2015)08-0014-02

2014-04-27

林永輝（1982-），男，2004年畢業(yè)于武漢理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事燃?xì)饧夹g(shù)管理工作。