歐冶爐風口配加壓縮空氣實踐

劉鵬南，陳若平

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

歐冶爐風口配加壓縮空氣實踐

劉鵬南，陳若平

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

歐冶爐煉鐵工藝需要配加氮氣降低風口理論燃燒溫度,但氮氣制造成本較高。文章介紹了為降低歐冶爐生產成本用壓縮空氣替代風口的氮氣和氧氣的實踐。

歐冶爐；風口；壓縮空氣

1 前言

歐冶爐煉鐵工藝在原COREX工藝基礎上進行了部分創新，但風口水套易損壞。分析認為風口溫度過于集中，風口理論燃燒溫度過高導致。羅涇C3000風口理論燃燒溫度在配加氮氣濃度5%，風口理論燃燒溫度在3800℃，鐵水平均含硅較高約在8%。分析歐冶爐燃料結構，認為歐冶爐具備提高風口氮氣用量，降低風口理論燃燒溫度的條件。歐冶爐從2015年6月18日開爐以來，風口氮氣濃度逐漸從5%提升至25%，最高用至40%，但氮氣制造成本較高，用壓縮空氣替代風口的氮氣和氧氣可有效降低能源成本。

歐冶爐自6月18日開爐生產69天，開爐時風口配加純氧及添加氮氣。為了降低氧氣及氮氣消耗，自7月31日開始，風口配加壓縮空氣，風口進氣主要以氧氣和壓縮空氣為主，基本不使用添加氮氣。風口壓縮空氣使用量基本在8000～12000m3/h。對歐冶爐風口配加壓縮空氣后對爐況的影響進行分析。

2 配壓縮空氣工藝流程及參數

圖1是風口配加壓縮空氣工藝流程。

圖1 風口配加壓縮空氣工藝流程

氧氣壓力0.8MPa；氮氣壓力1.0MPa；壓縮空氣壓力0.8MPa；風口理論燃燒溫度2500～3000℃；空壓機設計參數，單臺流量21600m3/h；排氣壓力0.8MPa；氧氣圍管壓力即風口氧壓0.55～0.6MPa。

3 風口配加壓縮空氣連鎖條件

配合全焦工藝，氧口平臺新增DN400壓縮空氣管系匯入氧口DN500氧氣總管。

（1）全焦正常生產用氮由新增DN400壓縮空氣與DN300加大管氮氣提供。原DN80氮氣調節閥FV04033的預開度指令仍有效。

（2）復風完成后，氧氣環管壓力穩定在0.5～0.65MPa（正常按0.55～0.6MPa）區間后，操作人員優先選擇加入壓縮空氣，壓縮空氣調節閥預開5%軟件判斷壓縮空氣壓力與氧氣環管壓力的壓力差值，當前者高于后者100kPa且檢漏完成后，允許DN400壓縮空氣切斷閥YV04904C.01與YV04904C.02開啟開始COREX爐添加壓縮空氣。

（3）DN400壓縮空氣切斷閥檢漏的過程∶按先YV04904C.02后 YV04904C.01的順序，即當閥YV04904C.02全開，閥YV04904C.01關閉，流量計的測量值無變化5秒。閥YV04904C.01開啟閥YV04904C.02關閉，流量的測量值無變化5秒。壓縮空氣切斷閥門YV04904C.02/YV04904C.01氣密合格，否則嚴禁壓縮空氣加入COREX氧氣環管。

（4）DN400壓縮空氣加入后，壓縮空氣流量調節閥5%閥門給定解鎖，壓縮空氣流量調節閥由閥位環轉流量環（閥位環，閥門開度控制；流量環，流量控制，閥門開度根據流量自動調節），其流量設定由操作人員手動完成。

（5）壓縮空氣投入后，軟件實時監視壓縮空氣壓力與氧氣環管壓力的壓力差值，當差壓≤100kPa，畫面報警；壓力差值≤80kPa壓縮空氣切斷閥YV04904C.01與YV04904C.02自動關閉，停止壓縮空氣添加。（調節閥FV04035C返回5%預給定）壓縮空氣的投入與切除之間設置20kPa的回差以避免閥門頻繁動作；（壓縮空氣添加畫面優化）。

（6）DN400壓縮空氣管系與DN300加大管氮氣之間不設自動切換DN400壓縮空氣故障（壓差＜80kPa）切斷時，DN300氮氣自動開至相應開度，初始開度10%之后按照停止壓縮空氣前后入爐總氮氣量不變原則進行DN300氮氣流量調節。

（7）DN400壓縮空氣不參與氮氧切換邏輯。

（8）DN400壓縮空氣切斷閥 YV04904C. 01/YV04904C.02與“COREX工作非”連鎖∶，壓縮空氣切斷閥關閉，停止供壓縮空氣。

（9）空壓機的啟停與儲罐壓力控制自成體系，不與COREX爐的主控軟件直接連鎖。

（10）當公輔用壓縮空氣機出現問題COREX用壓縮空氣機供外網，必須立即通知COREX中控做切換工作。

4 配加壓縮空氣對風口氧氣單耗的影響

圖2是風口配加壓縮空氣后氧氣單耗的變化。

圖2 風口氧氣單耗

由圖2可以看出，前一個箭頭是配加壓縮空氣前氧氣單耗，后一個箭頭是配加壓縮空氣后的氧氣單耗。在7月31日風口添加壓縮空氣后，風口氧氣單耗逐漸降低，因為壓縮空氣帶來的氧氣，未計算在風口氧氣流量中，所以配加壓縮空氣后風口氧氣流量是有所減少的，帶來的變化就是風口氧氣單耗的降低。

5 配加壓縮空氣對氮氣消耗量的影響

圖3是風口配加壓縮空氣后氮氣消耗的變化。

圖3 歐冶爐氮氣消耗

由圖3可以看出，前一個箭頭是配加壓縮空氣前氮氣消耗，后一個箭頭是配加壓縮空氣后的氮氣消耗。在7月31日風口添加壓縮空氣后，氮氣消耗逐漸降低，因為壓縮空氣帶來的氮氣（未計入歐冶爐氮氣消耗總量），使得風口添加氮氣基本不使用，所以歐冶爐風口消耗的氮氣流量是有所減少的，帶來的變化就是歐冶爐氮氣消耗量下降。

6 配加壓縮空氣對氧氣風口壓力的影響

圖4是風口配加壓縮空氣后氧氣風口壓力的變化。

Production Practice of Adding Compressed-air in Tuyere of OY Furnace

LIU Peng-nan，CHEN Ruo-ping
（Ironmaking Branch，Bayi Iron&Steel Co.，Baosteel Group）

Need to add nitrogen to reduce the Tfof tuyere during iron making process of OY furnace,but the cost of nitrogen production is higher.This paper introduces the practice in order to reduce the production cost of OY furnace using compressed air instead of air nitrogen and oxygen.

OY furnace；tuyere；compressed air

TF557

B

1672—4224（2015）04—0021—02

聯系人：劉鵬南，男，29歲，大學本科，助理工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司第一煉鐵分廠

E-mail:liupn@bygt.com.cn