冶金企業氮氣控減降本的探索與實踐

高古忠

（山東省日照市日照鋼鐵，山東 日照 276806）

1 概況

經統計核算，鋼鐵行業混入煤氣系統氮氣噸鋼約22m3，占比總用量的約1/5，經論證部分可改為蒸汽或空氣，用氣點位見下表。

表1 鋼鐵行業用氣點位分析

2 高爐區用氣調研

2.1 高爐爐頂氣密箱

圖1 高爐爐頂氣密箱結構

氣密箱內部有減速機、齒輪、軸承、墊片及潤滑系統等，要求溫度≤80℃，高于120℃即打水，打水20min溫度降不下來，即停布料。

氣密箱底部照片（耐材上部為蛇形冷卻水管）。

圖2 氣密箱底部結構

國內爐頂設施基本全部為水冷氮封式，氣密箱溫度要控制小于80℃，否則嚴重影響內部部件壽命，目前沒有使用蒸汽冷卻爐頂的，該部位有效降低氮氣的措施為增大水冷循環量，在項目設計或投運檢修后改造，均可有效降低氮氣消耗。

2.2 噴煤

經調查國內少數企業全使用空氣流化與氣送，多數企業的使用氮空氣混用或純氮氣，噴煤流化一般使用氮氣，氣送使用空氣，降本的空間在于采用氮空混合輸送，將氧含量降低至12%以內可現實即經濟又安全的目的。

3 轉爐區用氣調研

3.1 氮封

轉爐上一般設置氮封5處，其中氧槍氮封較小，轉爐吹煉時手感有氣向外冒出，80%以上進入煤氣系統，以煤氣不外泄設置氮氣壓力。

圖3 轉爐區用氣結構圖

3.2 干法除塵

圖4 干法除塵系統蒸汽過程

干法除塵蒸發冷設計常用蒸汽，備用氮氣；經測算120T轉爐單爐改氮氣，每小時進入煤氣中氮氣約4700m3，300T轉爐單爐改氮氣，每小時進入煤氣中氮氣約9100m3；一些企業在蒸汽供應不足，調配不當時則會將干法除塵蒸發冷改為氮氣，間接給企業造成損失，經核算使用蒸汽與氮氣噸鋼價差0.5元以上。

4 思考與探索

經核算爐窯每增加1萬m3/h氧氣，理論上減少3.8萬m3/h氮氣參與燃燒，故富氧為另一個方向上的技術性控氮降本。諸如固體燃料爐窯，轉底爐、水渣熱風爐、石灰窯、燒結機等均有5%以上降本空間。其他諸如皮帶吹掃頭改造，氣吹改毛刷或繩式清掃器，氣送改機械式等均可有效控減氮耗。

以成本、環保為綱，以創新為指導，以項目設計階段最優為理念，以技改為措施提升，合理控減氮氣消耗，將為企業降本提供較大良益空間。