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[摘 要]转炉煤气是炼钢生产过程中产生的附属产品,是一种重要的能源。本文在分析转炉煤气使用现状的基础上,对如何充分回收利用和维护好现有的转炉煤气进行详细的阐述,最后指出,转炉煤气的充分利用与合理调配,在增强企业的自身竞争力的同时,也缓解了环境压力。
[关键词]转炉煤气;回收;利用;实践
中图分类号:C912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)48-0374-01
1 引言
转炉煤气回收是把炼钢转炉生产过程中的副产品—一氧化碳含量进行回收再利用的生产工艺。转炉生产时,氧抢顶吹脱碳过程中产生的一氧化碳高含量的烟气在经过冷却、除尘、分析、回收进煤气柜、精(电)除尘、利用(如发电)的全过程统称为转炉煤气回收再利用。氧气顶吹转炉煤气的生成,主要来自铁水中碳的氧化,其产气量的大小也取决于铁水含碳量的大小,氧气顶吹转炉煤气产气量中,能够回收使用的部分称为实际回收量,回收煤气的炉数与冶炼炉数之比称为煤气回收率,煤气回收量及回收率与操作、技术水平有关。这项工作的安全可靠性、科学回收性及产能提高性的技术,是转炉煤气回收的关键。目前,全国很多转炉炼钢厂都实现了煤气的回收,由于该技术在各家企业运用的不同特点和采用的技术、工艺不同,煤气回收最终的产能也有较大的差异,效益也不尽相同。
2 转炉煤气系统使用现状
在生产实践中,转炉煤气系统使用包括的因素很多,我们主要就以下两方面进行阐述。
2.1 转炉煤气回收流程
1)回收输配。转炉煤气是否可以回收主要是由氧含量和CO浓度大小来决定。
当O2含量小于2%,同时CO浓度大于30%时,转炉煤气进入主管道流向煤气柜开始回收。
2)净化。在炼钢生产后进行粗除尘,过滤和水雾工序,使煤气的温度、压力、湿度达到净化要求。
3)加压。转炉煤气柜中的煤气压力只有2.7KPa左右,达不到用户所需要的压力,必须通过煤气加压机进行加压后以较高的压力进入管道连续输送供用户使用。
4)储气。符合回收利用的转炉煤气,通过煤气柜用来储存。
2.2 转炉煤气综合利用
转炉煤气因含有大量的CO而具有较高的热值,远远高于高炉煤气的热值,而仅次于焦炉煤气的热值,因此转炉煤气可以作为一种优质燃料。在钢厂,转炉煤气使用范围较广,但主要多用于再生产能源和发电能源。
3影响转炉煤气回收效果的因素
转炉煤气的全量回收,简单表现在气柜无法完全接收炼钢所产生的合格煤气,造成放散。在煤气柜有限空间的前提下要实现全量回收,必须通过整个转炉煤气系统各个组成部分充分发挥其作用才能实现。因此,转炉煤气系统中,接收系统、加压机的压送能力、管道输送能力和管道的配置、用户的用量和用户点的分布各个组成部分,都有可能对转炉煤气的回收造成影响。具体而言,最重要的是操作制度尤其是转炉降罩制度,转炉降罩的早晚直接影响到转炉煤气的回收量;其次是原料条件,主要是入炉铁水的碳含量和加入炉内的碳质发热剂的量。此外,困扰大多数钢铁企业的另一个因素就是用户不足导致柜满放散,这主要是生产管理方面的原因。
将转炉煤气安全、高效地回收利用所具备的条件如下:较好的烟气冷却与除尘效果,使外排烟气组成达到国家标准;较高的密封效果,以减少氧气的吸入,使回收的转炉煤气中氧的体积分数控制在1.5%以下;较高的自动化水平,反应灵敏,及时切断不合格煤气,使其不进入回收系统;有与生产相结合的回收软件技术;有稳定的储存设备和用户。
4 提高转炉煤气回收利用的途径
转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源,提高转炉煤气回收与利用的水平,是实现负能炼钢的重要手段。我国钢铁企业转炉煤气回收利用与国外先进水平相比还有差距。因此,采取提高转炉煤气回收及利用的措施,对钢铁企业开展节能降耗工作具有积极意义。
4.1 提高转炉煤气发生量的措施
实际生产中从系统节能考虑、不提倡采用提高原料中铁水碳含量、炭质发热剂加入量和铁水比的方法来提高煤气发生量,所以在原料条件及钢种结构不可控的条件下,应努力提高转炉煤气回收时段的煤气发生量。主要是通过提高供氧强度和把握动态控制吹炼过程来实现。
4.2 提高转炉煤气回收量的措施
转炉煤气回收过程中只有在炉口与大气接触,实际生产中空气吸人量主要受活动烟罩与炉口间隙的大小及炉口微差压的影响。延长转炉煤气回收时间、改进煤气回收系统也是提高转炉煤气回收质量和数量的有效措施。通常来讲,在生产实践中,是通过降罩操作、控制炉口微正压、采用干法除尘、调整煤气回收限制条件、合理调整煤气存储及使用系统等工艺来实现的。
4.3 提高转炉煤气利用的措施
近年来将转炉煤气作为化工原料生产高附加值产品技术得到应用和发展,取得了显著的经济效益和环保效益。目前钢铁企业普遍将回收的转炉煤气作为燃料用于钢包烘烤、轧钢加热炉、焙烧活性石灰、锅炉生产等领域,用于直接或并入管网发电。为了多获得高质量的转炉煤气,应从转炉吹炼操作、煤气回收系统控制及煤气利用等各方面协同发展,以实现先进的炼钢工艺与合理的回收利用控制系统相结合。
5 目前转炉煤气回收情况
伴随着装备水平和生产管理水平的提高,实现转炉煤气回收的企业以及回收煤气的数量都在稳步增长,尤其进入21 世纪以来,随着能源价格的上涨和国家发展循环经济政策的实施,钢铁企业转炉煤气回收水平在不断提高。目前我国钢铁企业转炉煤气平均回收量少,热值低,用户少,转炉煤气存在放散情况,部分转炉操作主要还是依靠经验控制。为达到国内外转炉煤气回收与利用的先进水平,钢铁企业在转炉操作控制上应尽快实行转炉自动降罩操作,自动控制炉口微正压,配备并提高动态控制吹炼终点技术,在转炉煤气应用上合理调配煤气资源,利用富余转炉煤气开发高附加值化工产品,使煤气资源利益最大化。通过转炉煤气的充分利用与合理调配,科学合理的平衡調配煤气资源,充分挖掘节能潜力,使企业收到实效,实现“负能炼钢”,完善煤气动态平衡,在增强企业的自身竞争力的同时,也缓解了环境压力。
6 结束语
通过不断探索和实践,我单位在合理回收利用转炉煤气资源这一重大课题中,做了大量的工作并采取了行之有效的管理措施,取得效益是显著的。既创造了客观的经济效益有保证了企业的生产需求,同时与周边企业合理配置资源,同时也改善了环境,为钢铁企业的快速发展提高了充足动力。
我单位的转炉煤气回收虽然取得了比较显著的成绩,但还有潜力可挖,不仅要在拓宽新的用户上要下功夫,还要进一步提高转炉煤气的回收率,真正做到物尽其用。
参考文献:
[1]张晓平.钢铁企业罩式炉装炉优化及煤气柜位预测问题研究与应用[D].大连理工大学.
[2]冶金能源.《提高转炉煤气回收率实践》.第31卷.2012年5月.
[关键词]转炉煤气;回收;利用;实践
中图分类号:C912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)48-0374-01
1 引言
转炉煤气回收是把炼钢转炉生产过程中的副产品—一氧化碳含量进行回收再利用的生产工艺。转炉生产时,氧抢顶吹脱碳过程中产生的一氧化碳高含量的烟气在经过冷却、除尘、分析、回收进煤气柜、精(电)除尘、利用(如发电)的全过程统称为转炉煤气回收再利用。氧气顶吹转炉煤气的生成,主要来自铁水中碳的氧化,其产气量的大小也取决于铁水含碳量的大小,氧气顶吹转炉煤气产气量中,能够回收使用的部分称为实际回收量,回收煤气的炉数与冶炼炉数之比称为煤气回收率,煤气回收量及回收率与操作、技术水平有关。这项工作的安全可靠性、科学回收性及产能提高性的技术,是转炉煤气回收的关键。目前,全国很多转炉炼钢厂都实现了煤气的回收,由于该技术在各家企业运用的不同特点和采用的技术、工艺不同,煤气回收最终的产能也有较大的差异,效益也不尽相同。
2 转炉煤气系统使用现状
在生产实践中,转炉煤气系统使用包括的因素很多,我们主要就以下两方面进行阐述。
2.1 转炉煤气回收流程
1)回收输配。转炉煤气是否可以回收主要是由氧含量和CO浓度大小来决定。
当O2含量小于2%,同时CO浓度大于30%时,转炉煤气进入主管道流向煤气柜开始回收。
2)净化。在炼钢生产后进行粗除尘,过滤和水雾工序,使煤气的温度、压力、湿度达到净化要求。
3)加压。转炉煤气柜中的煤气压力只有2.7KPa左右,达不到用户所需要的压力,必须通过煤气加压机进行加压后以较高的压力进入管道连续输送供用户使用。
4)储气。符合回收利用的转炉煤气,通过煤气柜用来储存。
2.2 转炉煤气综合利用
转炉煤气因含有大量的CO而具有较高的热值,远远高于高炉煤气的热值,而仅次于焦炉煤气的热值,因此转炉煤气可以作为一种优质燃料。在钢厂,转炉煤气使用范围较广,但主要多用于再生产能源和发电能源。
3影响转炉煤气回收效果的因素
转炉煤气的全量回收,简单表现在气柜无法完全接收炼钢所产生的合格煤气,造成放散。在煤气柜有限空间的前提下要实现全量回收,必须通过整个转炉煤气系统各个组成部分充分发挥其作用才能实现。因此,转炉煤气系统中,接收系统、加压机的压送能力、管道输送能力和管道的配置、用户的用量和用户点的分布各个组成部分,都有可能对转炉煤气的回收造成影响。具体而言,最重要的是操作制度尤其是转炉降罩制度,转炉降罩的早晚直接影响到转炉煤气的回收量;其次是原料条件,主要是入炉铁水的碳含量和加入炉内的碳质发热剂的量。此外,困扰大多数钢铁企业的另一个因素就是用户不足导致柜满放散,这主要是生产管理方面的原因。
将转炉煤气安全、高效地回收利用所具备的条件如下:较好的烟气冷却与除尘效果,使外排烟气组成达到国家标准;较高的密封效果,以减少氧气的吸入,使回收的转炉煤气中氧的体积分数控制在1.5%以下;较高的自动化水平,反应灵敏,及时切断不合格煤气,使其不进入回收系统;有与生产相结合的回收软件技术;有稳定的储存设备和用户。
4 提高转炉煤气回收利用的途径
转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源,提高转炉煤气回收与利用的水平,是实现负能炼钢的重要手段。我国钢铁企业转炉煤气回收利用与国外先进水平相比还有差距。因此,采取提高转炉煤气回收及利用的措施,对钢铁企业开展节能降耗工作具有积极意义。
4.1 提高转炉煤气发生量的措施
实际生产中从系统节能考虑、不提倡采用提高原料中铁水碳含量、炭质发热剂加入量和铁水比的方法来提高煤气发生量,所以在原料条件及钢种结构不可控的条件下,应努力提高转炉煤气回收时段的煤气发生量。主要是通过提高供氧强度和把握动态控制吹炼过程来实现。
4.2 提高转炉煤气回收量的措施
转炉煤气回收过程中只有在炉口与大气接触,实际生产中空气吸人量主要受活动烟罩与炉口间隙的大小及炉口微差压的影响。延长转炉煤气回收时间、改进煤气回收系统也是提高转炉煤气回收质量和数量的有效措施。通常来讲,在生产实践中,是通过降罩操作、控制炉口微正压、采用干法除尘、调整煤气回收限制条件、合理调整煤气存储及使用系统等工艺来实现的。
4.3 提高转炉煤气利用的措施
近年来将转炉煤气作为化工原料生产高附加值产品技术得到应用和发展,取得了显著的经济效益和环保效益。目前钢铁企业普遍将回收的转炉煤气作为燃料用于钢包烘烤、轧钢加热炉、焙烧活性石灰、锅炉生产等领域,用于直接或并入管网发电。为了多获得高质量的转炉煤气,应从转炉吹炼操作、煤气回收系统控制及煤气利用等各方面协同发展,以实现先进的炼钢工艺与合理的回收利用控制系统相结合。
5 目前转炉煤气回收情况
伴随着装备水平和生产管理水平的提高,实现转炉煤气回收的企业以及回收煤气的数量都在稳步增长,尤其进入21 世纪以来,随着能源价格的上涨和国家发展循环经济政策的实施,钢铁企业转炉煤气回收水平在不断提高。目前我国钢铁企业转炉煤气平均回收量少,热值低,用户少,转炉煤气存在放散情况,部分转炉操作主要还是依靠经验控制。为达到国内外转炉煤气回收与利用的先进水平,钢铁企业在转炉操作控制上应尽快实行转炉自动降罩操作,自动控制炉口微正压,配备并提高动态控制吹炼终点技术,在转炉煤气应用上合理调配煤气资源,利用富余转炉煤气开发高附加值化工产品,使煤气资源利益最大化。通过转炉煤气的充分利用与合理调配,科学合理的平衡調配煤气资源,充分挖掘节能潜力,使企业收到实效,实现“负能炼钢”,完善煤气动态平衡,在增强企业的自身竞争力的同时,也缓解了环境压力。
6 结束语
通过不断探索和实践,我单位在合理回收利用转炉煤气资源这一重大课题中,做了大量的工作并采取了行之有效的管理措施,取得效益是显著的。既创造了客观的经济效益有保证了企业的生产需求,同时与周边企业合理配置资源,同时也改善了环境,为钢铁企业的快速发展提高了充足动力。
我单位的转炉煤气回收虽然取得了比较显著的成绩,但还有潜力可挖,不仅要在拓宽新的用户上要下功夫,还要进一步提高转炉煤气的回收率,真正做到物尽其用。
参考文献:
[1]张晓平.钢铁企业罩式炉装炉优化及煤气柜位预测问题研究与应用[D].大连理工大学.
[2]冶金能源.《提高转炉煤气回收率实践》.第31卷.2012年5月.