趙立軍，孟凡杰，姜彥冰，李偉偉，宋守強

（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司，遼寧 營口 115007）

摘要：針對鞍鋼鲅魚圈高爐設備檢修維護過程中傳統處理煤氣方法煤氣處理時間長的問題，提出了分段處理煤氣方法，通過采取將煤氣凈化系統分成五段，在各段之間安裝可靠的切斷裝置并分別安裝吹掃介質等改造措施，節省煤氣處理時間 3 h，縮短高爐休風時間 3.5 h，使高爐產量損失平均降低了 349 t/d，高爐電耗和風耗分別減少了 2.04 kW•h/t、30 m³/t，具有推廣意義和借鑒價值。

關鍵詞：高爐煤氣；除塵凈化系統；處理煤氣；分段

高爐生產是高壓狀態下的連續運行過程，在對運行設備進行檢查維護時，必須停止生產并待至常壓休風狀態^[1]。為了保證檢修人員和設備的安全，防止事故的發生，并為施工創造有利條件，休風作業程序中要求，完成除塵凈化系統的煤氣處理和爐頂點火作業后，才能進行爐頂設備檢修^[2]。傳統除塵凈化系統煤氣處理時間較長，直接影響高爐休風時間，休風時間長，則高爐產量損失大。鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉鐵部（以下簡稱鞍鋼鲅魚圈）為了解決高爐傳統除塵凈化系統煤氣處理時間長的問題，對除塵凈化系統進行了改造， 應用分段處理煤氣方法替代傳統處理煤氣方法，效果良好。 

1 傳統處理煤氣存在的問題

鞍鋼鲅魚圈有兩座 4038 m³ 高爐，分別于 2008 年 9 月和 2009 年 4 月開爐投產。初始設計的高爐煤氣除塵凈化系統中，粗除塵部分采用重力除塵器除塵，精細除塵部分采用高爐煤氣環縫洗滌塔(比肖夫法)除塵，均為典型的濕法除塵工藝^[3]。該方法是將整個高爐煤氣除塵凈化系統內的煤氣全部處理完畢后進行爐頂點火^[4]，處理時間為 2.5~3 h。過長的煤氣處理時間將影響爐頂點火作業，致使檢修作業無法盡快進行，同時也延長了整個高爐的休風檢修時間。

為了節省能源并提高煤氣溫度，分別于 2013年和 2014 年對兩座高爐的煤氣除塵系統進行改造，將精細除塵部分由濕法除塵改為干法除塵。改造后，按照國家安全標準化（《GB6222-2005 工業企業煤氣安全規程》）要求，點火前必須首先對整個煤氣凈化系統通氮氣進行管路吹掃，導致煤氣 處理時間有所增加。 1# 高爐多次休風處理煤氣記錄的統計數據顯示，濕法時處理煤氣時間為 160~170 min 左右嗎，改為干法處理后為 230~250 min，增加了 70 min 左右。為了保證每次定修設備檢修項目的順利完成，將定修時間由原來的 16 h 增加到18 h， 即每次檢修作業將造成高爐產量損失 300~500 t。 

2 解決措施

為了避免檢修時間延長對高爐產量造成的影響，鞍鋼鲅魚圈對高爐煤氣處理系統進行了改造，應用分段處理煤氣方法替代傳統處理煤氣方法。高爐煤氣除塵凈化系統結構如圖 1 所示。

2.1 煤氣凈化系統分段

煤氣除塵凈化系統中直接和高爐爐頂聯通的只有荒煤氣管道和回壓管道，如果荒煤氣管道和回壓管道與煤氣除塵凈化系統的其他部分之間有可靠的切斷裝置，處理煤氣時只要將荒煤氣管道和回壓管道的煤氣處理完畢，就可以進行爐頂點火。因此，提出分段處理煤氣的方式，將煤氣凈化系統分成五段： 

第一段為連接高爐爐頂與粗除塵設施的荒煤氣管道（切斷閥 1 到高爐）；

第二段為高爐爐頂上料使用的回壓管道及均排壓系統（切斷閥 3 到稱量罐）；

第三段為粗除塵設施（重力除塵器）和連接粗除塵設施與精細除塵設施的半凈煤氣管道 （切斷閥 1、2 之間）；

第四段為精細除塵設施（干法除塵各箱體）（切斷閥 2、4 之間）；

第五段為連接精細除塵設施與煤氣管網的凈煤氣管道（切斷閥 4、5 之間）。

2.2 安裝切斷裝置

在以上五段之間安裝可靠的切斷裝置 （切斷閥 1~5），各切斷閥均為盲板閥，是可靠的切斷裝置符合《GB6222-2005 工業企業煤氣安全規程》、《AQ2048-2012 煤氣隔斷裝置安全規范》要求。其中高爐重力除塵器切斷閥（切斷閥 1）將荒煤氣管道與重力除塵器和半凈煤氣管道分開，使荒煤氣管道成為單獨的一段；干法除塵各箱體出入口閥（切斷閥 2、4）使重力除塵器和半凈煤氣管道成為單獨的一段，干法除塵各箱體成為單獨的一段；干法除塵各箱體至煤氣管網入口盲板閥（切斷閥 5）為單獨的一段；2014 年 5~6 月分別將 2# 高爐和 1# 高爐的回壓管道改到凈煤氣管道，同時增加了盲板閥（切斷閥 3），使回壓管道及均排壓系統也成為單獨的一段，除塵系統基本具備分段處理煤氣的條件。 

2.3 安裝吹掃介質

分別在每段安裝一路氮氣，高爐休風處理煤氣時，關閉各切斷閥，分別使用氮氣對每段內的煤氣進行處理袁即分段處理煤氣得以實施。

采取分段處理煤氣方法后，由原來把整個高 爐煤氣除塵凈化系統的煤氣全部處理完畢再進行爐頂點火作業，改為把煤氣除塵凈化系統分為五段分別進行處理。當高爐休風需要處理煤氣時，關閉重力除塵器切斷閥 1 和回壓管道與凈煤氣管道之間的切斷閥 3 后，只需使用氮氣處理直接和高爐爐頂聯通的荒煤氣管道和回壓管道內的煤氣后就可以進行爐頂點火。半凈煤氣管道和重力除塵器的煤氣、凈煤氣管道的煤氣、干法除塵各箱體的煤氣可根據需要進行處理，不必每次都處理，即便是需要處理也不影響爐頂點火，能夠有效縮短高爐休風檢修時間。

3 實施效果

鞍鋼鲅魚圈兩座高爐經過煤氣除塵系統改造以及安裝可靠閥門和吹掃介質后，均開始采用分段處理煤氣方法進行煤氣處理，其中 1# 高爐煤氣除塵系統傳統方法處理煤氣時間、 分段方法處理煤氣時間分別如表 1、 表 2 所示，1# 高爐煤氣除塵系統改造前后指標情況如表 3 所示。

結合表 1、2 看出，1# 高爐自分段處理煤氣技術開始實施以來，煤氣處理時間由原來的的 247 min以上縮短為 70 min 左右，節省了約 3 h，爐頂點火時間和高爐爐頂設備的檢修作業均提前袁大大地提高了工作效率。由表 3 看出，1# 高爐煤氣系統改造后，高爐休風時間縮短了 3.5 h，高爐產量損失平均降低了 349 t/d；而且提前對電動鼓風機停機，高爐電耗和風耗分別減少了 2.04 kW•h/t、30 m³/t。 

4  結語

高爐冶煉工藝中處理煤氣是一項重要的作業程序，由于煤氣凈化系統結構復雜，為了保障生產和檢修的安全，處理煤氣時必須嚴格執行工藝技術規程，在爐頂點火前對整個煤氣凈化系統通氮氣進行管路吹掃。鞍鋼鲅魚圈高爐原采用干法傳統煤氣處理方法，由于處理煤氣時間長，影響高爐生鐵產量，提出對煤氣除塵凈化系統進行改造，將煤氣凈化系統分為五段，每段之間安裝完全切斷裝置（切斷閥）并安裝吹掃介質。分段處理煤氣技術實施后，煤氣處理時間節省了 3 h，爐頂點火時間提前，提高了工作效率，高爐休風時間縮短了 3.5 h，高爐產量損失平均降低了 349 t/d，高爐電耗和風耗分別減少了 2.04 kW•h/t、30 m³/t，使得工藝更加靈活，具有推廣意義和借鑒價值。 

參考文獻

[1] 周傳典. 高爐煉鐵生產技術手冊 [M]. 北京: 冶金工業出版社, 2012.

[2] 董一誠. 高爐生產知識問答 [M]. 北京: 冶金工業出版社, 1991.

[3] 王筱留. 鋼鐵冶金學(煉鐵部分)第三版[M] . 北京: 冶金工業出版社, 2013.

[4] 劉全興. 高爐熱風爐操作與煤氣知識問答[M]. 北京: 冶金工業出版社, 2005.