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提高第一煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的幾種方法

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-04-25  作者:達(dá) 吉  瀏覽次數(shù):3586
 
核心提示:摘 要:本項(xiàng)研究以第一煉鋼廠為例,從工藝、技術(shù)和管理三個(gè)角度著手,構(gòu)建相應(yīng)對(duì)策,以期實(shí)現(xiàn)提高第一煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的目標(biāo),進(jìn)而最大程度的降低第一煉鋼廠的生產(chǎn)成本和污染物排放量,展現(xiàn)理想的環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)成果。 關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐;煤氣回收率;提高;方法
 提高第一煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的幾種方法

達(dá) 吉

(南京鋼鐵股份有限公司第一煉鋼廠,江蘇 南京 210035)

摘 要:本項(xiàng)研究以第一煉鋼廠為例,從工藝、技術(shù)和管理三個(gè)角度著手,構(gòu)建相應(yīng)對(duì)策,以期實(shí)現(xiàn)提高第一煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的目標(biāo),進(jìn)而最大程度的降低第一煉鋼廠的生產(chǎn)成本和污染物排放量,展現(xiàn)理想的環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)成果。

關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐;煤氣回收率;提高;方法

眾所周知,在鋼鐵企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)階段,轉(zhuǎn)爐煤氣的作用不言而喻,作為企業(yè)發(fā)展的一種重要能源,采取有效措施,逐步強(qiáng)化企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收率,不僅能夠提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,在一定程度上,也能夠減少企業(yè)對(duì)環(huán)境的污染程度。但需要注意的是,轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)設(shè)備帶有復(fù)雜性特點(diǎn),且管線較長(zhǎng),在運(yùn)行階段容易受多重因素的影響,無形中增加了轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的提升難度。基于此,文章從工藝、技術(shù)和管理三個(gè)層面著手,針對(duì)性構(gòu)建相應(yīng)策略,以期為后續(xù)工作夯實(shí)基礎(chǔ),從源頭上提升企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收率。

1 工藝對(duì)策

1.1 掌握各階段煤氣回收控制參數(shù)信息,完善轉(zhuǎn)爐煤氣回收控制模型

從轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉時(shí)間看,主要分三個(gè)時(shí)間階段,即:吹煉前期階段、吹煉中期階段和吹煉末期階段,不同吹煉階段的反應(yīng)機(jī)理存在明顯的差異性,且不同吹煉階段的一氧化碳生成量也存在明顯區(qū)別,基于此,相關(guān)人員要掌握不同吹煉階段煤氣回收控制參數(shù)信息。

針對(duì)碳氧反應(yīng)劇烈程度及煤氣濃度曲線,修改爐口微差壓與二級(jí)文氏管環(huán)縫實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)控制模型。

第一,在吹煉前期階段,鐵水溫度低,硅和錳含量較高,熔池中存在的氧氣在與硅和錳發(fā)生反應(yīng)后,生成少量的一氧化碳,此時(shí),在轉(zhuǎn)爐爐口存在較大的負(fù)壓,故工作人員要在保證風(fēng)機(jī)良好運(yùn)行的前提下,減少風(fēng)機(jī)引風(fēng)量,調(diào)低二級(jí)文氏管環(huán)縫的開口度,并對(duì)爐口微差壓進(jìn)行調(diào)整,確保不超過 20 Pa 的微正壓為宜,以避免爐口負(fù)壓吸入空氣二次燃燒,增加煙氣內(nèi)一氧化碳含量,降低氧含量,將煤氣回收開啟時(shí)間盡可能提前。

第二,在吹煉中期階段,會(huì)出現(xiàn)較為劇烈的碳氧反應(yīng),此時(shí)無論是煤氣內(nèi)一氧化碳的濃度,還是一氧化碳的生成量,皆會(huì)達(dá)到峰值。基于此,相關(guān)工作人員要增加風(fēng)機(jī)引風(fēng)量,同時(shí)在確保除塵效果的前提下盡可能釋放二級(jí)文氏管環(huán)縫的開度,最大程度的對(duì)煤氣進(jìn)行回收,以免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響。

第三,在吹煉末期階段,熔池內(nèi)的碳含量會(huì)顯著下降,碳氧反應(yīng)強(qiáng)度也明顯降低,一氧化碳濃度迅速下降。此時(shí)相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)風(fēng)機(jī)引風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)適量減小二級(jí)文氏管環(huán)縫的開度,一方面減少一氧化碳在裙罩內(nèi)部的燃燒,降低煙氣內(nèi)部氧含量,延長(zhǎng)煤氣回收時(shí)間。

1.2 科學(xué)進(jìn)行降罩處理操作

在不同的吹煉階段,工作人員通過有效的降罩操作,通過將煙罩降到最低位,來防止煙氣外溢和空氣吸入情況的出現(xiàn),進(jìn)而優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煤氣回收效果。同時(shí),工作人員還需對(duì)供氧機(jī)制進(jìn)行持續(xù)的完善,并對(duì)氧槍槍位科學(xué)進(jìn)行控制,規(guī)避二次倒?fàn)t問題的出現(xiàn),提升轉(zhuǎn)爐煤氣回收量。

1.3 科學(xué)控制爐口微差壓

轉(zhuǎn)爐運(yùn)行階段,煤氣回收情況和回收煤氣單位熱量息息相關(guān),基于此,相關(guān)工作人員要重視爐口微差壓,采取有效措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)爐口微差壓的控制,進(jìn)而回收和利用轉(zhuǎn)爐煤氣,減少煙塵外溢情況的出現(xiàn),降低其對(duì)環(huán)境的影響。從實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)來看,回收煤氣瞬時(shí)量與回收煤氣單位熱值與爐口微差壓存在直接關(guān)系,同時(shí),鋼廠普遍會(huì)應(yīng)用精密儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)爐口微差壓的檢測(cè),精密儀器很容易受到安裝方法、安裝地點(diǎn)和環(huán)境因素的影響,導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不盡人意,無法保證煤氣回收質(zhì)量。基于此,相關(guān)工作人員要綜合考慮流量波動(dòng)、爐口煙氣逸出情況和回收中一氧化碳含量變化,進(jìn)而在第一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)微差壓的調(diào)整目標(biāo)。

2 技術(shù)對(duì)策

2.1 對(duì)二級(jí)文氏管環(huán)縫進(jìn)行技術(shù)改造

第一,對(duì)二級(jí)文氏管環(huán)縫的重砣進(jìn)行改造方面,由原來的流線型改為圓錐形,使得二文環(huán)縫的線性調(diào)節(jié)性能更加,配合爐口微差壓的實(shí)時(shí)調(diào)整效果更好。

第二,環(huán)縫控制模式改造方面,優(yōu)化液壓控制閥路,增加比例放大板,提高液壓系統(tǒng)響應(yīng)速度與精度,根據(jù)爐口微差壓的變化可實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)。

第三,在噴嘴改造方面,將原有的螺旋噴嘴改為碗型噴嘴,不僅解決了易結(jié)垢堵塞的問題,而且覆蓋效果更好,在環(huán)縫釋放進(jìn)行大流量煤氣回收的前提下仍然達(dá)到了很好地除塵效果。

2.2 確保煤氣洗滌水穩(wěn)定供水

在鋼廠轉(zhuǎn)爐實(shí)際運(yùn)行階段,若長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境或氣溫過高,煤氣洗滌水的溫度則會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,超出規(guī)定值,在一定程度上,衍生回收煤氣溫度超標(biāo)情況,使轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)問題。故有必要增加數(shù)量適宜的冷卻塔,在降低煤氣洗滌水溫度的同時(shí),還能夠?qū)D(zhuǎn)爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行優(yōu)化和改善。

2.3 優(yōu)化一次除塵風(fēng)機(jī)

除塵風(fēng)機(jī)由液力耦合器調(diào)速控制改造為采用高壓變頻器智能控制后,改善工藝過程,根據(jù)工藝需求自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量,同時(shí)提高了生產(chǎn)工藝自動(dòng)化程度,實(shí)現(xiàn)除塵風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)。變頻器自身保護(hù)功能完善,同原有的繼電保護(hù)相比較,保護(hù)功能更多,更靈敏,大大加強(qiáng)了對(duì)電機(jī)的保護(hù)。通過軟啟動(dòng),延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命和維修周期,提高了風(fēng)機(jī)的利用時(shí)率。重新與鼓風(fēng)機(jī)制作專業(yè)廠家一道對(duì)風(fēng)機(jī)能力進(jìn)行了一次優(yōu)化,在同樣風(fēng)量的情況下將風(fēng)機(jī)的全壓提升了 2 kPa 以上,這樣一來可以在保證除塵效果的前提下進(jìn)一步對(duì)二級(jí)文氏管的環(huán)縫進(jìn)行釋放,煤氣回收期的煙氣量平均增加了 10%,穩(wěn)定在 110000 Nm3/h 以上。改造爐口微差壓吹掃系統(tǒng),每爐結(jié)束后提升吹掃效果,保證微差壓裝置的靈敏性,為二文環(huán)縫的靈敏實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)創(chuàng)造條件。另外不斷改善工藝過程,根據(jù)工藝需求完善自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量的自動(dòng)化參數(shù)設(shè)置,同時(shí)提高了生產(chǎn)工藝自動(dòng)化程度,實(shí)現(xiàn)除塵風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2.4 保證系統(tǒng)除塵效果

第一,在噴淋水系統(tǒng)改造方面,可舍棄嚴(yán)重影響噴水量和霧化效果的碗型一文噴嘴,轉(zhuǎn)而應(yīng)用螺旋型洗滌塔噴嘴,減少噴嘴堵塞問題的出現(xiàn)。同時(shí),一般來說,二文噴嘴由于孔徑較大,影響霧化效果和除塵率,故相關(guān)人員可針對(duì)性對(duì)二文噴嘴的孔徑進(jìn)行調(diào)節(jié),確保噴水壓力正常,進(jìn)而獲得理想的除塵效果。同時(shí),相關(guān)人員也可通過配備煤洗水過濾裝置,降低噴淋系統(tǒng)堵塞發(fā)生率。

第二,在濕旋脫水器改造方面,針對(duì)轉(zhuǎn)爐運(yùn)行階段存在的設(shè)計(jì)不合理、容易衍生煤氣含塵量大、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等情況的濕旋脫水器,可對(duì)其下部進(jìn)行局部封堵,對(duì)其上部進(jìn)行封蓋隔板,以此獲得理想的脫水效果。

3 管理對(duì)策

3.1 加強(qiáng)計(jì)量管理

通常情況下,計(jì)量數(shù)據(jù)和煤氣回收工作實(shí)際效果直接相關(guān),在轉(zhuǎn)爐具體運(yùn)行和生產(chǎn)階段,受管道積灰堵塞、氣摻比變化等因素影響,計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會(huì)發(fā)生變化。基于此,為保證爐口微差壓,二文壓差,煤氣含量分析儀等計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性和全面性,獲得理想的煤氣回收效果,相關(guān)人員有必要對(duì)計(jì)量管理工作加以重視,同時(shí),需重視管道取樣等檢查工作的開展。

3.2 加強(qiáng)安全管理

在轉(zhuǎn)爐運(yùn)行階段,會(huì)產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)爐煤氣,從轉(zhuǎn)爐煤氣的特點(diǎn)來看,易燃易爆、無色無味且存在劇毒,在一定程度上,也增加了轉(zhuǎn)爐煤氣回收工作的難度和危險(xiǎn)性。基于此,相關(guān)人員在轉(zhuǎn)爐煤氣具體回收階段,要加強(qiáng)安全管理力度,秉持安全意識(shí),明確轉(zhuǎn)爐煤氣回收的安全操作規(guī)范。同時(shí),鋼廠企業(yè)也要定期構(gòu)建培訓(xùn)活動(dòng),鼓勵(lì)工作人員參與其中,逐步提升安全操作能力和技能水平。另外,企業(yè)還需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的一氧化碳檢測(cè)報(bào)警設(shè)備定期進(jìn)行維護(hù),構(gòu)建突發(fā)事件處理方案,最大程度的保障工作人員和生產(chǎn)設(shè)備的安全。

3.3 完善設(shè)備本質(zhì)安全管理

針對(duì)煤氣回收的安全性,對(duì)設(shè)備本質(zhì)安全進(jìn)行優(yōu)化完善。廠房?jī)?nèi)部定點(diǎn)設(shè)置固定式煤氣報(bào)警儀,結(jié)合轉(zhuǎn)爐高層人員位置管控系統(tǒng),掌握現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)及人員具體情況,保證安全。廠房外部,煤氣回收閥組采用單控系統(tǒng)控制,確保停電停氣狀態(tài)下,自動(dòng)將煤氣回收轉(zhuǎn)向放散,防止因回收閥組不能及時(shí)動(dòng)作而將不合格的煤氣送至煤氣柜,確保煤氣回收安全。

4  結(jié) 語

總而言之,文章從工藝、技術(shù)和管理角度出發(fā),通過控制轉(zhuǎn)爐煤氣回收控制參數(shù)、及時(shí)排除轉(zhuǎn)爐煤氣回收隱患、加強(qiáng)計(jì)量管理、安全管理等方式,構(gòu)建提高第一煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收率的方案,以期為后續(xù)相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供參照。

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