胡 宇

河北鋼鐵集團(tuán)國際貿(mào)易公司唐山分公司，河北 唐山 063000

鋼鐵生產(chǎn)原材料價(jià)格的飛漲，致使鋼鐵工業(yè)的利潤(rùn)銳減，鋼鐵工業(yè)必須大幅度降低能耗水平，提高資源利用率，降低生產(chǎn)成本，才能保證持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。因此，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼，可以降低鋼材的生產(chǎn)成本和噸鋼可比能耗，實(shí)現(xiàn)煉鋼余能的回收利用，可使我國鋼鐵工業(yè)整體噸鋼可比能耗達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。

1 影響轉(zhuǎn)爐煤氣回收效果的因素

轉(zhuǎn)爐煤氣的全量回收，簡(jiǎn)單表現(xiàn)在氣柜無法完全接收煉鋼所產(chǎn)生的合格煤氣，造成放散。在煤氣柜有限空間的前提下要實(shí)現(xiàn)全量回收，必須通過整個(gè)轉(zhuǎn)爐煤氣系統(tǒng)各個(gè)組成部分充分發(fā)揮其作用才能實(shí)現(xiàn)。因此，轉(zhuǎn)爐煤氣系統(tǒng)中，接收系統(tǒng)、加壓機(jī)的壓送能力、管道輸送能力和管道的配置、用戶的用量和用戶點(diǎn)的分布各個(gè)組成部分，都有可能對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣的回收造成影響。具體而言，最重要的是操作制度尤其是轉(zhuǎn)爐降罩制度，轉(zhuǎn)爐降罩的早晚直接影響到轉(zhuǎn)爐煤氣的回收量；其次是供氧強(qiáng)度，對(duì)250t轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度每增加10000m3/h，可多回收轉(zhuǎn)爐煤氣約7m3/t；再就是原料條件，主要是入爐鐵水的碳含量和加入爐內(nèi)的碳質(zhì)發(fā)熱劑的量。此外，困擾大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的另一個(gè)因素就是用戶不足導(dǎo)致柜滿放散，這主要是生產(chǎn)管理方面的原因。

將轉(zhuǎn)爐煤氣安全、高效地回收利用所具備的條件如下：較好的煙氣冷卻與除塵效果，使外排煙氣組成達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)；較高的密封效果，以減少氧氣的吸入，使回收的轉(zhuǎn)爐煤氣中氧的體積分?jǐn)?shù)控制在1.5%以下；較高的自動(dòng)化水平，反應(yīng)靈敏，及時(shí)切斷不合格煤氣，使其不進(jìn)入回收系統(tǒng)；有與生產(chǎn)相結(jié)合的回收軟件技術(shù)；有穩(wěn)定的儲(chǔ)存設(shè)備和用戶。

2 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼的技術(shù)途徑

1）優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，降低消耗。為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化煉鋼工藝，縮短吹煉時(shí)間，降低各項(xiàng)消耗。主要的技術(shù)措施是：（1）采用高效供氧技術(shù)，縮短冶煉時(shí)間，加快鋼包周轉(zhuǎn)；（2）努力降低鐵鋼比，增加廢鋼用量；（3）采用鐵水“三脫”預(yù)處理技術(shù)減少轉(zhuǎn)爐渣；（4）優(yōu)化復(fù)合吹煉工藝，降低氧耗，提高金屬收得率；（5）采用自動(dòng)煉鋼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不倒?fàn)t出鋼。

2）計(jì)算機(jī)控制煉鋼技術(shù)，降低工序能耗。轉(zhuǎn)爐消耗的能源主要是氧氣，因此降低氧氣消耗是實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼的重要因素之一，要不斷改進(jìn)計(jì)算機(jī)控制軟件，調(diào)整、優(yōu)化工藝參數(shù)，完善計(jì)算機(jī)控制煉鋼技術(shù)，同時(shí)，為了能隨時(shí)對(duì)鋼廠的生產(chǎn)能源消耗進(jìn)行分析，要設(shè)制能耗計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠各主要能源消耗數(shù)據(jù)的日分析、月統(tǒng)計(jì)、年累計(jì)，使廠內(nèi)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和管理人員隨時(shí)掌握全廠動(dòng)態(tài)的工序能耗情況，及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整。

3）提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收的措施：（1）降罩吹煉和合理供氧。吹煉期爐口是轉(zhuǎn)爐煙氣與外界接觸的唯一通道。因此，提倡吹煉中降罩早，降罩到位。此外，在實(shí)踐中摸索出供氧強(qiáng)度、氧槍槍位的合理控制規(guī)律，兼顧轉(zhuǎn)爐脫碳、造渣及煤氣回收之間的關(guān)系，提高煉鋼一次終點(diǎn)命中率，延長(zhǎng)達(dá)標(biāo)煤氣回收時(shí)間也會(huì)取得較好的回收效果；（2）降罩到位與爐口微差壓調(diào)控并行，提高回收煤氣品質(zhì)。在生產(chǎn)操作中，空氣吸入量主要受活動(dòng)煙罩與爐口間隙的大小以及爐口微差壓的影響。因此，在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，要嚴(yán)格實(shí)行降罩操作，盡早將煙罩降至最低位，防止空氣吸入造成二次燃燒，確保煤氣回收的質(zhì)量；同時(shí)，合理調(diào)控爐口微差壓，限制空氣吸入的不良影響，提高轉(zhuǎn)爐煤氣品質(zhì)；（3）改進(jìn)取壓管和均壓環(huán)管的機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少因積水而影響煤氣回收的現(xiàn)象發(fā)生；（4）優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煤氣系統(tǒng)運(yùn)行，采用合理的拒位位置控制方式，以減少因柜位過高而影響煤氣回收；（5）改進(jìn)供氧制度和造渣制度，使吹煉過程中轉(zhuǎn)爐渣返干期明顯下降，減少了爐口積渣和大噴濺現(xiàn)象，提高煤氣的回收量和質(zhì)量。

4）提高轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽的回收利用水平：（1）改造轉(zhuǎn)爐的氮封系統(tǒng)，用蒸汽代替氮?dú)夥庋鯓尶?，減少氮?dú)庀?，在增加蒸汽自產(chǎn)自用的同時(shí)，將余熱鍋爐所產(chǎn)蒸汽并入廠區(qū)蒸汽外網(wǎng)，使回收蒸汽得到有效利用；（2）降低轉(zhuǎn)爐的工序能耗。轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽存在壓力波動(dòng)大、含水量大。要選擇合適的汽包運(yùn)行壓力及外輸蒸汽流量，使汽化蒸汽既不放散，又不沖擊外蒸汽管網(wǎng)；（3）采用轉(zhuǎn)爐蒸汽作為真空處理氣源的供汽系統(tǒng)，不但可以節(jié)能還可以節(jié)約資金，而且也便于調(diào)節(jié)。通過建立汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，也可以更好的回收余熱資源；（4）增加蓄熱器，可以穩(wěn)定余熱蒸汽壓力，可以使其具備并網(wǎng)的條件。

5）合理的利用水是轉(zhuǎn)爐節(jié)能的重要手段之一，要合理處理好水資源。首先，水污染問題。煉鋼廠原轉(zhuǎn)爐污水循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水流量一般為800～900 m3/h，近年隨鋼產(chǎn)量的增加，污水處理能力已不適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，循環(huán)水濃縮倍率過高，管道結(jié)垢嚴(yán)重，污水水質(zhì)較差，水塔噴淋水噴頭堵塞嚴(yán)重。因此，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)爐污水處理系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造，保證污水循環(huán)系統(tǒng)的水質(zhì)、水溫等穩(wěn)定，逐步實(shí)現(xiàn)污水的零排放。其次，水消耗問題。就轉(zhuǎn)爐的OG除塵水而言，由于其硬度及pH值都比較高，新水經(jīng)過使用后，回水往往在處理上要使用大量的藥劑，所以在條件允許的情況下，可考慮以除塵上用過的回水代替新水來進(jìn)行渣處理，減少渣處理中新水耗量。

6）對(duì)煤氣回收分析和計(jì)量?jī)x器的改進(jìn)。計(jì)量及分析數(shù)據(jù)的正確與否，將直接影響到煤氣回收工作的順利進(jìn)行，生產(chǎn)中，由于取樣管道積灰堵塞、泄漏、煤氣分析儀探頭污染等，都會(huì)影響到計(jì)量數(shù)據(jù)的可靠性及煤氣回收時(shí)間，進(jìn)而影響煤氣回收量。因此，在日常運(yùn)行中要強(qiáng)化對(duì)計(jì)量設(shè)備的管理，明確取樣管道檢查、吹掃周期，定期清理及標(biāo)定；重視煤氣回收分析和計(jì)量?jī)x器的隱患排除、缺陷修正等工作。

總之，負(fù)能煉鋼需要緊緊抓住能源與節(jié)流兩項(xiàng)重點(diǎn)工作，一方面不斷提高轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽回收水平；另一方面降低轉(zhuǎn)爐的能源消耗，采用各種節(jié)能新技術(shù)，利用科技進(jìn)步，優(yōu)化用能模式，使轉(zhuǎn)爐工序能耗逐年大幅下降，為安全、高效地回收轉(zhuǎn)爐煤氣提供重要保證。

[1]史翠畢，陳廣言，史德明，等.馬鋼95噸轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼實(shí)踐[J].中國冶金，2004（2）.

[2]劉瀏.國內(nèi)轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展.全國轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼工藝技術(shù)戰(zhàn)略研討會(huì)會(huì)議資料，2005.