周茂林，劉文松，陶 智，崔金強

（萊蕪鋼鐵集團有限公司，山東 萊蕪 271104）

1 前 言

轉爐煤氣的回收與利用在鋼鐵企業(yè)節(jié)能與環(huán)保工作中的地位日益突出，對于鋼鐵企業(yè)開展節(jié)能降耗、實現可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的意義。截至2012年1月，萊鋼型鋼煉鋼廠120 t轉爐LT法煤氣回收量僅達到90 m3/t 左右，國內部分鋼廠回收量已達120 m3/t以上，說明該廠煤氣回收系統(tǒng)的潛力尚未充分發(fā)揮。因此，對提高120 t轉爐煤氣回收量進行攻關研究，使煤氣回收量穩(wěn)定在120 m3/t，最高達到126 m3/t以上，實現了降本增效。

2 轉爐煤氣回收技術分析

2.1 LT法煤氣回收系統(tǒng)工藝流程

120 t 轉爐轉爐冶煉過程中產生的煙氣經過冷卻煙道進入蒸發(fā)式冷卻器，冷卻煙道中產生的蒸汽送入蒸汽管網。在冷卻器中，煙氣溫度從1000 ℃降到大約200 ℃，在此過程中煙氣中的粗灰被除去，最后在靜電除塵器中除去細灰（煙氣含塵量降至10 mg/m3）。除塵后的煙氣經風機進入切換站，根據煙氣中CO和O2的濃度決定回收或放散?；厥蘸蟮拿簹饨浽俅卫鋮s后進入煤氣柜，通過加壓機加壓后供煤氣用戶。

2.2 120 t轉爐煤氣回收量影響因素

1）煤氣柜滿造成放散。由于轉爐煉鋼的間歇式生產與轉爐煤氣用戶使用的連續(xù)性相矛盾，而8 萬m3轉爐煤氣柜的容積有限，當煉鋼吹煉時回收的煤氣量與用戶使用的煤氣量無法匹配時（回收大于消耗），導致外部煤氣管網壓力高，造成轉爐煤氣柜滿放散。據統(tǒng)計，此原因導致放散的轉爐煤氣占總放散量的80%以上。

2）氣體檢測儀故障造成部分煤氣放散。由于CO及O2氣體分析儀等故障，造成無法正確測試氣體濃度而放棄回收，這部分放散占總放散量的5%（吹煉時CO濃度較高，更換CO檢測取樣過濾器會造成煤氣泄漏和中毒，更換只能在吹煉結束后進行）。

3）部分鋼種采用雙聯(lián)煉鋼，造成煤氣回收量下降。隨著轉爐雙聯(lián)工藝的逐步成熟，在生產中的應用比例也不斷提高。在脫磷過程中雖然主要是鐵水中的硅、錳、磷被氧化，但是鐵水中的碳也參與化學反應，由于此時碳—氧反應產生的［CO］比較低，達不到規(guī)定的煤氣回收標準而只能放棄，造成煤氣浪費。此外，脫磷后的半鋼鐵水碳含量比常規(guī)鐵水低0.5%～0.6%，造成在脫碳冶煉時煤氣回收量明顯低于未經雙聯(lián)工藝處理的常規(guī)冶煉時的煤氣回收量。

4）回收設備故障造成部分煤氣放散。主要是鐘形閥液壓站系統(tǒng)、電氣故障及眼鏡閥漏氣等原因造成部分煤氣放散，占總放散量的3%～5%。

5）規(guī)程規(guī)定檢修及補爐后第1 爐不回收煤氣，被迫放散部分轉爐煤氣。

2.3 120 t轉爐煤氣極限回收量理論分析

120 t轉爐產生煙氣量按下式計算：

式中：G為鐵水最大裝入量，133×103kg；C1為鐵水含碳量，4.5%；C2為鋼水含碳量，0.1%；t為吹煉時間，17 min。計算可知V0=69396 m3/h。

為方便計算，120 t轉爐煙氣量按70000 m3/h，出鋼量按140 t。根據寶鋼理論計算公式：

式中：VLDG為標準熱值的轉爐煤氣量，m3/t；Vyt為含碳物料產生的煙氣量，m3/t；λ為碳氧化為CO、CO2的分配比，0.85；α為空氣系數，取0.20；η為轉爐煤氣回收比，取80%。則萊鋼120 t 轉爐煤氣最大回收量為126 m3/t。

3 提高煤氣回收量的措施

1）降罩吹煉和合理供氧。吹煉期爐口是轉爐煙氣與外界接觸的唯一通道，即使保持同樣的爐口差壓，只改變煙道與爐口之間的距離，也對轉爐煤氣回收的質與量影響很大。因此，采用“吹煉開始連鎖降罩，后下槍”開吹控制模式，并對煙罩下極限進行調整，與爐口間距不得超過150 mm，防止大量空氣被吸入煙罩內。在煤氣回收期，嚴格控制槍位，氧槍的提升嚴禁超過開氧點，以防止槍位過高造成氧氣直接被1 次風機吸走。以上措施使轉爐煤氣回收提前40 s。另外，充分利用煉鋼間歇時間及時清除爐口結渣，利于煙罩的降低。提高煉鋼一次終點命中率，延長達標煤氣回收時間。

2）合理控制爐口微差壓。衡量轉爐煤氣回收水平須考慮回收量及煤氣熱值因素，要保證最大限度回收轉爐煤氣能值，爐口合理差壓控制是關鍵。研究自動控制模式，設定爐口微差壓為+50 Pa，將ID風機的轉速控制與爐口微差壓值直接聯(lián)鎖，為實現煤氣回收期煙罩內微正壓創(chuàng)造了條件。

3）優(yōu)化轉爐煤氣回收參數。對轉爐煤氣回收區(qū)間進行調整，將CO回收區(qū)間由26%回收24%放散改為13%回收11%放散，延長回收時間約80 s，提高轉爐煤氣回收量。

4）加強煤氣調控，為轉爐煤氣回收、并網創(chuàng)造條件。優(yōu)化生產組織，減少或杜絕兩座轉爐同時吹煉，實現轉爐煤氣均衡回收、均衡并網。

5）做好統(tǒng)計分析工作。對煤氣回收時間不足5 min的原因記錄清楚，做好統(tǒng)計分析。

6）檢修及補爐后第1爐回收煤氣。2012年5月份以前，轉爐檢修及補爐后第1爐煤氣不回收，造成大量轉爐煤氣浪費。6 月份對此煤氣組織回收，提高了煤氣回收量。

7）調整副槍測溫時間。轉爐煤氣回收后期，因副槍測溫，O2含量迅速提升，此時CO 含量一般在45%左右，采取副槍測溫時間延后30 s措施，多回收轉爐煤氣約2 m3/t。

4 經濟效益

上述措施實施后，轉爐煤氣回收量直線上升，2012年7—12月轉爐煤氣回收量穩(wěn)定在120 m3/t，轉爐煤氣回收累計總熱值達到0.72 GJ/t，其中最大日回收量達到了126 m3/t，每年產生的直接經濟效益為1440 萬元，有效減少了煤氣放散對大氣的污染，提高了轉爐二次能源的利用率。