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1、(2) 温度传感器的安装。温度传感器安装在酸洗池的端部,使得置人液面的长度) Zo om m,接线端盖做好防潮,以防酸雾进人。(3) 电磁阀的安装。电磁阀安装在主蒸汽管路上,同时并联安装一常开的旁通阀,在主管路关闭后,用于酸液的搅拌和保温。5.结束语该系统自我厂投产以来运行至今,使用效果 良好,系统一直稳定、可靠,能将冷拔酸洗的温度控制士5左右的误差范围内,这在过程控制中是相当满意的,它对酸洗的质量保证起到了至关重要的作用,减少了酸雾的挥发,有效的减少了对设备和车间立柱的腐蚀,因此具有很大的推广意义。济钢2 10 t转炉干法除尘系统 煤气净化回收分析钱瑞马洪德(山钢集团济南钢铁有限公司炼钢厂,
2、山东,济南2 50 10 1)前言转炉煤气回收占整个转炉工序能源 回收总量的8 0%一9 0%,是实现负能炼钢和降低工序能耗的关键环节。煤气热值达到836 0 K J/耐以上,是较为优质的燃料,可以在钢铁企业 的燃料平衡中起到重要作用。自r o年3月3 0号第一炉转炉煤气顺利进柜起,转炉煤气回收工作已全面展开,但在煤气回收方面也存在一些问题(如吨钢回收量在 8 0m,/ t左右),需要进一步的探讨和优化。本文阐述了煤气回收的工艺流程及特点,并通过计算吨钢转炉煤气的最大回收量和煤气回收的理论分析,与国内钢企回收实践相比,来寻找回收实践与理论计算的差距,最终提出解决对策。1转炉煤气回收的工艺流程及
3、特点1.1工艺转炉产生的烟气经过冷却至合适温度后进人除尘器进行精除尘,通过分析仪对煤气C O、O:含量的分析来控制切换站杯阀的动作,将合格烟气经过煤气冷却器降温至7 2以下 后送人煤气柜,不合格烟气通过放散烟囱点火放散。图一干法除尘系统工艺流程图1811.2特点与湿法除尘相比,干法除尘煤气回收具有以下优点1.2.1干法除尘系统阻损小,提高了煤气回收时CO的体积分数和煤气回收量。由于L T法系统阻损小,故选用可在短时间完成风机流量调整的轴流风机。在转炉冶炼的过程中,转炉烟气是不断变化的,而干法除尘系统风机流量控制是根据炉口微差压来实现,此项技术的应用保证了炉口的压力和烟气流量,能很好地遏制烟气的
4、二次燃烧,有效地提高了煤气回收时CO的体积分数和煤气回收量,保证了煤气的热值并节约了能源。1.2.2静电除尘器的除尘效率高,且系统耗水量少,降低煤气含水量的同时,提高了煤气的品质。由于静电除尘器的高效 除尘,使得转炉 烟气 中的粉尘基本 被 完全 净 化,煤 气含尘量 降至10m岁N耐以下,同时,干法除尘系统的耗水量相对湿法而言也大为减少,明显地提高了转炉煤气的质量。1.2.3系统设计较为合理,安全性较高。为了防止煤气回收时煤气倒逆,回收杯阀动作采用压差控制,待杯阀前后压差大于0.3KP a时,且持续时间大于3秒,回收杯阀才开始动作,大大地提高了系统的安全性。煤气冷却器的回水管道采用U型管设计
5、,系统停泵时筒体内的液位高度能保持在0.7 m,煤气回收时能保持在0.7m一1.lm之间,无需人工控制回水管路,就能保证筒体内液位不被击穿,基本避免了系统液位被击穿的可能性。2吨钢转炉煤气的最大回收量计算转炉烟气主要是由原料中的碳氧化成C O、C02而产生的。转炉煤气中的C O浓度主要取决于碳氧化产物 中CO、CO:的分配比及炉口空气吸入量的大小,根据转炉煤气最大回收量理论(理想工况)计算公式,:口L D=1.65x全凡、*、(1一。)x。(l)式 中:口L D标准热值转炉煤气量,m3八;艺V ci铁水 中碳和其它含碳物料中碳氧化产生的炉气量之和,m,/ t;入碳氧化为CO、C o:的分配比,
6、取0.86;,转炉煤气回收比,10 0%回收转炉煤气,故取l ;a空气吸人系数,炉口无气体被吸人,故取0;其中:艺Vci=Vc,+V2(T c孔一C)10002 2.412艺(2)V c z=G_G一C22.4、 )(3) gT c铁水含碳量,取4 .5%;Tb铁水比,转炉采用全铁水冶炼,取r oo%;C钢水含碳量,取0.0 4%;G铁水装人量,t ;G e含碳物料装人量,假定不加含碳物料,取值为0,t ;Ce含碳物料 中碳的百分含量,%;心金属收得率,取0 .%;把参数代人公式(l)、(2)、(3)得,Q却。=1 23.o6m,/t。3理论分析转炉煤气回收量是指回收的转炉煤气折算为标准热值(
7、836 0K J/m3)后 的体积量,因此要考虑煤气热值的影响。从公式(1)、(2)、(3 )中不难发现,影响吨钢煤气回收量的因素有以下几个方面:转炉煤气的回收比月、空气吸人系数a、铁水原料条件(包括铁水比、铁水成分、碳质发热剂的加人量、铁水1 82温度、废钢比)、供氧强度、煤气回收操作控制条件。下 图为冶炼期间CO和02浓度的变化曲线,图中的阴影部分的面积表示回收限制条件下转炉煤气的回收量,增大阴影部分的面积即提高了转炉煤气的回收量。其提高阴影部分面积的途径有以下几个方面:(l )缩短从吹炼开始降至氧浓度为1%的时间(t,)和从吹炼开始至浓度达 到3 5%的时间(tZ),且尔,tZ,使转炉煤
8、气回收的时间提前;6 0 8 03 5冰z悦侧Q甘吹炸开始吹旅周润加叭E吹挂结束(2)提高回收初期CO浓度的上升速率(ta np:)和 后期CO的下降速率(一ta n p:),增大p,和减小pZ即提高了煤气回收中期的时间;(3 )缩短O:浓度从1%到吹炼结束的时间(t3)和C O浓度为 2 5%到吹炼结束的时间(t;),且t。感t4,延缓转炉煤气回收的结束时间;(4 ) 减少炉口的空气吸人系数a,防止CO二次燃烧,提高煤气回收平稳期的热值。4实际运行中存在的问题与分析下表一是与国内三家钢铁企业在煤气回收工作上的对比,分析煤气回收历史趋势可知煤气回收工作存在以下问题:单位名称A煤气回收时CO的含
9、量26湿煤气表一CO:(ma x)含量(%)18.94煤气回收参照指标对照吨钢煤气回收量铁水比(m,/t)10 01101 X)90炉口微差压(P a)16 04 0 一2 014.4 碧一尘豪9 310 0一90开吹流量(%)及持续时间60%,15 0570%,90560%,90560%,12 05为杯 阀动作时CO的含量,3 0%;为煤气回收开始时CO的含量,3 5%;为煤气回收工作结束时c o的含量,2 5%;图二煤气回收历史趋势183(1 )碳氧反应缓慢,煤气上升速率低。从图二 中得知,开吹7分钟后,煤气含量才达到回收标准,说明煤气上升速率较小,这样就缩短了煤气回收时间,从表一中可以明
10、确体现。供氧强度的提高可以加快碳氧反应 的速率,增大脱碳速度,使煤气上升速率增大,从而使煤气回收时间提前,同时也延长了煤气回收平稳期的时间,增大了煤气回收热值和煤气回收量。B厂煤气回收时间较长的原因之一就是开吹供氧强度较其它厂家大,致使煤气上升速率较快,能很快达到煤气回收条件。(2)前期C O:含量的急剧上升说明转炉熔池内过剩氧较多,增加熔池的搅拌或脱碳速度都可减少转炉的过剩氧,从我厂CO:含量可以充分说明转炉熔池的搅拌差,过剩氧严重富余。(3)炉前降罩、升罩操作不合理。降罩不规范,故造成炉口吸人大量空气,使空气燃烧系数增大而降低了煤气热值和煤气回收量。在回收末期CO下降速率较快,原因是炉前升
11、罩时间较早,且转炉氧量富裕,造成CO燃烧,CO:含量上升,使煤气回收工作提前结束。( 4 )风机风量模型参数设置不合理致使炉口微差压控制水平不及其它厂家,查看历史 曲线,可以发现风机在开吹5分钟内始终高速运行,转速在11 00一140 0甲m之间,炉口压力在一2 0一8 0 P a之间,微差压控制始终不能投用(正常控制在22 0一28 0Pa ),因为风机流量设置了底限保护,干烟气流量设定值为12 50( X ),系统在这段时间内,干烟气量始终小于底限保护值,使得炉口压力控制偏差较大。据统计,炉口压力控制偏减少5 0%,煤气回收率提高2.5%,相当于单位回收量增加2.3 4耐/ t。但如果控制
12、偏差较大,就会大大降低煤气的回收量。( s )转炉冶炼铁水比较其它厂低是导致我厂吨钢煤气回收量小 的又一原因,根据吨钢转炉煤气回收量与原料条件之间的关系川可得,铁水比是原料条件中影响煤气回收的最主要因素,其每增大1%,吨钢煤气回收量将提高1.08 9m,/ t。5提高转炉吨钢煤气回收t的具体措施(l ) 加强设备运行期间的点巡检工作,确保煤气回收设备的稳定运行,争取达到10 0%的转炉煤气回收比。煤气回收系统的稳定运行是煤气正常、高效回收的基础和前提,气体分析仪、液压站及煤气冷却器是煤气回收系统的重要设备,其能否正常工作直接影响着转炉煤气回收工作的正常开展,按现在吨钢回收量10 0计算,回收设
13、备故障率每降低1%,则吨钢煤气回收量至少可提高1.0 1。( 2 )严格执行升降罩制度,尽最大程度降低转炉炉口的空气吸人系数,保证回收煤气的品质。若降罩不规范,会造成炉口吸人大量空气,使空气燃烧系数增大而降低了煤气热值和煤气回收量。我厂在回收末期CO下降速率较快,原因就是炉前升罩时间较早,且转炉氧量富裕,造成C O燃烧,c 02含量上升,使煤气回收工作提前结束。( 3 )优化风机风量模型的控制参数,缩小炉口微差压的控制偏差。据统计,炉口压力控制偏差减少50%,则煤气回收率可提高2.5%,相当于单位回收量增加2.3 4。( )合理优化供氧制度,提高碳氧反应的速率,实现高效冶炼。供氧强度的提高,加
14、快了碳氧反应的速率,增大了转炉冶炼的脱碳速度,从而促进了吨钢煤气的回收量提高。可参考供氧强度和吨钢回收量的关系式:,不难看出,供氧强度每提高则煤气回收量提高1 1.95 5。生产前期 的吹氧流量为4 2000,即供氧强度为3.3 3,现为4 400 0,即3.4 9,出于安全考虑,一般控制在3.5以下。优化供氧强度后理论上可提高煤气回收量为2.0 3。( 5 )改进回收方式与操作,延长煤气回收时间。从切换站的控制描述 中得知,若压差控制不能实现,则无法完成回收动作,转炉煤气将被放散,造成煤气的浪费。由于我厂的气柜由二级活塞控制,一级活塞的压力为1.SK Pa,二级活塞的压力为2.S KP a,
15、这就要求在煤气回收时风机的流量控制将会有所不同,在2.SK Pa工作时,系统憋压的时间较184长,使得部分煤气浪费,根据太钢的成功经验,把杯阀前后的压差控制值改为1 00P a,有效地缩短了回收杯阀的憋压时间,延长了煤气的回收时间。同时,若将煤气回收条件放宽至C O含量3 0%时回收,就意味着煤气回收时刻提前,结束时间推后,从而提高了煤气的回收量。综上所述,根据现场的实际生产数据,煤气回收开始时间较以前提前约30 5。按12000 0的流量计算,多回收煤气近10 00立方,按标准热值计算,吨钢回收量提高了约2.5 45结论(l)煤气回收极限值虽与实际煤气回收量存在较大差距,但对煤气回收量的提高
16、提供了必要的技术依据。( 2 )干法除尘 系统与转炉冶炼连锁较多,系统参数的优化是一循序渐进的过程,保证系统稳定运行是一切工作的前提。( 3 )在理想工况下,济钢2 10吨转炉吨钢煤气最大回收量为1 23.0 6。(4 ) 通过对吨钢煤气回收量的理论分析,找出了具体的提高措施,为高效地进行煤气回收工作打下了坚实的基础,这一系列措施的实施,使吨钢煤气回收量由原来的8 0增加至现在的1巧以上,取得了良好的经济效益的同时,使济钢三炼钢向国内负能炼钢的先进指标又迈出了坚实的一步。济钢210 t转炉轴流风机控制模型的 优化与应用马 洪德钱瑞(山钢集团济南钢铁有限公司炼钢厂,山东,济南2 50 1 0 1)前言 济钢Z 10 t转炉烟气一次除尘系统采用德国鲁奇干法除尘技术(简称L T法 ),其具有节水、节能、环保的特点,在国际上该技术已被认定为今后转炉除尘的发展方向,它可以部分或完全补偿转炉炼钢过程的全部能耗,实现转炉无能耗炼钢的目标。本文主要通过对210 t转炉冶炼时理论烟气量的计算,找出与实
