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1、转炉煤气回收利用与平衡摘要：随着市场竞争日趋激烈，在能源极度匮乏，能源价格日益增长的今天， 钢铁企业能否及时调整能源策略，积极应对国际能源局势，是企业持续发展的关 键环节。作为能源消耗大户的钢铁工业，在环境污染已成为社会热点的背景下， 必须及时提升自身的环保意识，推动清洁生产和绿色化进程，促进经济与环境的 协调健康发展。关键词：转炉煤气；回收利用；平衡 转炉煤气是炼钢过程中产生的高温煤气。转炉炼钢过程中产生的气体中一氧 化碳相对纯净，优于传统的炼钢方法。一氧化碳含量越高，毒性越大。它具有两 面性，既可作为工业炉的燃料，也可与高炉煤气相结合，形成不同热值的气体， 以供用户进行混合使用。因此，转炉
2、煤气是一种可循环利用的燃料，在企业炼钢 过程中，需要大量燃料，还要有助燃剂的加持，以维持整个过程的进行。一、转炉煤气回收利用现状 某钢铁企业，在发展历程中面临着压力和竞争，公司燃用的煤气种类包括天 然气、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气，高炉煤气和转炉煤气均为公司自产的二 次能源，由此可见，副产煤气利用率的高低，对公司的能源消耗有着非常重大的 影响。转炉煤气是一种无色、无味、有剧毒的可燃气体，易于混入空气爆炸，与 空气混合爆炸的范围在18.22%83.22%之间。因而，无法回收的转炉煤气必须 经过燃烧尽后方可放散到大气当中。它的主要成分见表。转炉煤气由氧气同铁水中的C、S、P、Si、Mn和V元素氧
3、化反应生成的炉气 和炉尘组成。在转炉吹炼过程中，氧气在熔池内与铁水激烈搅拌，铁的氧化物与 铁水中的碳化合，产生大量的CO,同时放出大量的热能，在此过程中从转炉炉口 喷出的炉气即为转炉煤气，其炉气量的大小主要取决于吹氧量以及铁水含碳量的 高低。在未经过除尘净化之前，转炉炉气中含尘量较高，1Nm3含尘量可达150 g200 g。在吹炼周期内，煤气成分的含量随着不同时期的冶炼状况而不断变化, 同时也与回收设备的操作条件有着密切的关系。二、转炉煤气回收的措施1、做好转炉烟罩降罩工作。在转炉吹炼过程，应该根据实际供氧流量、压力 的变化规律，进行合理调节，控制炉口差压的下限，确保烟气既不会溢出也不会 吸入
4、空气造成二次燃烧，减少碳的损失，使铁水及废钢及各种副原料中的碳尽可 能转化成一氧化碳，根据炉内渣层厚度，调整供氧流量、压力及氧枪枪位。2、做好转炉煤气回收运行与维护。转炉煤气回收设备的运行质量高低影响转 煤回收的运行。其一要优化转炉煤气回收运行方式和方法，事先做好相关设备的 检查和维修，保证备用设备完好率，以确保煤炭的回收在突发状况下保持运行。 其二要改进转炉测量仪器，进行更好的测量分析，以确保测量一氧化碳的相关仪 器的准确性，避免因仪器故障导致降低煤转化量，促进转煤回收的整体运行。经 观察发现调整转炉煤气期间，即残存在汽化、烟气净化系统内的转炉煤气被放散 掉，不但造成能源的浪费且影响周边环境
5、，所以要做好转炉煤气回收运行与维护三、提高转炉煤气利用的措施1、直接用转炉煤气制作甲醇和乙醇。在转炉煤气中，其中含有大量的一氧化 碳和二氧化碳，占总量 80%以上。在此基础上，添加到焦炉煤气甲醇工艺中，提 高优化合成氢碳的比例。同时大大提高转化率和增加甲醇产量，在生产方面，大 多数企业更常见的是将转炉煤气制成甲醇。2 、转炉煤气提纯一氧化碳。在化学生产中，一氧化碳属于最基本的原料之一 广泛应用于甲醇和乙酸中，还可以对合成氨等化学产品发挥重大作用。通过转炉 煤气提纯一氧化碳，可以进行开发更有价值的产品，不仅可以保护环境，还能具 有很高的经济价值。经济发展与环境保护协调发展，并不冲突。在这个阶段，
6、一 氧化碳有很多工业净化方法，效果最好、常见高效方法有三种，第一种是低温分 离方法，第二种是变压吸附法，第三种是 COSORB 法。在这三种方法中，最先进 且具有科技含量的是第二种方法。在上世纪 80 年代后期，日本钢厂采用变压吸 附净化一氧化碳，净化纯度高达 99.9。其回收率也很高。四、转炉煤气平衡措施 做好转炉煤气平衡，转炉冶炼具有周期性，导致煤炭回收的断续性，因此， 有必要平衡转炉煤气的储存和消耗，建立煤气回收与用户之间良好的协调系统， 可以很好的控制转炉煤气柜。就煤气平衡的角度而言，上道工序与下道工序存在 着相辅相成的关系。铁水的质量会间接的影响到转炉煤气回收量的大小和热值的 高低，
7、同样转炉煤气与高炉煤气的用户也会受到影响(如轧钢加热炉，电厂)， 当转炉煤气由于某种原因导致产气量降低而无法满足正常生产时，为满足煤气用 户总热量的需要，原供入煤气用户的转炉煤气量则需要高炉煤气来代替，由于热 值差异较大，高炉煤气的替代量远大于原转炉煤气的供应量，这势必会造成整个 管网内高炉煤气供应量的不足，造成煤气压力波动大，影响生产，而如前段所述， 铁水质量的不稳定又将导致转炉煤气的波动。因而，转炉煤气的平衡是以一种链 条式的连锁反应呈现在我们面前，为完善煤气的供需平衡，保证公司的经济效益， 伴随着新用户陆续顺利投产，煤气平衡逐步采取下列整改措施：保证高炉铁水质量，稳定转炉操作工艺，尽可能
8、减少转炉操作中的二次造渣、 中途提枪、二次回收的次数，才能更大限度的延长回收时间，增加转炉煤气的回 收使用量，稳定全公司的生产运行；公司现拥有转炉煤气柜，为满足转炉煤气动 态平衡的需要，延缓突发事件所带来的负面影响，两座转炉煤气柜必须保持在高 柜位下运行，增强煤气管网的缓冲力；加强各生产厂、工序间的沟通联系，根据 不同的生产计划、运行节奏，提前预判煤气的供需状态，均衡生产；加快煤气调 度中心的建设进程，对各用气单位进行实时监控，及时掌握煤气管网内各用户的 实时流量和生产进程，加强煤气使用的经济性、合理性。总之，对于钢铁企业而言，加强对转炉煤气的开发利用是一种必然趋势，对 转煤气的回收，是一个复
9、杂、系统的工程，因此，为了获得更多、质量更高的转 炉煤气，要从多角度考虑问题，促进各方面的协调发展，只有这样，才能在同等 条件下，提高转炉煤气的生成量，才能够有效的对其进行利用，在利用过程中， 要根据转炉煤气的特征，对其进行合理的利用，才能实现钢铁企业效益的最大化。参考文献：1 王樊科，范锤利. 再谈冶金企业煤气平衡 J. 能源与热工学会论文集 .2017.2 张积峰，王胜春.煤气基础知识J.北京：煤气化学工业出版社2018.3 芦金柱，王斌，周冬梅.谈冶金企业煤气平衡节能措施J.热工学会论文 集.2019.4 刘士鑫，郭平，杜建芬.谈转炉企业煤气平衡节能技术进展J.煤气规划设计， 2016， 17(1)： 13.
