1、转炉煤气回收与利用实践探讨摘 要：转炉煤气是炼钢生产过程中产生的附属产品，是一种重要的能源，其回收和综合利用过程中的安全技术问题成为当前研究的一个重要课题。本文在分析转炉煤气使用现状的基础上，对如何充分回收利用和维护好现有的转炉煤气进行详细的阐述，最后指出，转炉煤气的充分利用与合理调配，在增强企业的自身竞争力的同时，也缓解了环境压力。 关键词：转炉煤气；回收；利用；探讨 中图分类号：TF526+4 文献标识码：A 转炉煤气是转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。这是一种热值比高炉煤气还要高的气体能源，其中 CO 含量最高可达 75%。转炉煤气如果直接
2、排放到大气中，不但造成巨大的能源浪费，还会对环境造成严重污染。 随着能源的日益紧张，节能意识的不断增强，钢铁企业中的转炉煤气逐步得到回收利用。我公司在近年来加大对转炉煤气回收和利用，摸索出一些回收利用的方法。通过不断改进和优化调整转炉煤气生产、输送、贮存、分配、消耗等环节工艺，达到了减少污染、降低消耗、提升效益的多赢局面。 一、转炉煤气系统使用现状 在生产实践中，转炉煤气系统使用包括的因素很多，我们主要就以下两方面进行阐述。 1、转炉煤气回收流程 1）回收输配。转炉煤气是否可以回收主要是由氧含量和 CO 浓度大小来决定。 当 O2 含量小于 2%，同时 CO 浓度大于 30%时，转炉煤气进入主
3、管道流向煤气柜开始回收。 2）净化。在炼钢生产后进行粗除尘，过滤和水雾工序，使煤气的温度、压力、湿度达到净化要求。 3）加压。转炉煤气柜中的煤气压力只有 2.7KPa 左右，达不到用户所需要的压力，必须通过煤气加压机进行加压后以较高的压力进入管道连续输送供用户使用。 4）储气。符合回收利用的转炉煤气，通过煤气柜用来储存。 二、转炉煤气综合利用 目前，大多数钢铁企业采用“OG”法来回收转炉煤气，转炉煤气因含有大量的 CO 而具有较高的热值，远远高于高炉煤气的热值，而仅次于焦炉煤气的热值，因此转炉煤气可以作为一种优质燃料。其工艺流程为：转炉炉气由转炉炉口 活动烟罩 二文三脱 煤气鼓风机三通阀 转炉
4、煤气柜 电除尘器煤气加压机 用户。在三通阀处，如果转炉煤气的成分不合格(主要指氧气和一氧化碳的含量)，则通过放散塔点火放散。在钢厂，转炉煤气使用范围较广，但主要多用于再生产能源和发电能源。 三、提高转炉煤气回收的意义及途径 转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，提高转炉煤气回收与利用的水平，是实现负能炼钢的重要手段。我国钢铁企业转炉煤气回收利用与国外先进水平相比还有差距。因此，采取提高转炉煤气回收及利用的措施，对钢铁企业开展节能降耗工作具有积极意义。 1）提高对转炉煤气的回收与管理的意义 转炉煤气热值比较高，含硫量低，是一种优质的燃料，同时也是比较好的化工原料。转炉煤气除了供钢铁厂内部如烘烤钢包、
5、热冷轧、高炉热风炉和石灰窑等使用外，也可供给外部企业使用如发电、供热取暖和化工等方面使用。从节约能量角度考虑，按全国转炉钢产量为 5 亿吨、回收量取现在进行转炉煤气回收的企业的平均值 60 m3/t 计算，每立方转炉煤气热值为 0.23 kg 标准煤，则每年回收的转炉煤气可以节约能量约为 69 亿 kg 标准煤，可见是非常大的能量来源，而如果按照世界水平来要求，其数量更为巨大。因此，加强对转炉煤气的回收与管理，不仅可以增加能源生产，而且有利于环境保护发展循环经济，特别是，对于大量进口能源的我国来说，回收转炉煤气无疑在国家能源安全方面也会起到重要作用。 2）提高转炉煤气发生量的措施 实际生产中从
6、系统节能考虑、不提倡采用提高原料中铁水碳含量、炭质发热剂加入量和铁水比的方法来提高煤气发生量，所以在原料条件及钢种结构不可控的条件下，应努力提高转炉煤气回收时段的煤气发生量。主要是通过提高供氧强度和把握动态控制吹炼过程来实现。 3）提高转炉煤气回收量的措施 转炉煤气回收过程中只有在炉口与大气接触，实际生产中空气吸人量主要受活动烟罩与炉口间隙的大小及炉口微差压的影响。延长转炉煤气回收时间、改进煤气回收系统也是提高转炉煤气回收质量和数量的有效措施。通常来讲，在生产实践中，是通过降罩操作、控制炉口微正压、采用干法除尘、调整煤气回收限制条件、合理调整煤气存储及使用系统等工艺来实现的。 4）提高转炉煤气
7、利用的措施 近年来将转炉煤气作为化工原料生产高附加值产品技术得到应用和发展，取得了显著的经济效益和环保效益。目前钢铁企业普遍将回收的转炉煤气作为燃料用于钢包烘烤、轧钢加热炉、焙烧活性石灰、锅炉生产等领域，用于直接或并入管网发电。为了多获得高质量的转炉煤气，应从转炉吹炼操作、煤气回收系统控制及煤气利用等各方面协同发展，以实现先进的炼钢工艺与合理的回收利用控制系统相结合。 四、钢铁行业煤气资源的综合回收利用措施 1）充分利用富余煤气 目前国内钢铁行业的能源消耗率要高于国际先进钢铁行业，造成这种现象的一个重要原因就是大量的富余煤气被放散，未加以利用。高炉煤气回收后可以用于锅炉发电、燃气蒸汽联合循环发
8、电；焦炉煤气回收后可以生产焦炉直接还原铁、生产甲醇、氨等；转炉煤气回收可以用于供应热轧、冷轧车间使用、用于炼钢烤包等。国内宝钢、鞍钢等已经实现煤气零排放，但是大部分钢铁企业仍然有较大幅度煤气放散，合理优化煤气资源利用、实现煤气零排放是发展循环经济、挺高竞争力水平的重要措施。 2） 合理分配煤气资源 不同钢铁企业由于受到煤种配比、原料结构的影响等，三种类型的煤气所占比例各不相同，但是根据煤气种类和工艺划分，合理利用煤气资源大体需要按照以下原则： 高炉煤气应该首先考虑供给高炉热风炉、轧钢、焦炉等用户，其中焦化工序尽量考虑以高炉煤气代替焦炉煤气，实现以高炉煤气为主，焦炉煤气为辅的格局。 结合焦炉煤气
9、参数波动小，热值高，毒性小等特点，主要考虑将其用在热值需求较高的设备上，如烧结点火炉等，同时可以与其他煤气配合供给轧钢。 转炉煤气首先选择炼钢工序自用，比如混铁炉的保温、合金烘烤、连铸中间包烘烤等等，然后可以考虑供给低压锅炉，最后供给对于燃料需求不严格的用户，例如:石灰车间、初轧车间等。 3） 实施改造技术，提高煤气资源利用率 钢铁行业中的轧钢工序是煤气资源消耗的大户，其消耗的大部分煤气用于加热炉加热钢坯，因而对于此工序进行技术和工艺研究改进，能够有效提高煤气的综合利用率 五、目前转炉煤气回收情况 伴随着装备水平和生产管理水平的提高，实现转炉煤气回收的企业以及回收煤气的数量都在稳步增长，尤其进
10、入 21 世纪以来，随着能源价格的上涨和国家发展循环经济政策的实施，钢铁企业转炉煤气回收水平在不断提高。目前我国钢铁企业转炉煤气平均回收量少，热值低，用户少，转炉煤气存在放散情况，部分转炉操作主要还是依靠经验控制。为达到国内外转炉煤气回收与利用的先进水平，钢铁企业在转炉操作控制上应尽快实行转炉自动降罩操作，自动控制炉口微正压，配备并提高动态控制吹炼终点技术，在转炉煤气应用上合理调配煤气资源，利用富余转炉煤气开发高附加值化工产品，使煤气资源利益最大化。通过转炉煤气的充分利用与合理调配，科学合理的平衡调配煤气资源，充分挖掘节能潜力，使企业收到实效，实现“负能炼钢” ，完善煤气动态平衡，在增强企业的自身竞争力的同时，也缓解了环境压力。 参考文献 1张琦.钢铁联合企业煤气资源合理利用及优化分配研究D.东北大学.2008. 2张晓平.钢铁企业罩式炉装炉优化及煤气柜位预测问题研究与应用D.大连理工大学. 3张学英，汤建钢.威金斯式煤气柜底板的焊接方法J.电焊机，2003(07). 4薛东台.煤气柜的腐蚀及防护措施J.石油和化工设备，2007(06).
