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盡管X鋼煤氣回收了不斷提高，但是煤氣柜柜前管道氧含量超標(biāo)（氧含量大于2%）現(xiàn)象時有發(fā)生。這種超標(biāo)可能引發(fā)煤氣爆炸，作為重大安全隱患制約了煤氣回收系統(tǒng)的連續(xù)運行。本文結(jié)合生產(chǎn)實踐對超標(biāo)原因作了分析、并介紹了解決方案和結(jié)果。
1 煤氣回收系統(tǒng)工藝流程
在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，由于劇烈的氧化反應(yīng)，會有大量的高溫爐氣從爐口逸出，爐氣中含有86%左右的CO和少量的CO2。爐氣出爐口后與少量空氣（一般通過爐口微差壓控制系統(tǒng)將空氣過剩系數(shù)控制為0.1）發(fā)生燃燒，燃燒后的煙氣中仍含有60%-70%的CO。為了回收煙氣中的CO，已配備了轉(zhuǎn)爐煤氣凈化及回收系統(tǒng)，主要包括爐口微差壓自動調(diào)節(jié)、R-D喉口、三通閥、氧氣及一氧化碳分析儀（三通閥閥前管道、煤氣柜柜前管道、煤氣柜中各有一套分析儀）等設(shè)備。
2 氧含量超標(biāo)現(xiàn)象和原因分析
（1） 氧含量超標(biāo)現(xiàn)象。超標(biāo)現(xiàn)象大多是出現(xiàn)在煤氣回收結(jié)束時，表現(xiàn)為三通閥前煤氣中氧含量正常（氧含量小于2%），而到煤氣柜柜前突然上升（達到2%-10%）。超標(biāo)現(xiàn)象的出現(xiàn)具有不定期性，每月發(fā)生3-6次。
（2）氧含量超標(biāo)原因。經(jīng)過長時間的現(xiàn)場跟蹤、分析，查明超標(biāo)的原因是由于轉(zhuǎn)爐吹煉后期鐵水中碳含量較低，氧氣與鐵水中的碳反應(yīng)不夠劇烈，少量的氧氣被一次風(fēng)機直接吸走混入煤氣中；另一方面，由于氧分析儀響應(yīng)時間和三通閥動作時間過長，等三通閥接到分析儀氧含量超標(biāo)指令從回收狀態(tài)*轉(zhuǎn)換到放散時，已有一定量的含氧量很高的煤氣進入煤氣柜柜前管道，造成柜前管道氧含量超標(biāo)。
3 解決方案
查明氧含量超標(biāo)的上述原因后，我們便從煤氣回收操作及設(shè)備所存在的缺陷上找到了解決方案。
（1）規(guī)范煤氣回收操作。煤氣回收開始后及時將活動煙罩降到位，防止大量空氣被吸入煙罩內(nèi)。煤氣回收期嚴(yán)格控制氧槍位，氧槍的提升嚴(yán)禁超過開氧點，防止槍位過高造成氧氣直接被一次風(fēng)機吸走。煤氣回收結(jié)束前先提升活動煙罩，30s后再提氧槍。由于三通閥動作與活動煙罩動作聯(lián)鎖，這樣煤氣回收以活動煙罩提升而結(jié)束，不受氧分析儀響應(yīng)時間長的影響。除特殊情況外，煤氣回收系統(tǒng)設(shè)備（三通閥等）必須自動控制。
另外，由于回爐鋼中碳含量降低、吹氧時間短，碳、氧反應(yīng)不劇烈，以致大流量的高純度的氧氣極容易被一次風(fēng)機直接吸走，回收的煤氣中氧含量超標(biāo)嚴(yán)重，因此我們決定不回收回爐鋼煤氣。
（2）增加煤氣回收連鎖條件。原設(shè)計中煤氣回收三通閥的動作只與活動煙罩連鎖，為防止活動煙罩因意外故障無法動作，我們增加了氧槍的提示超過開氧點與三通閥從回收位置轉(zhuǎn)放散位置的聯(lián)鎖，從而形成雙保險。
（3） 縮短三通閥動作時間及氧分析儀響應(yīng)時間。經(jīng)分析，三通閥動作時間長達48s的原因是由于氣缸的氣源管通徑太?。ㄖ挥?5mm）。我們將其擴大到25mm后，三通閥動作時間縮短為27s。另外，原設(shè)計三通閥的動作氣源為壓縮空氣，而且壓縮空氣的壓力偏低（0.6MPa），波動也很大，造成三通閥工況不穩(wěn)。我們將三通閥的氣源改為中壓氮（壓力為1.3-1.6MPa,減壓后為0.7MPa），三通閥工況穩(wěn)定，其動作時間又縮短了7s。與此同時又改進氧分析儀的性能，使其響應(yīng)時間從48s縮短到36s。這樣整個反應(yīng)時間有縮短，滯后現(xiàn)象有所改善。
通過規(guī)范煤氣回收操作和設(shè)備改造后，我廠煤氣回收期間氧含量超標(biāo)現(xiàn)象基本杜絕，消除了安全隱患，保證了轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)能夠連續(xù)運行，煤氣回收約增加了5%。
4 其他造成氧含量超標(biāo)的可能因素
除了上述因素外，還可能出一些其他造成氧含量超標(biāo)的因素，例如煙道上人孔門泄漏、負(fù)壓段管道泄漏、風(fēng)機前管道上防爆膜破裂、三通閥關(guān)不死或三通閥突發(fā)故障不動作以及氧分析儀故障等。通常，轉(zhuǎn)爐煤氣回收氧含量超標(biāo)屬偶發(fā)現(xiàn)象，大多是煉鋼操作不當(dāng)所造成。如果轉(zhuǎn)爐煤氣回收氧含量超標(biāo)連續(xù)發(fā)生，應(yīng)檢查煤氣回收系統(tǒng)是否存在設(shè)備故障。
轉(zhuǎn)爐煤氣回收量的討論
每個實現(xiàn)煤氣回收的單位都有自己的一套煤氣回收量增加的辦法，但總結(jié)起來主要幾點：
一 控制煤氣回收時爐口的空氣吸入量，使煙氣中的CO、O2含量盡快達標(biāo)。
二 在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)時化好初渣對煤氣回收的影響也很大，在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中，化渣的好壞直接影響到轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的平穩(wěn)性，也是衡量轉(zhuǎn)爐操作水平的主要標(biāo)志，它同時是影響到轉(zhuǎn)爐煤氣量在生產(chǎn)初期是否能夠平穩(wěn)上升的重要因素。從轉(zhuǎn)爐煤氣分析的曲線上就可以看出轉(zhuǎn)爐開始吹煉時的加料對煙氣CO
的變化是相當(dāng)大的。通過我們的現(xiàn)場試驗，在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中的加料做到分批加料將縮短從轉(zhuǎn)爐吹煉到煙氣達標(biāo)的時間。
三 轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的生產(chǎn)穩(wěn)定對CO的穩(wěn)定有很大的關(guān)系。由于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程是個脫碳的過程，在轉(zhuǎn)爐吹煉后期，一般生產(chǎn)廠的操作時供氧80%左右就是提活動煙罩，由于空氣的迅速進入，CO、O2的濃度很快下降，從煤氣分析曲線上可以證實CO的含量下降情況，提罩后基本上很快就使回收終止，從而影響煤氣的回收量?？偨Y(jié)我們的成功經(jīng)驗，在轉(zhuǎn)爐鋼水脫碳后期，雖然碳基本上沒去了，但我們在操作中可以適當(dāng)將提罩時間后延，控制住爐口空氣暫時不讓其進入，再從煤氣分析曲線上可以看出，CO的含量曲線變成緩降，這就會延長回收時間，從而提高煤氣的回收量。
聯(lián)系人：張斌
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地 址：西安市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)草灘生態(tài)產(chǎn)業(yè)園繪景園A2棟6樓
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