九江炼钢厂煤气回收攻关实践.doc

九江炼钢厂煤气回收攻关实践尹果 李聿军 何裕发 彭高楚（萍钢股份九江分公司炼钢厂，江西 九江 332500）1 前言炼钢工序能否达到负能生产即负能炼钢是先进炼钢技术的重要标志之一，是炼钢工艺、装备、操作以及管理诸方面先进水平的综合体现，是炼钢节能降耗、降低生产成本、提高企业竞争力的主要技术措施，也是在当前形势下国家对钢铁企业制定的准入门槛和淘汰标准之一。炼钢工序能耗要达到负值，必须从节能和开源两方面措施入手。其中煤气回收是开源措施的关键之一，也是负能炼钢的决定性因素。九江炼钢厂120t转炉现有方坯和板坯两条生产线，其中方坯2009年初投产，板坯2009年9月中旬投产。主要装备有两套复合喷吹铁水预处理系统，两座120t顶底复吹转炉，两套LF钢包精炼系统，一台170*170/150*150八机八流小方坯连铸机和一台170/250*1700/2100/2500中厚板坯连铸机。主要产品为中厚板、螺纹钢筋和高速线材等。自投产以来，一直重视提高煤气回收，在2011年初成立了煤气回收攻关小组。通过对转炉冶炼、煤气产生、回收和放散过程进行现场跟踪、统计、分析，制定了攻关方案，提出了具体措施，并不断完善攻关措施，煤气回收量大幅度提高，取得了明显的效果。目前吨钢煤气回收量已经达到国内先进水平，为公司负能炼钢、节能减排做出了应有的贡献。2 攻关前煤气回收现状九江炼钢厂新区自2009年投产以来，为了加大节能减排力度，实现负能炼钢，一直很重视煤气回收。尽管在2010年5月已经实现了负能炼钢，煤气回收也取得很大的进步，到2010年底煤气回收已经由投产初期的40m3/t提高到90m3/t，但工序能耗指标特别是煤气回收指标一直徘徊在同类型钢铁企业比较落后的水平，这与萍钢公司提出的节能减排战略格格不入。2.1 投产以来煤气回收和工序能耗的情况2009年和2010年煤气回收量和工序能耗如图1和图2所示。其中2009年煤气回收和工序能耗分别是54m3/t和9.27kgce/t，2010年的煤气回收和工序能耗分别是81m3/t和-2.74kgce/t，同比有较大幅度的提高。但无论是煤气回收还是工序能耗，与国内先进水平均有较大的差距。图1 九江炼钢厂新区投产后煤气回收情况图2 九江炼钢厂新区投产后工序能耗情况2.2 攻关目标的设定综合考虑本厂的冶炼工艺和回收设备、接受煤气的用户消耗量、自用和用户对煤气的要求以及周边钢厂和全国同类型转炉先进指标，九江炼钢厂制定了煤气回收攻关分阶段实施目标如下：1季度，煤气回收95 m3/t；2季度，煤气回收100 m3/t；3 影响煤气回收的主要因素3.1 入炉钢铁料结构和质量。煤气的主要成分是一氧化碳(CO)，因此入炉的钢铁料结构对煤气回收量影响很大。铁水和生铁块在入炉钢铁料中含碳最高，因此铁水和生铁块的比例在一定程度上决定了煤气回收量。入炉钢铁料的质量对煤气回收的影响也很大，高Si、高S和高磷的铁水和废钢会造成冶炼困难，容易导致喷溅或多次倒炉，造成煤气放散而影响煤气回收。3.2 转炉工艺和操作。转炉冶炼工艺路线决定了炉长的过程操作。良好的工艺路线有利于保证炉长冶炼过程平稳和CO均匀形成，减少由于CO急剧上升造成喷溅、烧枪等导致中途提枪而影响煤气回收；同时炉长的操作和责任性对确保冶炼过程稳定，提高煤气回收也很重要。一个操作技术良好的炉长能够减少倒炉次数，确保煤气最大限度的回收；降罩对于炉口形成微正压，防止煤气逸散和提高煤气纯度起着非常重要的作用，因此摇炉工及时降罩能保证煤气纯度，增加煤气回收量。3.3造渣材料的质量。石灰质量对煤气回收影响较大。石灰质量好，则容易化渣，冶炼过程平稳、升温均匀，甚至可以一次倒炉出钢，从而避免补吹过程煤气不能回收。反之，石灰质量差，则过程化渣困难，为了提高去磷效果，必须高枪位操作甚至在后期把氧枪高吊在开氧点以上或提枪，造成煤气放散，影响回收。3.4 转炉回收设备的质量。转炉回收设备主要包括烟罩、汽化烟道、二文氏管、风机、翻板和煤气含氧分析仪等。这些设备的质量好坏对能否提高煤气回收有着非常重要的作用。如：二文氏管环缝开度小，则能充分吸纳煤气，提高煤气回收量；风机转速快，则加快煤气运转速度，也能提高煤气回收量；翻板时间短，则煤气放散少，有利于提高煤气回收量；煤气含氧分析仪分析速度快，则能减少前期合格煤气的放散。3.5 回收操作。回收操作人员的责任心是提高煤气回收的最后一道屏障。回收操作人员必须根据回收制度的要求把握好回收开始的时间，调节好二文氏管环缝开度大小和风机转速，并关注煤气柜容量情况，以确保煤气回收最大化。4 煤气回收攻关措施根据上述影响煤气回收的五大因素，制定相应的措施如表1所示。表1 煤气回收存在问题和攻关措施序号存在问题措施1入炉钢铁料结构和质量1、稳定入炉钢铁料结构，严格按照公司要求的铁耗和生铁比例入炉。2、加强与生产部、炼铁和原料公司的沟通和协调，督促他们提高铁水、生铁块和废钢的质量。2转炉工艺和操作1、优化转炉冶炼工艺操作路线。2、提高炉长和摇炉工操作水平和责任心，确保冶炼过程平稳，防止喷溅和二次倒炉。3、做好全程降罩。从吹氧30秒开始降罩，确保降罩时间大于11分钟。4、严禁吹炼后期提升氧枪位超过“开氧点”，以避免氧气直接被一次风机吹走，造成煤气氧超标而不得不提前结束回收的情况。5、用冶炼间歇时间及时清理炉口结渣，以确保降罩到位。3造渣材料的质量1、加强与生产部、原料公司的协调和沟通，确保入厂石灰质量符合工艺要求。2、加强石灰的验收，对不合格石灰及时退货。4转炉回收设备的质量1、加强对烟罩、汽化烟道、二文氏管、风机、翻板和煤气含氧分析仪等回收设备的点检，发现问题及时协调处理。2、3#和5#风机煤气含氧分析仪模块更换为德国进口氧分析仪，以提高煤气含氧分析的速度，提高氧分析40秒，从而增加煤气回收40秒。3、改造翻板。确保翻板时间在20秒内，以增加翻板时间810秒。5回收操作1、提高回收操作人员的责任心。2、氧含量2%开始回收煤气；3、二文环缝开度逐步由450mm降低到350mm，以提高煤气的进气量；4、提高回收风机的转速，将转速由1200r/min提高到1300 r/min提高转煤送气量。5、加强与动力厂煤气柜人员、煤气用户的协调和沟通，确保回收煤气充分利用，不放散。5 实施5.1 严格按对策表开展攻关活动，制定奖惩考核方案。5.2 根据攻关活动出现的情况及时调整参数和操作方法。5.3 每月初组织攻关人员总结上月煤气回收取得的成绩和遇到的问题，提出解决的措施，并提出本月的攻关目标。5.4 通过岗位培训、劳动竞赛、技术比武等手段，提高员工的操作水平和责任心。6效果和经济效益九江炼钢厂自2011年1月成立煤气回收攻关小组以来，按照制定的攻关方案和目标，通过全体员工不懈的努力，煤气回收取得了可喜的成绩，煤气回收量逐月上升，最大煤气回收量达到128m3/t，8月份煤气回收首次突破110m3/t，不仅圆满的完成了攻关目标，而且进入了全国同类型炼钢设备先进行业水平，同时炼钢工序能耗也达到了全国先进水平，为萍钢公司节能减排，降低生产成本做出了应有的贡献，取得了良好的经济效益和社会效益。6.1 效果对比89.794.85100.67106.92108.11106.81108.94111.76114.37080901001101201月2月3月4月5月6月7月8月9月煤气回收量(m3/t)图4 九江炼钢厂2011年煤气回收情况图5 九江炼钢厂2011年工序能耗情况6.2 经济效益测算煤气回收攻关小组成立前，煤气回收按90m3/t，10月份煤气回收114.3m3/t。九江炼钢厂新区产能350万吨，煤气单