3 煤氣回收系統(tǒng)主要特點(diǎn)

　　由于轉(zhuǎn)爐煤氣無色、無味、劇毒，極易發(fā)生煤氣爆炸、煤氣中毒等事故，因此轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)對系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性及工人操作的準(zhǔn)確性等提出了很高的要求。為確保轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，泰鋼在45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)的建設(shè)中采用了多項(xiàng)國際先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。

3.1 線性矩形可調(diào)喉口文氏管（R－D文氏管）

　　泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)的二文可調(diào)喉口文氏管選用的是日本新日鐵專利產(chǎn)品R－D文氏管，它具有以下特性：

　?。?）橢圓形閥芯調(diào)節(jié)性能好。在保證爐口微差壓恒定的條件下，橢圓形閥芯與水平面的夾角在30°（全閉狀態(tài)）至90°時，其開口度與煙氣通過量呈直線函數(shù)關(guān)系。這樣有利于調(diào)節(jié)文氏管喉口的氣流速度，提高喉口的調(diào)節(jié)精度。

　（2）R－D擋板的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用液壓伺服裝置控制。液壓伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn)，響應(yīng)速度快，能高速起動、制動與反向運(yùn)動，并可根據(jù)爐口微壓差訊號的大小進(jìn)行同步無級控制，調(diào)節(jié)范圍寬，控制精度極高。

　（3）喉口擋板呈米粒狀，上部設(shè)置有分流擋板，因而二文的阻損極小。

　（4）文氏管供水是經(jīng)過噴嘴霧化噴入文氏管內(nèi)的。為防止噴嘴堵塞，設(shè)置有專門的氣動捅針，用于在吹煉結(jié)束時清掃噴嘴。

　?。?）R－D文氏管具有凈化效率高、金屬耗量少、傳動力矩小、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

　　泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)R－D文氏管（二文）性能參數(shù)見表2。

表2 泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)R－D文氏管性能參數(shù)

3.2 爐口微壓差儀表自動調(diào)節(jié)裝置

　　為提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收的質(zhì)量，泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)采用爐口微壓差儀表自動調(diào)節(jié)裝置來控制爐口內(nèi)外氣壓差。該裝置由微壓差變送器、位置變送器、調(diào)節(jié)儀表和液壓伺服機(jī)構(gòu)組成。微壓差變送器連續(xù)測量爐口內(nèi)外壓力差，并將壓差信號經(jīng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，作為指令信號輸給伺服放大器，同位置變送器送來的二文R－D閥位開度反饋信號進(jìn)行差動放大后控制液壓伺服裝置動作，調(diào)節(jié)二文R－D喉口閥芯，從而調(diào)節(jié)煤氣凈化回收系統(tǒng)的氣量，使?fàn)t口內(nèi)外的壓力保持在近于0的很小波動范圍內(nèi)，并使風(fēng)機(jī)的引風(fēng)量與煙氣量同步。

3.3 氣體分析裝置

　　為確保系統(tǒng)煤氣質(zhì)量和運(yùn)行安全，泰鋼在45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)中設(shè)置了1套O₂濃度分析儀和2套CO檢測儀，并在多處危險點(diǎn)設(shè)置了CO自動報警裝置。借助這些分析裝置對煙氣中的O₂和CO進(jìn)行連續(xù)測定，當(dāng)O₂和CO含量不符合規(guī)定要求時，系統(tǒng)立即放散不予回收；當(dāng)有煤氣泄漏時及時實(shí)現(xiàn)自動報警。

3.4 氣動三通切換閥和氣動旋轉(zhuǎn)水封逆止閥

　　泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煤氣的回收與放散是通過氣動三通切換閥和氣動旋轉(zhuǎn)水封逆止閥的聯(lián)鎖動作來實(shí)現(xiàn)的。氣動三通切換閥和氣動旋轉(zhuǎn)水封逆止閥均具有可靠的密封性和聯(lián)鎖性，且操作簡單實(shí)用。其中氣動三通切換閥的閥座側(cè)面設(shè)有專供沖洗閥座工作面粘塵的環(huán)形噴水板，三通切換閥每切換一次沖洗一次，確保閥座密封面清潔光滑。同時為確保安全生產(chǎn)，在三通切換閥旁邊又設(shè)置了一個旁通閥作為三通切換閥的備用閥。

3.5 英國威金斯煤氣柜

　　適合于儲存轉(zhuǎn)爐煤氣的煤氣柜通常有兩種，一種是濕式鐘罩式煤氣柜，一種是橡膠簾密封威金斯干式煤氣柜。在考察論證、綜合平衡后，泰鋼選用了英國威金斯干式煤氣柜。英國威金斯煤氣柜主要有以下幾個特點(diǎn)：

　?。?） 吞吐量大，能夠滿足生產(chǎn)需要。該干式煤氣柜具有吞吐量大的優(yōu)點(diǎn)，升降速度可達(dá)到5m/min，既能完全適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝要求，又能滿足用戶（軋鋼加熱爐、鋼包烘烤）穩(wěn)定供應(yīng)煤氣的要求。

　（2） 貯氣壓力波動小，管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。

　?。?）設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長。與其他類型煤氣柜相比，橡膠簾密封威金斯干式煤氣柜結(jié)構(gòu)簡單，附屬設(shè)備少，既不需要水封，也不需要任何油封，免除了復(fù)雜的供水、供氣、供油系統(tǒng)，且設(shè)備使用壽命長。

3.6 轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)自動控制裝置

　　泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)手動控制和自動控制，其中自動控制系統(tǒng)由煤氣回收過程顯示模擬盤和回收過程控制柜兩部分組成。

　?。?）通過顯示模擬盤直觀地顯示回收系統(tǒng)的工作原理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及各回收條件是否具備、系統(tǒng)故障點(diǎn)及報警。

　（2）通過過程控制柜按照煤氣回收時序要求，控制全系統(tǒng)各設(shè)備的投入和退出，以及各設(shè)備清掃程序的執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)自動回收煤氣。在設(shè)備維修及故障處理時，又能切換成主控制室手動操作或現(xiàn)場手動操作，保證檢修方便及檢修人員的安全。

4　應(yīng)用情況及效益分析

4.1 應(yīng)用情況

　　泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煉鋼工程于2001年12月20日建成投產(chǎn)，其附屬的轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收系統(tǒng)于2002年3月投入試運(yùn)行，5月底轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)完全達(dá)到正常狀態(tài)，并開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)回收煤氣。轉(zhuǎn)爐煤氣回收情況及回收煤氣成分見表3，噸鋼煤氣回收達(dá)到70m³，回收的煤氣熱值接近6000kJ/m³，回收的煤氣主要用于鋼包烘烤和燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐點(diǎn)火。

表3 泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)回收煤氣成分

4.2 效益情況

　　泰鋼45t轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收系統(tǒng)正常運(yùn)行后，每冶煉1t鋼可回收煤氣70m³。按年產(chǎn)鋼60萬t、煤氣0.2元/m³計，則年回收煤氣總價值為840萬元；回收轉(zhuǎn)爐煤氣的成本按年200萬元計，年回收轉(zhuǎn)爐煤氣的利潤為640萬元，在第2座轉(zhuǎn)爐建成投產(chǎn)后，年回收煤氣產(chǎn)生的效益將更為可觀（在1300萬元以上）；此外，煤氣回收系統(tǒng)的投入運(yùn)行在一定程度上也減少了轉(zhuǎn)爐煙塵對環(huán)境的污染。據(jù)不完全測算，向大氣排放的煙塵量每年可減少7.2t（按煙塵含氣量150mg/m³計）,環(huán)保效益顯著?；厥盏姆蹓m主要用于燒結(jié)配料。

5  結(jié)束語

　　節(jié)能環(huán)保是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必走之路，其中“OG”法轉(zhuǎn)爐煤氣回收是鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼向“零消耗”和實(shí)現(xiàn)“負(fù)能煉鋼”的捷徑。

　　泰鋼在45t轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)中采用了多項(xiàng)先進(jìn)、成熟、適用技術(shù)。系統(tǒng)投入運(yùn)行后經(jīng)過不斷的完善與摸索，系統(tǒng)運(yùn)行良好，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會環(huán)保效益，為向“負(fù)能煉鋼”邁進(jìn)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。泰鋼第2座45t轉(zhuǎn)爐在2003年4月28日建成投產(chǎn)，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣也要凈化回收利用。泰鋼正在對轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化完善，以適應(yīng)2座轉(zhuǎn)爐交替回收煤氣的需要