馬(ma)鋼(gang)一鋼(gang)廠1#轉爐煤(mei)氣(qi)回枚系(xi)統正(zheng)式投運后,通過操作(zuo)(zuo)方法改進和設備改造,盡(jin)管(guan) 噸鋼(gang)煤(mei)氣(qi)回收量不斷提高，但(dan)是煤(mei)氣(qi)柜柜前管(guan)道氧 含量超標(氧含量大于2 %)現象(xiang)時有(you)發(fa)生。這種(zhong)超標可能引(yin)發(fa)煤(mei)氣(qi)爆炸,作(zuo)(zuo)為重大安全隱(yin)患制約(yue)了煤(mei)氣(qi)回收系(xi)統的連續運行。本文結合(he)生產實踐對超標原因作(zuo)(zuo)了分(fen)析(xi)、并介紹了解(jie)決方案和結果。

1、煤氣回收系統工藝流程(cheng)

在轉爐(lu)(lu)(lu)吹煉過程中(zhong)(zhong)，由(you)于劇烈的(de)氧化反應,會有(you)大(da)量的(de)高溫爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)從爐(lu)(lu)(lu)口逸出(chu)，爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)含有(you)86 %左右的(de)CO和少量的(de)CO2。爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)(qi)出(chu)爐(lu)(lu)(lu)口后,與少量空氣(qi)(qi) (一(yi)般通過爐口微差壓控制系統將(jiang)空氣過剩系數控制為0. 1)發生燃燒,燃燒后的煙氣中(zhong)仍含有(you)60 %? 70 %的CO。為(wei)了(le)回收煙氣(qi)中的CO ,已配備了(le)轉爐(lu)(lu)煤氣(qi)凈化及(ji)回收系統,主要(yao)包括爐(lu)(lu)口(kou)微差壓自動(dong)調(diao)節、R-D喉口(kou)、三通(tong)閥、氧氣(qi)及(ji)一(yi)氧化碳分析(xi)儀（三通(tong)閥閥前管道(dao)、煤氣(qi)柜(ju)(ju)柜(ju)(ju)前管道(dao)、煤氣(qi)柜(ju)(ju)中各有(you)一(yi)套(tao)分 析(xi)儀)等設備。

2、氧含量超(chao)標現象和原因分(fen)析

(1)氧含(han)量超標現象。

超標現(xian)象大(da)多是出現(xian)在煤氣(qi)回收(shou)結束時,表(biao)現(xian)為三(san)通(tong)閥前煤氣(qi)中氧含量正常(氧含量小于2 %),而到煤氣(qi)柜柜前突然上升(sheng)(達 到2 %?10 %)。超(chao)標現象(xiang)的(de)出現具有不定期性,每月發生3?6次。

⑵氧含量超標原因。

經過長(chang)時間的現場跟蹤、分析查明超(chao)標的原因(yin)是由(you)于轉爐吹煉后期鐵水中(zhong)碳含(han)量較低,氧氣與鐵水中(zhong)的碳反(fan)應(ying)不夠劇烈(lie),少量的氧氣被一(yi)次風機(ji)直接吸走混入(ru)煤(mei)氣中(zhong)；另一(yi)方面，由(you)于氧分析儀響應(ying)時間和三通閥動作時間過長(chang), 等三通閥(fa)接到分析(xi)儀氧含(han)量超(chao)標(biao)(biao)指令從(cong)回收(shou)狀態完全轉換到放散時，已有一定量的含(han)氧量很高的煤氣進(jin)入煤氣柜柜前管(guan)道(dao),造成(cheng)柜前管(guan)道(dao)氧含(han)量超(chao)標(biao)(biao)。

3、解決方案

查明氧(yang)含量超標(biao)的上述原因后,我們便(bian)從煤氣回(hui)收操作及(ji)設備所存在(zai)的缺陷(xian)上找到了解決方(fang)法。

規范煤氣回收操作(zuo)。煤氣回收(shou)開(kai)始后(hou)及(ji)時將活(huo)動(dong)煙(yan)(yan)罩(zhao)降到(dao)位，防(fang)止(zhi)大量空氣被(bei)吸(xi)入煙(yan)(yan)罩(zhao)內。煤氣回收(shou)期嚴格控制氧(yang)槍位,氧(yang)槍的提(ti)升嚴禁(jin)超過開(kai)氧(yang)點,防(fang)止(zhi)槍位過高造成氧(yang)氣直接被(bei)一(yi)次(ci)風(feng)機吸(xi)走(zou)。煤氣回收(shou)結(jie)束(shu)前先提(ti)升活(huo)動(dong)煙(yan)(yan)罩(zhao),30s后(hou)再提(ti) 氧(yang)槍。由于(yu)三(san)通閥動(dong)作與(yu)活(huo)動(dong)煙(yan)(yan)罩(zhao)動(dong)作連(lian)鎖,這樣(yang)煤氣回收(shou)以(yi)活(huo)動(dong)煙(yan)(yan)罩(zhao)提(ti)升而結(jie)束(shu),不受氧(yang)分析儀響應時間(jian)長的影響。除特殊情況外,煤氣回收(shou)系統設備(三(san)通閥等)必須自動(dong)控制。

另外，由于(yu)回(hui)(hui)爐鋼中碳含量(liang)較低(di)、吹氧時間短， 碳、氧反應不(bu)劇(ju)烈，以(yi)致大(da)流(liu)量(liang)的(de)高純度的(de)氧氣極容易(yi)被一次(ci)風(feng)機直接(jie)吸走，回(hui)(hui)收(shou)的(de)煤(mei)氣中氧含量(liang)超標嚴重,因此我們(men)決定(ding)不(bu)回(hui)(hui)收(shou)回(hui)(hui)爐鋼煤(mei)氣。

增加(jia)煤氣回(hui)收(shou)連(lian)鎖(suo)條(tiao)件。原設(she)計中(zhong)煤氣回收(shou)三通(tong)閥的動作(zuo)只(zhi)與活動煙(yan)罩連鎖,為(wei)防止活動煙(yan)罩因意外故障無法動作(zuo),我們(men)增加了氧(yang)(yang)槍(qiang)的提升超過開氧(yang)(yang)點(dian)與三通(tong)閥從回收(shou)位(wei)置轉放散位(wei)置的連鎖, 從而形成雙保險。

縮(suo)短三通(tong)閥動(dong)作(zuo)時間(jian)(jian)及氧分析儀響應時間(jian)(jian)。經分析,三通(tong)閥動(dong)作(zuo)時間(jian)(jian)長(chang)達48s的(de)原因(yin)是(shi)由于(yu)氣(qi)缸的(de)氣(qi)源(yuan)管通(tong)徑太小(只有(you)15mm)。我們將其(qi) 擴大到25mm后,三通(tong)閥動(dong)作(zuo)時間(jian)(jian)縮(suo)短為27s。

另(ling)外,原設(she)計(ji)三通閥的(de)(de)動(dong)作氣源(yuan)為(wei)壓(ya)縮空氣,而且(qie)壓(ya)縮 空氣的(de)(de)壓(ya)力偏低(di)(0.6MPa),波動(dong)也(ye)很大,造成三通閥工況不穩。我們將三通閥的(de)(de)氣源(yuan)改為(wei)中壓(ya)氮(壓(ya) 力為(wei)1. 3?1. 6MPa,減壓后為0. 7MPa),三通(tong)閥(fa)工況穩(wen)定(ding),其動作時間又縮短了(le) 7s。與此同(tong)時又(you)改進氧分(fen)析儀的性能,使其響應(ying)時間從48s縮短到(dao)36s。

這樣(yang)整個反(fan)應時間有(you)所縮短,滯后現象(xiang)有(you)所改(gai)善。通過(guo)規范(fan)煤(mei)(mei)氣(qi)回(hui)收(shou)操作和設備改(gai)造后,我廠煤(mei)(mei) 氣(qi)回(hui)收(shou)期間氧含(han)量超標現象(xiang)基本杜絕(jue),消除了安全隱患,保證了轉爐煤(mei)(mei)氣(qi)回(hui)收(shou)系統能夠連續運(yun)行,煤(mei)(mei)氣(qi)回(hui)收(shou)量約增加了 5 %。

4、其他(ta)造成氧含量超標的可能因素

除了上(shang)述原因外(wai),還(huan)可能出現一些其(qi)他(ta)造成氧(yang)含量超標的因素,例(li)如煙道上(shang)人孔(kong)門泄漏(lou)、負壓段(duan)管(guan)道滲漏(lou)、風機前管(guan)道上(shang)防(fang)爆膜破裂、三通閥關不死或 三通閥突發(fa)(fa)故障不動作(zuo)以(yi)及氧(yang)分(fen)析儀故障等。通常(chang),轉爐煤氣回(hui)(hui)收(shou)(shou)氧(yang)含量超標屬偶(ou)發(fa)(fa)現象(xiang),大多是(shi)煉鋼操作(zuo)不當所造成。如果(guo)轉爐煤氣回(hui)(hui)收(shou)(shou)氧(yang)含量超標連續發(fa)(fa)生(sheng),應檢(jian)查煤氣回(hui)(hui)收(shou)(shou)系統是(shi)否存(cun)在設備故障。