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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(shí)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(yùn)行。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)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(guò)程中，由于劇烈的氧化反應(yīng)，會(huì)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(guò)爐口微差壓控制系統(tǒng)將空氣過(guò)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(dòng)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(shí)，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(dá)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)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(jī)直接吸走混入煤氣中；另一方面，由于氧分析儀響應(yīng)時(shí)間和三通閥動(dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(shí)，已有一定量的含氧量很高的煤氣進(jìn)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(kāi)始后及時(shí)將活動(dòng)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(guò)開(kāi)氧點(diǎn)，防止槍位過(guò)高造成氧氣直接被一次風(fēng)機(jī)吸走。煤氣回收結(jié)束前先提升活動(dòng)煙罩，30s后再提氧槍。由于三通閥動(dòng)作與活動(dòng)煙罩動(dòng)作聯(lián)鎖，這樣煤氣回收以活動(dòng)煙罩提升而結(jié)束，不受氧分析儀響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)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(dòng)控制。
另外，由于回爐鋼中碳含量降低、吹氧時(shí)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(jī)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(jì)中煤氣回收三通閥的動(dòng)作只與活動(dòng)煙罩連鎖，為防止活動(dòng)煙罩因意外故障無(wú)法動(dòng)作，我們?cè)黾恿搜鯓尩奶崾境^(guò)開(kāi)氧點(diǎn)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(xiǎn)。
（3） 縮短三通閥動(dòng)作時(shí)間及氧分析儀響應(yīng)時(shí)間。經(jīng)分析，三通閥動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)48s的原因是由于氣缸的氣源管通徑太小（只有15mm）。我們將其擴(kuò)大到25mm后，三通閥動(dòng)作時(shí)間縮短為27s。另外，原設(shè)計(jì)三通閥的動(dòng)作氣源為壓縮空氣，而且壓縮空氣的壓力偏低（0.6MPa），波動(dòng)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(dòng)作時(shí)間又縮短了7s。與此同時(shí)又改進(jìn)氧分析儀的性能，使其響應(yīng)時(shí)間從48s縮短到36s。這樣整個(gè)反應(yīng)時(shí)間有縮短，滯后現(xiàn)象有所改善。
通過(guò)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(yùn)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(mén)泄漏、負(fù)壓段管道泄漏、風(fēng)機(jī)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(dòng)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(gè)實(shí)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(lái)主要幾點(diǎn)：
一 控制煤氣回收時(shí)爐口的空氣吸入量，使煙氣中的CO、O2含量盡快達(dá)標(biāo)。
二 在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)時(shí)化好初渣對(duì)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(shí)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(kāi)始吹煉時(shí)的加料對(duì)煙氣CO
的變化是相當(dāng)大的。通過(guò)我們的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，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(dá)標(biāo)的時(shí)間。
三 轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中的生產(chǎn)穩(wěn)定對(duì)CO的穩(wěn)定有很大的關(guān)系。由于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過(guò)程是個(gè)脫碳的過(guò)程，在轉(zhuǎn)爐吹煉后期，一般生產(chǎn)廠的操作時(shí)供氧80%左右就是提活動(dòng)煙罩，由于空氣的迅速進(jìn)入，CO、O2的濃度很快下降，從煤氣分析曲線上可以證實(shí)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。總結(jié)我們的成功經(jīng)驗(yàn)，在轉(zhuǎn)爐鋼水脫碳后期，雖然碳基本上沒(méi)去了，但我們?cè)诓僮髦锌梢赃m當(dāng)將提罩時(shí)間后延，控制住爐口空氣暫時(shí)不讓其進(jìn)入，再?gòu)拿簹夥治銮€上可以看出，CO的含量曲線變成緩降，這就會(huì)延長(zhǎng)回收時(shí)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(jì)開(kāi)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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