浅谈转炉煤气的回收与利用

韩冰

陕西龙门钢铁有限责任公司陕西韩城715405

摘要：近年来，国家将节能减排作为一项战略目标，所以节能成为当前发展的主旋律。在钢铁企业生产过程中，会有附属产品产生，转炉煤气就是其中一种，它是一氧化碳和二氧化碳的混合气体，是一种非常重要的能源，如果不进行回收利用，就会导致资源的严重浪费，同时也会给环境带来较大的污染。因此目前炼钢过程中产生的转炉煤气的回收和利用越来越受到钢铁企业的重视，不仅能够给企业带来较好的经济效益，而且也能够有效的缓解环境压力。

关键词：转炉煤气；回收；利用

1引言

转炉煤气回收是把炼钢转炉生产过程中的副产品一氧化碳含量进行回收再利用的生产工艺。转炉生产时，氧抢顶吹脱碳过程中产生的一氧化碳高含量的烟气在经过冷却、除尘、分析、回收进煤气柜、精（电）除尘、利用（如发电）的全过程统称为转炉煤气回收再利用。氧气顶吹转炉煤气的生成，主要来自铁水中碳的氧化，其产气量的大小也取决于铁水含碳量的大小，氧气顶吹转炉煤气产气量中，能够回收使用的部分称为实际回收量，回收煤气的炉数与冶炼炉数之比称为煤气回收率，煤气回收量及回收率与操作、技术水平有关。这项工作的安全可靠性、科学回收性及产能提高性的技术，是转炉煤气回收的关键。目前，全国很多转炉炼钢厂都实现了煤气的回收，由于该技术在各家企业运用的不同特点和采用的技术、工艺不同，煤气回收最终的产能也有较大的差异，效益也不尽相同。

2提高对转炉煤气的回收与利用的意义

转炉煤气热值比较高，含硫量低，是一种优质的燃料，同时也是比较好的化工原料。转炉煤气除了供钢铁厂内部如烘烤钢包、热冷轧、高炉热风炉和石灰窑等使用外，也可供给外部企业使用如发电、供热取暖和化工等方面使用。从节约能量角度考虑，按全国转炉钢产量为5亿吨、回收量取现在进行转炉煤气回收的企业的平均值60m3/t计算，每立方转炉煤气热值为0.23kg标准煤，则每年回收的转炉煤气可以节约能量约为69亿kg标准煤，可见是非常大的能量来源，而如果按照世界水平来要求，其数量更为巨大。因此，加强对转炉煤气的回收与管理，不仅可以增加能源生产，而且有利于环境保护发展循环经济，特别是，对于大量进口能源的我国来说，回收转炉煤气无疑在国家能源安全方面也会起到重要作用。

3转炉煤气回收流程

1）回收输配。转炉煤气是否可以回收主要是由氧含量和CO浓度大小来决定。

当O2含量小于2%，同时CO浓度大于30%时，转炉煤气进入主管道流向煤气柜开始回收。

2）净化。在炼钢生产后进行粗除尘，过滤和水雾工序，使煤气的温度、压力、湿度达到净化要求。

3）加压。转炉煤气柜中的煤气压力只有2.7KPa左右，达不到用户所需要的压力，必须通过煤气加压机进行加压后以较高的压力进入管道连续输送供用户使用。

4）储气。符合回收利用的转炉煤气，通过煤气柜用来储存。

4影响转炉煤气回收的主要因素分析

4.1生产组织调度的影响

煤气回收设备与煤气消耗设备的运行状态直接影响转炉煤气回收水平的高低，特别是煤气柜容量和用户用气量的合理调配。当煤气回收供大于求时，会造成煤气柜饱和不能回收而放散，造成能源的浪费。生产节奏调度协调不好，发生两炉座以上同时吹炼会给煤气管道瞬时增大压力，造成设备使用寿命的降低。

4.2冶炼操作的影响

双渣操作过程中的提枪、降枪操作对煤气回收存在一定的影响，通过对实际生产煤气回收的数据进行统计分析，双渣操作炉次比单渣炉次每炉回收时间缩短100秒。

4.3铁水原料条件和钢水C含量的影响

转炉煤气主要是由铁水脱C过程中碳氧化产生的，通过对转炉正常生产条件下生产数据统计分析，计算得出原料条件中铁水比变化±1%，影响煤气回收量±1.016m3/t钢以及原料与钢水C含量变化±0.1%，影响煤气回收时间35秒，影响煤气回收量±0.65m3/t钢。

4.4空气吸入量的影响

吹炼期炉口与烟罩之间间隙是转炉烟气与外界接触的唯一通道，控制吹炼过程中空气的吸入量对于转炉煤气回收的质与量都存在很大影响。在生产操作中，空气吸入量主要受裙罩与炉口间隙的大小以及炉口微差压的影响。转炉冶炼中，减少烟罩与炉口之间的距离、保证炉口处实现微正压，能有效控制空气吸入量，提高煤气回收量。

4.5供氧强度的影响

在转炉吹炼过程中，冶炼中期为转炉煤气产生量最大时期，在此时间段内铁水中C元素开始大量氧化，而C元素的氧化速度主要取决于氧枪供氧强度。通过提高供氧强度，能够提高转炉烟气中CO含量的上升速率，延长达到煤气可回收条件下的煤气回收时间，从而实现提高煤气回收量。

4.6煤气计量的影响

煤气计量数据及分析数据的准确性、及时性直接影响到煤气回收工作的顺利进行。煤气计量设备的状况直接会影响到计量数据的准确性，进而影响回收量。煤气数据的有效分析为公司生产管理活动提供数据支撑。

5钢铁行业煤气资源的综合回收利用措施

5.1充分利用富余煤气

目前国内钢铁行业的能源消耗率要高于国际先进钢铁行业，造成这种现象的一个重要原因就是大量的富余煤气被放散，未加以利用。高炉煤气回收后可以用于锅炉发电、燃气蒸汽联合循环发电；焦炉煤气回收后可以生产焦炉直接还原铁、生产甲醇、氨等；转炉煤气回收可以用于供应热轧、冷轧车间使用、用于炼钢烤包等。国内宝钢、鞍钢等已经实现煤气零排放，但是大部分钢铁企业仍然有较大幅度煤气放散，合理优化煤气资源利用、实现煤气零排放是发展循环经济、提高竞争力水平的重要措施。

5.2合理分配煤气资源

不同钢铁企业由于受到煤种配比、原料结构的影响等，三种类型的煤气所占比例各不相同，但是根据煤气种类和工艺划分，合理利用煤气资源大体需要按照以下原则。

一是高炉煤气应该首先考虑供给高炉热风炉、轧钢、焦炉等用户，其中焦化工序尽量考虑以高炉煤气代替焦炉煤气，实现以高炉煤气为主，焦炉煤气为辅的格局。

二是结合焦炉煤气参数波动小，热值高，毒性小等特点，主要考虑将其用在热值需求较高的设备上，如烧结点火炉等，同时可以与其他煤气配合供给轧钢。

转炉煤气首先选择炼钢工序自用，比如混铁炉的保温、合金烘烤、连铸中间包烘烤等等，然后可以考虑供给低压锅炉，最后供给对于燃料需求不严格的用户，例如：石灰车间、初轧车间等。

5.3实施改造技术，提高煤气资源利用率

钢铁行业中的轧钢工序是煤气资源消耗的大户，其消耗的大部分煤气用于加热炉加热钢坯，因而对于此工序进行技术和工艺研究改进，能够有效提高煤气的综合利用率。

6结束语

通过不断探索和实践，龙钢在合理回收利用转炉煤气资源这一重大课题中，做了大量的工作并采取了行之有效的管理措施，取得效益是显著的。既创造了客观的经济效益有保证了企业的生产需求，同时与周边企业合理配置资源，同时也改善了环境，为钢铁企业的快速发展提高了充足动力。

参考文献

[1]傅彦荣.酒钢集团公司转炉煤气回收利用的实践[J]科技资讯，2011，(4)

[2]周荣.浅析济钢提高转炉煤气回收效率的实践[J]中国科技信息，2011，(7).