闫海斌

(河北钢铁集团宣钢公司动力厂，河北 宣化 075100)

转炉煤气是转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。这是一种热值比高炉煤气还要高的气体能源，其中CO含量最高可达75%。转炉煤气如果直接排放到大气中，不但造成巨大的能源浪费，还会对环境造成严重污染。

随着能源的日益紧张，节能意识的不断增强，钢铁企业中的转炉煤气逐步得到回收利用。我公司在近年来加大对转炉煤气回收和利用，摸索出一些回收利用的方法。通过不断改进和优化调整转炉煤气生产、输送、贮存、分配、消耗等环节工艺，达到了减少污染、降低消耗、提升效益的多赢局面。

一、转炉煤气系统使用现状

在生产实践中，转炉煤气系统使用包括的因素很多，我们主要就以下两方面进行阐述。

1、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。

2、转炉煤气综合利用

转炉煤气因含有大量的CO而具有较高的热值，远远高于高炉煤气的热值，而仅次于焦炉煤气的热值，因此转炉煤气可以作为一种优质燃料。在钢厂，转炉煤气使用范围较广，但主要多用于再生产能源和发电能源。

二、提高转炉煤气回收的途径

转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，提高转炉煤气回收与利用的水平，是实现负能炼钢的重要手段。我国钢铁企业转炉煤气回收利用与国外先进水平相比还有差距。因此，采取提高转炉煤气回收及利用的措施，对钢铁企业开展节能降耗工作具有积极意义。

1、提高转炉煤气发生量的措施

实际生产中从系统节能考虑、不提倡采用提高原料中铁水碳含量、炭质发热剂加入量和铁水比的方法来提高煤气发生量，所以在原料条件及钢种结构不可控的条件下，应努力提高转炉煤气回收时段的煤气发生量。主要是通过提高供氧强度和把握动态控制吹炼过程来实现。

2、提高转炉煤气回收量的措施

转炉煤气回收过程中只有在炉口与大气接触，实际生产中空气吸人量主要受活动烟罩与炉口间隙的大小及炉口微差压的影响。延长转炉煤气回收时间、改进煤气回收系统也是提高转炉煤气回收质量和数量的有效措施。通常来讲，在生产实践中，是通过降罩操作、控制炉口微正压、采用干法除尘、调整煤气回收限制条件、合理调整煤气存储及使用系统等工艺来实现的。

3、提高转炉煤气利用的措施

近年来将转炉煤气作为化工原料生产高附加值产品技术得到应用和发展，取得了显著的经济效益和环保效益。目前钢铁企业普遍将回收的转炉煤气作为燃料用于钢包烘烤、轧钢加热炉、焙烧活性石灰、锅炉生产等领域，用于直接或并入管网发电。为了多获得高质量的转炉煤气，应从转炉吹炼操作、煤气回收系统控制及煤气利用等各方面协同发展，以实现先进的炼钢工艺与合理的回收利用控制系统相结合。

三、我公司在提高转炉煤气利用工作中的做法

1、鉴于转炉煤气的高热值，我公司分别在厂区北环管线、南环管线设计并投用了两个高炉煤气、转炉煤气掺混点，在掺混点处设置高炉煤气管道与转炉煤气管道连通管，并加装具有有效隔断及调节开度功能的阀门组，当高炉煤气管网压力相对较低时，而转炉煤气用户用量不大、且转炉煤气回收加压正常时，开启掺混点阀门组，将转炉煤气掺混入高炉煤气，以提高高炉煤气热值，同时提高了转炉煤气的利用率。

2、我公司目前拥有转炉煤气柜三座，一座8万m3转炉煤气柜、一座5万m3转炉煤气柜、一座15万m3转炉煤气柜。三座气柜对应回收公司炼钢不同规模转炉系统的转炉煤气，鉴于不同转炉煤气系统的生产差异、转炉煤气发生量差异、三座煤气柜的容量差异、转炉煤气加压外供能力的差异，我公司将三座转炉气柜经加压后的转炉煤气管道相互连通，以实现各柜区转炉煤气的互补。当一座气柜的煤气回收量不足，而其他气柜正常回收且柜容充足时，回收量不足的气柜及加压系统减少或暂停煤气外供，转由正常回收的气柜及加压系统加大外供量，此举也最大限度的避免了气柜满柜及拒收煤气现象的发生。

3、我公司新投产的高速棒材项目加热炉系统需使用1800大卡热值的混合煤气，根据高炉、焦炉、转炉煤气三种介质的实际热值情况，设计了高炉、焦炉煤气按比例混合供给、高炉、转炉煤气按比例混合供给、高炉、焦炉、转炉煤气按比例混合供给三种供给模式，依据三种介质煤气管网压力的变化，随时切换三种供给模式，以满足高速棒材加热炉系统的用气需要，同时最大限度的利用三种介质煤气，尤其是转炉煤气。

4、为确保转炉煤气储存、加压的安全，需确保转炉煤气柜前后的O2含量小于2%。因此转炉煤气柜前、柜后均装有氧含量分析仪，以随时测定进出气柜的转炉煤气氧含量，同时将测定值与转炉系统的放散管道连锁，当O2含量超标时，及时拒绝回收并放散煤气。为保证转炉煤气管道内部氧含量分析仪探头的清洁，氧分析仪设计有氮气清扫系统，氮气清扫系统持续为氧分析仪探头提供清扫氮气；鉴于氮气气源偶尔出现氧含量超标，从而导致气柜连锁拒收转炉煤气的现象，我公司备用接引了纯度高、稳定的氩气气源，作为氧分析仪探头的清扫用气，有效避免了转炉煤气的拒收及放散。

结束语

在冶金产品成本中可控部分主要是能源消耗，钢铁联合企业的能源费用约占生产成本的1/3左右。企业副产品煤气介质的回收利用，对提高经济效益和社会效益具有重要现实价值和实际意义。

转炉煤气是钢铁企业内部中等热值的气体燃料，可以单独作为工业窑炉的燃料使用，也可和焦炉煤气、高炉煤气配合成各种不同热值的混合煤气使用。转炉煤气含有大量一氧化碳，毒性很大，在储存、运输、使用过程中必须严防泄漏。

目前我国钢铁企业转炉煤气平均回收量少，热值低，用户少，转炉煤气存在放散情况，部分转炉操作主要还是依靠经验控制。为达到国内外转炉煤气回收与利用的先进水平，钢铁企业在转炉操作控制上应尽快实行转炉自动降罩操作，自动控制炉口微正压，配备并提高动态控制吹炼终点技术，在转炉煤气应用上合理调配煤气资源，利用富余转炉煤气开发高附加值化工产品，使煤气资源利益最大化。通过转炉煤气的充分利用与合理调配，科学合理的平衡调配煤气资源，充分挖掘节能潜力，使企业收到实效，实现“负能炼钢”，完善煤气动态平衡，在增强企业的自身竞争力的同时，也缓解了环境压力。

[1]张琦.钢铁联合企业煤气资源合理利用及优化分配研究[D].东北大学.2008.

[2]张晓平.钢铁企业罩式炉装炉优化及煤气柜位预测问题研究与应用[D].大连理工大学.

[3]张学英，汤建钢.威金斯式煤气柜底板的焊接方法[J].电焊机，2003(07).

[4]薛东台.煤气柜的腐蚀及防护措施[J].石油和化工设备，2007(06).