轉(zhuǎn)爐煤氣自動回收及程序優(yōu)化方法

【摘要】轉(zhuǎn)爐煤氣的充分回收利用是降本增效重要環(huán)節(jié)之一，也是大型鋼鐵企業(yè)保護環(huán)境、節(jié)約能源應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)。為了能夠盡可能多的回收煤氣，通過對煤氣回收系統(tǒng)的現(xiàn)場跟蹤及分析，通過合理的優(yōu)化煤氣回收系統(tǒng)的程序，既增加了煤氣回收量，也提高了煤氣回收的安全性。本文主要介紹了煤氣回收優(yōu)化的總體思路和主要技術(shù)方案。

【關(guān)鍵詞】煤氣回收；優(yōu)化；程序；安全性；技術(shù)方案

1、總體思路

轉(zhuǎn)爐煤氣質(zhì)量好壞及回收量的多少和轉(zhuǎn)爐氧槍吹煉、一次除塵、轉(zhuǎn)爐風(fēng)機等設(shè)備有很大的關(guān)系，通過現(xiàn)場跟蹤煤氣回收過程，分析影響煤氣回收的因素，從影響煤氣的產(chǎn)生、流經(jīng)路徑、回收系統(tǒng)三個方面進行優(yōu)化。通過修改PLC控制程序及畫面組態(tài)程序，能夠最大程度的多回收煤氣并保證煤氣回收系統(tǒng)的安全性。

2、技術(shù)方案

2.1可行性分析

本次主要是針對爐前冶煉和煤氣回收過程，通過優(yōu)化程序來達到多回收煤氣的目的，以不增加設(shè)備為前提，程序的修改經(jīng)過多方面的論證、不會對設(shè)備產(chǎn)生不良影響，不會產(chǎn)生安全隱患。同時通過對程序的優(yōu)化還可以增加安全性。

2.2項目實施過程

（1）通過幾天對煤氣回收整個過程的全方位跟蹤，轉(zhuǎn)爐煉鋼是產(chǎn)生煤氣的源頭，煤氣質(zhì)量和轉(zhuǎn)爐氧槍吹氧量、氧槍槍位有很大的關(guān)系。為了提高煤氣的質(zhì)量、要讓轉(zhuǎn)爐冶煉人員能夠?qū)崟r的觀測到轉(zhuǎn)爐煤氣的質(zhì)量，這樣就需要在轉(zhuǎn)爐冶煉操作畫面實時顯示轉(zhuǎn)爐煤氣中一氧化碳和氧氣的濃度在轉(zhuǎn)爐冶煉氣體中的百分比，冶煉操作人員在不影響正常冶煉的情況下，適當(dāng)?shù)目梢哉{(diào)整吹氧流量和槍位，使冶煉氣產(chǎn)生的氣體能夠盡早滿足煤氣回收的條件，從而增加煤氣回收時間。實時畫面如下：

（2）轉(zhuǎn)爐開始吹煉前3-4分鐘一氧化碳濃度低，不能進行煤氣回收。通過分析原因是轉(zhuǎn)爐沒有煙罩，在吹煉開始階段一氧化碳含量少，而且由于沒有降罩和風(fēng)機速度高吸進大量的空氣從而使一氧化碳濃度降低，無法達到回收要求。通過實驗和現(xiàn)場跟蹤，適當(dāng)降低一次除塵風(fēng)機轉(zhuǎn)速，一氧化碳濃度可以提前30秒鐘滿足回收條件。于是通過修改PLC控制程序?qū)L(fēng)機速度調(diào)整為在轉(zhuǎn)爐開始吹氧前兩分鐘風(fēng)機轉(zhuǎn)速為900rpm/min，兩分鐘之后將風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)整為900rpm/min，這樣既保證了轉(zhuǎn)爐除塵的效果又提高了煤氣的回收時間。

（3）轉(zhuǎn)爐煤氣回收的控制過程如下：當(dāng)煤氣回收條件滿足時，進行煤氣回收，水封閥先動作打開，當(dāng)水封閥開到位后，三通閥才動作打開；當(dāng)煤氣回收條件不滿足時，進行煤氣放散，先關(guān)閉三通閥，三通閥關(guān)到位后，再關(guān)閉水封閥。轉(zhuǎn)爐在吹煉前6分鐘的時間內(nèi)，由于吹煉過程中氧壓不穩(wěn)，煤氣中一氧化碳的濃度經(jīng)常發(fā)生波動，有時會使已經(jīng)滿足煤氣回收的條件而再次出現(xiàn)不滿足的情況，通過跟蹤觀察一氧化碳的不滿足時間比較短，也就是在10秒鐘以內(nèi)，根據(jù)這種情況，在煤氣自動回收過程當(dāng)中，轉(zhuǎn)爐開始吹煉前6分鐘之內(nèi)，如果一氧化碳波動不滿足條件時間在10秒鐘以內(nèi)，煤氣回收過程中的三通閥和水封閥不動作繼續(xù)保持原位即打開狀態(tài)，只有超過10秒鐘的時候煤氣回收中三通閥和水封閥才相繼關(guān)閉，這樣平均每爐就多回收煤氣10秒鐘。

（4）原轉(zhuǎn)爐煤氣回收是手動回收，當(dāng)條件滿足時，組態(tài)監(jiān)控畫面進行提示：煤氣回收條件滿足，同時聲光報警器報警，崗位人員聽到報警后，通過點擊組態(tài)畫面或是操作臺回收按鈕進行煤氣回收。為了能夠及時進行煤氣回收，將手動回收煤氣修改為全自動回收煤氣，即通過修改PLC控制程序，當(dāng)煤氣回收條件滿足時，系統(tǒng)自動進行煤氣回收，這樣不但降低了崗位工人的勞動強度，而且平均每爐可以多回收煤氣5秒鐘。

（5）轉(zhuǎn)爐煤氣是有毒的氣體，安全是首要問題，在回收過程中由于轉(zhuǎn)爐吹煉過程中意外情況的出現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐煤氣回收條件會出現(xiàn)波動。由于轉(zhuǎn)爐煤氣回收是三通閥和水封閥相互配合的過程，在全自動回收過程中，當(dāng)煤氣回收條件波動的較頻繁時，控制程序有時會出現(xiàn)三通閥打開而水封閥關(guān)閉的情況，這樣與煤氣回收的控制過程完全相反，而且也非常危險容易出現(xiàn)安全事故。通過分析，完善控制程序，當(dāng)轉(zhuǎn)爐煤氣回收不滿足條件進行放散的時候，只要水封閥動作就要等整個動作過程全部動作完畢才可以進行下一個動作，這樣就使煤氣回收安全性能得到提高。

（6）轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束后，轉(zhuǎn)爐口至煤氣回收三通閥之間有很長一段距離，雖然吹煉已經(jīng)結(jié)束，可是管道中的煤氣依然滿足回收條件，為了能夠延長回收時間，將煤氣回收與氧氣切斷閥的連鎖增加50秒的延時，能夠?qū)⒐艿乐械臐M足條件的煤氣回收到煤氣柜中，這樣每爐平均可以增加煤氣回收時間在30秒鐘。

3、經(jīng)濟效益與社會效益分析

（1）項目投資使用原有設(shè)備，沒有增加設(shè)備，只是對程序進行優(yōu)化，投資為0。

（2）經(jīng)濟效益計算：通過修改控制程序，該鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收平均每爐可以多回收80秒鐘，以每秒鐘回收煤氣17立方米，平均每天冶煉60爐，煤氣每立方米0.1元計算，每天經(jīng)濟效益為：80×17×60×0.1=8160元.

（3）社會效益：通過程序的優(yōu)化，大大降低了向大氣中排放有毒氣體的量，提高了空氣質(zhì)量。

4、結(jié)束語

該鋼廠與其他鋼鐵企業(yè)不同，有自己本身的特點。轉(zhuǎn)爐煤氣回收要結(jié)合本煉鋼廠轉(zhuǎn)爐冶煉的實際情況進行，通過本次對轉(zhuǎn)爐煤氣回收進行程序優(yōu)化，取得了很好的效果，不但提高了煤氣回收的時間，而且降低了工人勞動強度，同時也保證了系統(tǒng)的安全性。

作者簡介

楊柳，女，工程師，河北鋼鐵集團承鋼公司從事自動化維護工作。