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转炉电除尘吹炼控制方法探讨

郭进涛，李梦蛟

(石家庄华海冶金科技公司，河北 石家庄 050000)

摘 要：目前转炉炼钢干法电除尘工艺是节能环保领域的技术进步，唯一存在的问题是控制不好易发生煤气爆炸。分析了爆炸产生的根源并提出了解决办法，主要从吹炼角度解决煤气泄爆现象，避免CO和O2混合时达到爆炸极限。该方法投运后，取得了良好的效果。

关 键 词：干法除尘；煤气泄爆；正常冶炼；二次下枪；控制

1 引言

目前氧气转炉炼钢的净化回收主要有两种方法，一种是煤气湿法(OG法)净化回收系统，另一种是煤气干法(LT法)净化回收系统。煤气干法净化回收采用电除尘技术，其烟气净化效果、能耗、占地面积等方面都明显优于传统的OG法除尘技术，在我国已列为重点开发推广项目。目前电除尘所采用的关键设备和工艺技术已实现国产化，实际生产中由于转炉与电除尘配合不好，时常发生电除尘泄爆问题。必须采用区别传统OG法除尘的氧气/氮气吹炼方法，从根本上避免电除尘泄爆的发生。

2 电除尘泄爆故障分析

电除尘内爆炸根本原因是电除尘烟气中的CO和O2混合浓度到达一定比例后，经除尘电场中高压闪络的电弧火花引起爆炸。主要表现在转炉开始吹炼时碳氧反应十分剧烈，CO迅速产生，如果产生的CO在炉口没有完全燃烧而进入静电除尘器，与开吹前烟道中的空气混合，达到12.5%～74.2%爆炸极限，在除尘器内产生爆炸，使泄爆阀打开，提氧枪导致转炉中断吹炼。

3 解决方法

采用“正常冶炼”和“二次下枪”两种吹炼方式。

3.1 “正常冶炼”吹炼方式

在转炉兑完铁水第一次吹炼时，为了严格控制O2和铁水反应速率，初期产生的CO要求在炉口完全燃烧变成CO2。选择“正常冶炼”方式吹炼开始时以正常设定流量的40%作为起始流量，实际流量按照吹氧曲线在90s之后达到设定的流量，即转炉吹炼控制氧气流量按照一定斜坡缓慢上升。在这种控制条件下，开吹时氧气初始流量低，O2与铁水反应不激烈，在吹炼过程中产生的CO在炉口基本能完全燃烧变为CO2，而CO2为非爆炸性气体，利用CO2气体形成活塞式烟气柱，推动烟气管道中残余的空气排出，随后产生的富含CO的转炉烟气利用非爆炸性的烟气CO2与空气中的O2隔离开来，将CO和O2的混合浓度控制在爆炸范围之外。这种方式一般用于转炉兑铁后第一次吹炼。

3.2 “二次下枪”吹炼方式

转炉生产通常在吹炼后期进行测温取样，完成后需要二次降氧枪补吹2～5min，此时铁水中碳含量已大为降低，同时选用“二次下枪”吹炼方式。具体控制方法：氧枪离开待吹位先吹N2Ts，N2进入除尘器内稀释除尘器中的氧气含量，达到避免泄爆的目的。开始吹炼时以60%设定流量吹炼，30s后达到设定的流量值，开始正常吹炼。该方式既吹扫了烟罩又避免了泄爆，同时比“正常冶炼”吹炼方式吹氧曲线斜率大，缩短了吹炼时间，提高了效率。

在两种吹炼方式下都有起始流量控制，考虑阀门调节滞后性，可根据现场试验和经验给出调节阀门的起始阀位，严格按照吹炼曲线吹氧。

4 控制流程

吹炼控制流程如图1所示。

5 结语

针对转炉吹炼不同工艺阶段采取不同的控制方式，比单一的控制方式提高了劳动效率。同时两种控制方式针对不同的工艺阶段都达到了避免煤气泄爆的目的。该控制方法目前已投入了应用，并取得了良好的效果。