摘要:介绍了加热炉在使用转炉煤气作为燃料时,对其流量、压力、加热温度和纯洁度的要求。并介绍了安全使用转炉煤气应采取的措施。实践证明,轧钢加热炉使用转炉煤气是可行的。
关键词:加热炉;燃料;转炉煤气;安全措施
1 前言
承德钢铁股份有限公司第二棒线材厂年设计产量为50万t,主要产品为Φ6.5~Φ12mm线材。采用双蓄热步进梁式加热炉,小时产量为120t;坯料规格为165mm×165mm×12000mm;钢坯加热温度为1050℃;加热钢种有:低合金钢、优质碳素结构钢、弹簧钢、焊条钢、普碳钢。原计划选用高炉煤气为燃料,但因与承钢炼钢厂管道衔接存在问题,决定改用转炉煤气。转炉煤气因CO含量高达45%~60%,虽热值相对较高,为6280kJ/m3,但毒性大,易燃易爆,且烟尘量大。所以对转炉煤气必须合理使用。
2 加热炉对转炉煤气的工艺要求
2.1 流量
承钢炼钢厂拥有一座8万m3煤气柜,吨钢回收转炉煤气60m3,小时平均回收转炉煤气约35000m3。加热炉平均每小时消耗转炉煤气24000m3,最大小时消耗量为29000m3,所以炼钢厂完全可以满足对加热炉的燃料供应。
2.2 压力
为保证转炉煤气正常、安全燃烧,喷口压力应不低于2kPa,加上蓄热体阻力损失、换向阀阻力损失、管道与阀门阻力损失,转炉煤气总管压力应保持在7~8kPa。炼钢厂已装备加压机,向外网输送的煤气压力可达到12kPa。在第二棒线厂厂房外还设有煤气总管压力调节阀,以便随时调节煤气总管压力,满足加热工艺要求。
2.3 温度
钢坯加热温度为1050℃,最高炉膛温度为1250~1280℃。炼钢厂所供转炉煤气热值为6280kJ/m3,但采用空、煤气双蓄热技术后,空、煤气均被预热到800℃以上,实际燃烧温度可达1500℃左右,完全可满足炉膛温度和钢坯加热要求。
2.4 纯洁度
加热炉蓄热体采用蜂窝体形式,转炉煤气若不进行脱水除尘,将直接影响蓄热体使用寿命,因此要求炼钢厂转炉煤气进柜前必须进行脱水除尘,含尘量小于10mg/Nm3。
3 安全措施
经过处理的转炉煤气是一种较为理想的气体燃料,但由于其具有毒性强、易燃易爆的特性,因而必须采取相关措施,以确保安全使用。为保证安全,采取的主要措施有:
(1)炼钢厂装备在线测氧仪,随时检测氧气含量并进行调节,限制氧气成分在2%以内。
(2)在加热炉煤气分管、空气分管均安装泄爆阀,以便管道气体爆炸时及时泄压。
(3)在空气总管上安装氮气保压阀,以防止煤气倒窜发生爆炸。
(4)在煤气总管上安装快速切断阀,以便在断电、低压等事故下迅速采取措施。
(5)在加压机与用户之间设置水封或其他设备,防止发生回火爆炸事故。
(6)转炉煤气管道密封性能要好,露天管道漏损量每小时不大于2%,厂内管道漏损量每小时不大于1%。
(7)在炉区周围安装多点固定式煤气报警仪,并具备远传功能。
(8)作业人员现场操作时必须手持便携式CO报警仪。
(9)在炉区周围明显位置安装煤气安全警视标牌,严禁无关人员逗留。
(10)制订完善的开炉、停炉作业标准。
4 结语
在实际使用过程中,尽管转炉煤气比高炉煤气、混合煤气危险性大,但只要安全措施周密完备,现场作业仔细认真,安全制度严格履行,转炉煤气在轧钢加热炉上是可以成功应用的。当前承德钢铁股份有限公司正在开展节能降耗、挖潜增效活动,在加热炉上应用转炉煤气,节约了高炉煤气,有效缓解了公司煤气用量紧张的难题,对公司能源综合利用具有十分重要的意义。