發布時間：2020-07-30所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隨著科技水平的不斷進步，本文針對螺紋鋼在煤氣加熱軋制過程中存在燒損率較高現象，通過現場調查分析和試驗研究，提出了監控煤氣成分和熱值、優化加熱工藝和提高關鍵設備管理等技術措施。結果表明：采取一系列的改進措施后，目前螺紋鋼在加熱軋制過程
摘要：隨著科技水平的不斷進步，本文針對螺紋鋼在煤氣加熱軋制過程中存在燒損率較高現象，通過現場調查分析和試驗研究，提出了監控煤氣成分和熱值、優化加熱工藝和提高關鍵設備管理等技術措施。結果表明：采取一系列的改進措施后，目前螺紋鋼在加熱軋制過程中燒損率由最初的1.2%降低到1.09%，具有良好的經濟效益。
關鍵詞：螺紋鋼;軋制;燒損率
引言
某公司焦化廠目前擁有2套與2×63孔6m焦爐配套的155t/h干熄焦裝置，實際處理能力143.6t/h。干熄焦裝置產生蒸汽87.5t/h(額定)、81.1t/h(實際)，溫度為540℃，壓力為9.5MPa(鍋爐出口調節閥后壓力)，用于發電。干熄焦項目建成投產后，采用高溫高壓余熱鍋爐，發電153×106kWh/a，并產低壓蒸汽20.7萬t/a。設計產焦粉2.38萬t/a，燒損率為0.9%，而焦粉產率及焦炭燒損率的實際值均大于設計值。本文對焦炭燒損率的標定進行了簡單介紹，探討了影響焦炭燒損率的因素，在保證干熄焦蒸汽產量的前提下有效控制焦炭燒損率。
相關期刊推薦：《軋鋼》(雙月刊)1984年創刊，是由中國鋼鐵工業協會主管、中國鋼研科技集團公司主辦的國內外公開發行的軋鋼專業技術刊物，軋鋼雜志是我國冶金系統唯一全面報道軋鋼——板、管、型、線各專業的綜合技術刊物，其內容主要報道我國軋鋼技術發展政策，國內外板帶、鋼管、型鋼、線材生產的新工藝、新技術、新裝備及新產品開發。
1關于干熄爐焦炭的燒損
在干熄焦過程中，1000℃的紅焦從干熄爐頂部裝入，130℃的低溫惰性循環氣體由循環風機鼓入干熄爐冷卻段紅焦層內，吸收紅焦顯熱，冷卻后的焦炭(低于200℃)從干熄爐底部排出，從干熄爐環形煙道出來的高溫惰性氣體流經干熄焦鍋爐進行熱交換，鍋爐產生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環風機重新鼓入干熄爐，惰性氣體在封閉的系統內循環使用。
1.1循環氣體成分控制
在生產過程中為保證循環氣體中可燃成分在安全控制范圍內和補充循環氣體的損失量，通過空氣導入裝置將空氣導入干熄爐內環形煙道，燒掉循環氣體中的H2、CO和爐內的部分焦粉，燃燒主要發生在環形煙道、一次除塵入口、鍋爐入口等處，生成的產物主要是CO2。當導入空氣量大，則循環氣體中可燃成分含量低，焦粉燒損量就大，即焦炭燒損率高，反之亦然。為保證安全生產，循環氣體中CO2含量要求控制在10%～15%，空氣導入量越多，產生的CO2含量越高。CO2與焦炭在高溫下會發生反應。當干熄爐內溫度達到730℃以上時，CO2就會與熾熱的焦炭發生碳熔反應，而干熄爐內紅焦由1050℃冷卻到170℃，紅焦降溫冷卻過程必然經過此碳熔反應階段燃燒部分焦炭。
1.2預存段壓力的控制
生產中通過控制干熄爐預存段壓力調節閥開度來調整預存段壓力。預存段壓力為負值且超出控制范圍，會造成裝焦開啟爐蓋時外界空氣大量吸入干熄爐內燒損焦炭;而預存段壓力控制為正但超出控制范圍，會在開啟爐蓋裝焦時爐內氣體冒出，對大氣產生污染。因此，為保持循環系統壓力的穩定，干熄爐預存段壓力的理想控制值為0Pa，但這很難做到。實際生產中為便于調節和防止煙塵逸散污染環境，要求將預存段壓力值控制在±50Pa的范圍內，不會發生干熄爐內燒損焦炭的情況。但預存段壓力值在正值區間時，在裝焦過程中仍有煙塵外溢。為防止發生環境污染，八鋼焦化將預存段壓力值控制在-100～0Pa，現場觀察對爐內焦炭燒損影響不大。分析認為，在循環氣體可燃成分控制過程中，空氣的導入量和循環氣體成分中CO2含量是影響焦炭燒損的重要因素。因此將控制循環氣體成分作為降低焦炭燒損的主要方向。
1.3干熄焦焦炭燒損率的影響因素
焦炭燒損量=塊焦燒損量+粉焦燒損量，塊焦燒損量為預存區、斜道區和冷卻區發生的塊焦燒損，粉焦燒損量為在環形風道、一次除塵器和鍋爐高溫段發生的粉焦燒損。從整個循環氣體流向看，直接導入的空氣進不到干熄爐內的斜道區、預存區和冷卻區，將導入空氣中的氧氣在環形風道和一次除塵器中進行充分燃燒，不會導致塊焦的直接燒損，導致斜道區、預存區和冷卻區焦炭燒損的是從循環系統低溫負壓段吸入的少量空氣和水分，以及H2、CO2和C發生的還原性反應。
2改進措施
2.1安裝煤氣檢測儀
在煤氣混合站出口安裝煤氣檢測儀，通過不定時檢測煤氣成分，然后通過電腦計算出熱值，并及時反饋給煤氣操作工對煤氣流量和鼓風量進行調節，確保煤氣充分燃燒，減少煤氣中的氧化氣氛對鋼坯的燒損氧化。
2.2軋制溫度工藝的優化
根據生產過程中加熱溫度、加熱時間對鋼坯燒損的影響研究結果，確定了新的鋼坯加熱工藝制度如下：加熱一段的溫度控制在950-1150℃之間，加熱二段的溫度控制在1050-1150℃，均熱段溫度控制在了1080℃左右。鋼坯出爐溫度較改進前降低了50℃，不僅有利于降低噸鋼燃氣消化，減少氧化燒損鋼坯，而且不影響鋼坯正常軋制。
2.3增加循環氣體系統氣密性
增加氣密性可以減少負壓段漏入空氣，也可以防止正壓段漏出循環氣體。負壓段特別是低溫段的泄漏易導致吸入空氣(高溫段≥600℃時會直接燃燒焦粉)，從而造成進入干熄爐的低溫循環氣體中含有氧氣，增加焦炭在冷卻區和斜道區的燒損量。對此可加強干熄焦循環系統負壓段和一次除塵器下部4個錐斗的密封處理，避免吸入大量空氣。一次除塵水冷套管在排灰過程中，法蘭連接處由于熱脹冷縮經常會出現松動，大量空氣從此處漏入干熄焦循環系統，造成焦炭燒損。另外叉型溜槽處也經常出現漏氣。采用水泥及高溫密封膠對其進行處理取得了良好效果，平時還要對循環氣體負壓區低溫段加強點檢巡檢力度，發現漏氣及時處理。
2.4適當減少空氣導入量
空氣導入量是根據循環氣體中的可燃組分CO和H2調控的，而循環氣體中的CO和H2又和焦炭的成熟度密切相關。根據現場操作經驗，冒黑煙的紅焦裝入干熄爐后CO和H2增加迅速，不得已就需要加大空氣導入量。保證紅焦的成熟度可降低CO和H2的濃度，從而減少空氣導入量�？諝鈱肓康亩嗌僖匝h氣體降到安全濃度以下為標準，實際生產中CO濃度一般控制在4%～5%，通過焦爐調火系統嚴格控制焦炭成熟，不能過火也不能產生生焦。
2.5對關鍵設備的控制措施
為了保證關鍵設備在軋制過程中能夠正常運行，降低故障率，我們根據現場實際情況制定了以下措施：(1)開機前重點對鼓風機和引風機的性能進行了校核，對易損的部件做好備品儲存，出現故障能夠及時更換。此舉保證了鼓風機和引風機的作業率，使之正常運行率達到了100%，也確保了煙氣余熱的充分利用，在降低噸鋼單耗的同時降低了氧化燒損率。(2)針對軋線主體設備故障頻繁的情況，采取處理故障時對鋼坯進行保守加熱，對加熱溫度進行適當調整，減少鋼坯急升溫、急降溫的次數，有效控制了鋼坯的加熱時間，降低了氧化燒損率。同時要求故障處理人員及時準確了解和處理故障，縮短故障處理時間。
結語
干熄爐系統的焦炭燒損在生產過程中不可避免，可通過向干熄爐內充入適量的氮氣來控制循環氣體中可燃性成分含量，保持干熄爐系統的嚴密性，以及穩定預存段壓力等手段來降低焦炭燒損率。另外，干熄爐系統的焦炭燒損主要源于空氣的導入，燃燒大部分在煙道和干熄爐出口發生，燒損的只是循環氣體中的焦粉，而這部分燒損可以提高鍋爐的熱效率，提高蒸汽產量和增加發電量。因此，今后還需要進一步探索焦炭燒損和蒸汽發生量之間合適的比例關系，提高焦爐的經濟效益。——論文作者：高健
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