023 南钢2号高炉焦炉煤气混烧工业试验

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1、南钢2号高炉焦炉煤气混烧工业试验杨道彬(南京钢铁股份有限公司炼铁厂技术科)摘要：介绍南钢2号高炉焦炉煤气混烧工艺，从没计制作、安装、工业试验多方面进行叙述，重点描述试验过程，通过试验找到引射器正确的操作方法。关键词：高炉煤气焦炉煤气混烧l前言提高热风炉热风温度，是高炉高产、低耗、降低牛铁成本的重要措施之一。现有的钢铁企业对高炉热风炉的高风温需求主要来自两个方面，一是通过提高热风温度使高炉增加喷煤量和降低焦比，同时降低生铁成本和减少环境污染的有效于段；二是高炉扩容后，每m3高炉有效容的蓄热面积有所降低导致热风温度有所下降，从而限制了喷煤量的提高。因此，对于提高热风温度的研究成为了工程技术人员关注

2、的焦点问题。通过比较提高风温的主要措施，结合南铡2号高炉热风炉的形状，决定采用热风炉富化焦炉煤气技术来提高2号高炉风温水平。2焦炉煤气引射器设计热风炉烧炉时在高炉煤气中混入焦炉煤气有两种方式：(1)用加压泵将焦炉煤气加压后混入高炉煤气中。(2)应用引射原理将焦炉煤气引入高炉煤气中。通过比较决定采用引射器作为煤气混合的工作方式，其优点是无需消耗电能、设备结构简单、加工安装方便、运行可靠、同时还有一定的自我调节特性。通过煤气引射器作为一种混合装置，利用较高压力的高炉煤气(约7．5kPa)本身所具有的能量吸入另一股流体焦炉煤气(约2．5kPa)，形成具有一定压力的混合煤气供热风炉烧炉使用。2号高炉焦

3、炉煤气引射器由重庆科技学院设计厂内制作安装。2．1引射器结构尺寸确定引射器参数见图1示意。通过改变不同的条件，设计计算得到不同的结构尺寸数据，列于下表：根据生产实际情况，结合上表的计算结果，认为正常工况下，高炉煤气压力可以稳定在7．5kPa以上，即可以保证喷嘴前端压力P1稳定在5kPa以上工作；混合煤气返回煤气主管时压力保证5kPa以上：焦炉煤气压力P2最低不低于2．5kPa，正常工作在4．5kPa左右的压力。最终确定引射器的结构尺寸如下：2．2工艺布置图(1)接入点选择：以2号高炉热风炉布置图为设计依据，选择在热风炉的高炉煤气总管上加入焦炉煤气，这在2号高炉现场布置局促的情况是唯一的选择。通

4、过现场查看测量总管平面反映出的长度有10．0m左右。对于安装6．01m的引射器是可行的。(2)引射器工艺布置图在工艺布置图中，有几个问题需要说明：①以2号高炉的热风炉参数进行的设计，高炉煤气流量41000m3／h，焦炉煤气的配入量0～5％，工作的基本条件是高炉煤气压力不低于7．5kPa，焦炉煤气的压力不低于2．5kPa。②考虑到引射器喷射口及喉口的流速高达50m/s左右，引射器的材质选择应有一定耐磨性要求。③工艺图中的管径均表示内径，管壁厚度结合原有管道确定。④各阀位的安装位置按照现场要求进行确定。⑤为安装和检修着想，需要在焦炉煤气管道加装蒸汽吹扫装置。(3)实际安装图3焦炉煤气混烧试验2号高

5、炉焦炉煤气引射器于2008年4月底安装完毕。为了验证其性能及效果，对2号高炉焦炉煤气混烧工艺进行工业试验。3．1制定焦炉煤气引射器操作规程(试用)高炉煤气工作的上限为12．5kPa，下限7．5kPa；焦炉煤气的工作下限为2．5kPa。设置超限报警(混合室压力大于焦炉煤气压力)，停引射器。为防止高炉煤气倒灌进入焦炉煤气管道，在焦炉煤气管道安装快速切断阀，当混合室压力高于焦炉煤气压力时，报警并快速切断焦炉煤气。(1)快速切断阀操作：(假发阀门初始为关闭状态)①手动开关阀门：先将选择开关旋至“手动”位置，需要开阀时，按开阀门按钮，观察信号灯，关到位红灯熄灭，一段时间后开到位绿灯亮起，说明阀门已开好。

6、需要关阀时，按关阀门按钮，观察信号灯，开到位绿灯熄灭，一段时间后关到位红灯亮起，说明阀门已关好。②投入使用时，手动将阀门开好后，再将选择开关旋至“自动”位置，这样才具备当混合室压力高于焦炉煤气压力时自动快速关断的功能。③快速关断后，要恢复使用，依然参照第①条手动开阀门步骤和第②条进行操作。(2)开引射器操作：开Ф1000高炉煤气调节阀→开Ф450混合煤气调节阀→开Ф400高炉煤气调节阀→调节Ф1000高炉煤气调节阀，至混合室压力低于焦炉煤气压力→开焦炉煤气调节阀→开焦炉煤气快速切断阀→调节Ф1000高炉煤气和焦炉煤气调节阀至焦炉煤气规定流量。(3)停引射器操作：(压力报警后，停烧炉前)关焦炉煤

7、气快速切断阀→关焦炉煤气调节阀→开Ф1000高炉煤气调节阀→关Ф400高炉煤气调节阀→关Ф450混合煤气调节阀。(4)热风炉煤气支管要动火，须保证高炉煤气水封，焦炉煤气上盲板。3．2试验第一阶段：2008年5月5日一9日5月5日上午将焦炉煤气引至引射器前端，10：00操作引射器将焦炉煤气成功引入高炉煤气支管，经过四天白班的操作，试验结果如下：(1)该引射器设计制造是成功的，操作参数能满足工艺要求，