龍鋼公司1800m3高爐大修煤氣系統(tǒng)工藝優(yōu)化創(chuàng)新實(shí)踐
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龍鋼公司1800m3高爐大修煤氣系統(tǒng)工藝優(yōu)化創(chuàng)新實(shí)踐張振峰楊建鵬(陜西龍門(mén)鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵廠,陜西·韓城,715405)摘要:2018年龍鋼公司煉鐵廠相繼對(duì)3 4 高爐進(jìn)行大修,煤氣專(zhuān)業(yè)依托科…
張振峰 楊建鵬
(陜西龍門(mén)鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵廠,陜西·韓城,715405)
摘 要:2018年龍鋼公司煉鐵廠相繼對(duì)3#4#高爐進(jìn)行大修,煤氣專(zhuān)業(yè)依托科技創(chuàng)新,對(duì)3#4#高爐煤氣系統(tǒng)停開(kāi)爐煤氣回收,安保進(jìn)行工藝優(yōu)化,并利用高爐大修期間,對(duì)存在系統(tǒng)存在缺陷進(jìn)行優(yōu)化提升,大幅提高煤氣專(zhuān)業(yè)工藝安全性能及生產(chǎn)效益。
關(guān)鍵詞:高爐 大修 煤氣系統(tǒng) 工藝優(yōu)化
1 前言
龍鋼公司2*1800m3高爐2010年9月、12月相繼建成投產(chǎn),高爐有效容積1800m³,26個(gè)風(fēng)口、兩個(gè)鐵口,已連續(xù)生產(chǎn)滿(mǎn)7年。爐缸8.653米內(nèi)環(huán)炭磚熱電偶溫度大幅升高,說(shuō)明爐缸侵蝕問(wèn)題嚴(yán)重,經(jīng)測(cè)算高爐高溫點(diǎn)炭磚厚度估計(jì)僅有170-240mm。高爐采取堵風(fēng)口、加鈦球護(hù)爐操作,產(chǎn)量降低3500-4000噸,焦比高達(dá)450kg/t.鐵以上,能耗較高,加之配合冬季環(huán)保限產(chǎn),因此決定停爐大修。高爐煤氣專(zhuān)業(yè)在高爐大修過(guò)程中依托科技創(chuàng)新,系統(tǒng)思考,優(yōu)化煤氣工藝提高安全生產(chǎn)效益。
2 龍鋼18000m3高爐煤氣系統(tǒng)工藝參數(shù)
3 高爐停爐、開(kāi)爐煤氣回收技術(shù)革新
煤氣,高爐副產(chǎn)品,鋼鐵聯(lián)合企業(yè)重要的能源介質(zhì),同時(shí),未經(jīng)凈化放散的煤氣含有大量粉塵及有毒氣體,嚴(yán)重污染環(huán)境,因此高爐大修期間的煤氣回收技術(shù),一直是技術(shù)攻關(guān)的課題,盡量多、安全回收煤氣,不但能加快大修停爐開(kāi)爐作業(yè)進(jìn)程方,而且最大限度減少對(duì)環(huán)境的污染,,在此次高爐大修過(guò)程中,制定優(yōu)化創(chuàng)新方案,大幅度提高大修停、開(kāi)爐煤氣回收率,具體方案如下:
3.1 煤氣回收成分?jǐn)?shù)據(jù)化
通過(guò)安裝爐頂煤氣取壓管,對(duì)停開(kāi)爐過(guò)程中煤氣成分不間斷分析跟蹤,實(shí)現(xiàn)煤氣回收數(shù)據(jù)量化操作,確保安全、高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的多重目標(biāo)。
3.2 高爐停、開(kāi)煤氣回收目標(biāo)化管理
3.3 高爐停爐停止回收煤氣條件
①、當(dāng)混合煤氣中含H2>10%或O2>2%。
②、煤氣成分曲線(xiàn)CO2數(shù)值出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)
③、控制風(fēng)量仍然出現(xiàn)爐頂壓力劇烈波動(dòng)、頻繁爆震
3.4 高爐開(kāi)爐煤氣回收條件
①高爐下料順暢,風(fēng)量風(fēng)壓穩(wěn)定。
②分析爐頂煤氣成分H2含量小于4%,氧含量小于1%,適當(dāng)放寬引煤氣爐頂溫度,提高煤氣回收率。
③連續(xù)三次煤氣防爆試驗(yàn)合格,無(wú)爆鳴。
4 回收煤氣過(guò)程中箱體保護(hù):
在高爐停、開(kāi)爐過(guò)程中,煤氣的特性是高溫高濕、低溫高濕環(huán)境工況,對(duì)布袋的影響是致命的,高爐風(fēng)量的變化300m3/min,合理調(diào)整投運(yùn)布袋箱體數(shù)量,最大限度保護(hù)系統(tǒng)損失最小化。停用箱體順序選擇更換布袋時(shí)間較短的箱體。
5 高爐停、開(kāi)煤氣回收安保措施
高爐停爐降料面過(guò)程中,出現(xiàn)停止回收煤氣條件其中一條時(shí),高爐采取切煤氣操作。
煤氣崗位按照切煤氣程序進(jìn)行操作,關(guān)閉重力除塵切斷閥,打開(kāi)DN400放散閥,并給重力除塵器及荒煤氣總管通入氮?dú)狻?/span>
高爐點(diǎn)火前重力遮斷閥封沙,大灰倉(cāng)、重力球閥關(guān)閉
高爐開(kāi)爐點(diǎn)火后,布袋系統(tǒng)氮?dú)庵脫Q保壓至高爐引煤氣前,引煤氣用煤氣置換氮?dú)狻?/span>
6 煤氣系統(tǒng)檢修裝配、工藝創(chuàng)新
6.1 在線(xiàn)更換煤氣管網(wǎng)分界盲工藝創(chuàng)新
公司級(jí)煤氣管網(wǎng)分界盲板閥,煤氣不能切斷,出現(xiàn)故障必須在線(xiàn)更換,常規(guī)委托專(zhuān)業(yè)公司氣囊?guī)好ざ,特別是大口徑管道閥門(mén),技術(shù)成熟度低,工藝復(fù)雜,費(fèi)用高,風(fēng)險(xiǎn)大,F(xiàn)場(chǎng)圖如圖3所示。
煉鐵技術(shù)人員大膽策劃,利用系統(tǒng)原有蝶閥,制定周密的工藝安全方案,采用降壓帶煤氣插盲板方案,現(xiàn)場(chǎng)制作正壓空氣安全呼吸系統(tǒng),在確保作業(yè)人員安全條件下,先將煤氣進(jìn)行可靠切斷,然后進(jìn)行煤氣清掃,在安全可靠環(huán)境下更換了DN2400盲板閥,消除了布袋煤氣系統(tǒng)巨大的安全隱患。現(xiàn)場(chǎng)圖如圖4所示:
6.2 熱風(fēng)出口鋼殼結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造
3#高爐熱風(fēng)出口相貫線(xiàn)由于受應(yīng)力變化,內(nèi)部焊縫開(kāi)裂漏風(fēng)造成外部加強(qiáng)板頻繁開(kāi)裂漏風(fēng),送風(fēng)期鋼殼溫度居高不下,使用常規(guī)方法壓漿處理效果差,鋼殼開(kāi)裂補(bǔ)焊作業(yè)頻次居高不下,嚴(yán)重威脅熱風(fēng)爐設(shè)備工藝安全。
將原爐殼使用Q235鋼板材質(zhì)提升為Q345B,大幅度提高熱風(fēng)出口部位使用鋼材屈服強(qiáng)度,同時(shí)在不改變?cè)袪t殼幅弧度前提條件下,將原厚度20mm鋼板改為65mm厚度,同時(shí)采用可靠性更高的二氧化碳保護(hù)焊工藝,大幅提高熱風(fēng)爐相關(guān)線(xiàn)部位鋼殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,風(fēng)溫1200℃工況條件下,鋼殼溫度穩(wěn)定在100 ℃。改造現(xiàn)場(chǎng)如圖5、6所示:
6.3 盲板閥選型改造因地制宜
3#高爐熱風(fēng)爐煤氣總管原裝DN1800盲板閥為翻板結(jié)構(gòu),開(kāi)關(guān)板行程力矩大,造成閥門(mén)傳動(dòng)電器故障多。
煉鐵技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查,因地制宜,對(duì)原有閥門(mén)進(jìn)行選型改造優(yōu)化為立式結(jié)構(gòu),巧妙利用上下空間,并安裝制作操作平臺(tái),操作簡(jiǎn)單,穩(wěn)定可靠,消除了熱風(fēng)爐煤氣系統(tǒng)巨大的安全隱患。改造現(xiàn)場(chǎng)請(qǐng)況如圖7所示。
7 大修期間熱風(fēng)爐保溫技術(shù)創(chuàng)新
7.1 大修期間熱風(fēng)爐保溫技術(shù)創(chuàng)新
龍鋼1800m3高爐熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)形式為頂燃室,拱頂及高溫部位使用硅質(zhì)耐材,由于硅磚的抗熱震性能差,因此熱風(fēng)爐的保溫工作尤為重要,在做好保溫工作的同時(shí),還要組織穿插安排熱風(fēng)爐系統(tǒng)檢修,保護(hù)熱風(fēng)爐砌體在高爐大修過(guò)程中不受影響,導(dǎo)致砌體損壞。具體措施如下
熱風(fēng)爐保溫采用自系統(tǒng)循環(huán)保溫技術(shù),與外架烘爐器保溫方案具有低成本、易操作協(xié)調(diào)的優(yōu)勢(shì)。
高爐打水涼爐結(jié)束,(高爐休風(fēng)后三至四天)完成風(fēng)口鵝頸管安裝好風(fēng)口盲板。在打水涼爐期間倒流閥不得打開(kāi),防止涼爐打水水汽抽入熱風(fēng)管道及圍管。
7.2 大修期間熱風(fēng)爐保溫技術(shù)創(chuàng)新
熱風(fēng)爐需燒爐必須匯報(bào)調(diào)度,調(diào)度根據(jù)管網(wǎng)壓力情況,每次允許一座高爐熱風(fēng)爐燒爐,熱風(fēng)爐燒好后必須匯報(bào),調(diào)度根據(jù)安排表通知高爐熱風(fēng)爐燒爐,燒爐煤氣用量3.0-3.5萬(wàn)m3/h,送風(fēng)時(shí)間不小于10小時(shí),否則熱風(fēng)爐爐箅子溫度降不下來(lái),熱風(fēng)爐保溫效果差。
7.3 大修期間熱風(fēng)爐保溫技術(shù)創(chuàng)新
熱風(fēng)爐保溫拱頂溫度不低于900℃,每次只能燒一座熱風(fēng)爐,燒爐時(shí)間在兩小時(shí)左右。熱風(fēng)爐燒好拱頂溫度不得低于1200℃, 廢氣溫度不得超過(guò)300℃達(dá)到后燜爐。
7.4 大修期間熱風(fēng)爐保溫技術(shù)創(chuàng)新
熱風(fēng)爐系統(tǒng)的檢修項(xiàng)目必須與熱風(fēng)爐保溫做好溝通配合,提前一天通知熱風(fēng)爐燒爐做好準(zhǔn)備工作,得到工藝主管許可后方可施工,熱風(fēng)爐保溫一般可以給施工留有24小時(shí),最長(zhǎng)不超過(guò)60小時(shí)的作業(yè)時(shí)間 。
7.5 大修期間熱風(fēng)爐保溫技術(shù)創(chuàng)新
熱風(fēng)爐保溫操作注意事項(xiàng):熱風(fēng)爐保溫燜爐期間,出現(xiàn)拱頂溫度下降過(guò)快等異,F(xiàn)象,可從以下幾方面查找原因:
①熱風(fēng)閥是否漏水;
②空氣切斷閥關(guān)閉是否到位;
③煤氣支管氮?dú)獯祾呤欠衤╋L(fēng)。
8 結(jié)語(yǔ)
龍鋼公司2018年對(duì)兩座高爐進(jìn)行大修,煤氣專(zhuān)業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新總結(jié),提高了高爐大修停開(kāi)爐煤氣回收、熱風(fēng)爐保溫等技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、安全、高效目標(biāo)。同時(shí)通過(guò)技術(shù)改造,消除安全隱患百余項(xiàng),優(yōu)化煤氣設(shè)備、工藝十余項(xiàng),給兩座高爐大修后的安全生產(chǎn)提供有力保障。
參考文獻(xiàn):
[1] 龔兵,寶鋼高爐大修項(xiàng)目HSE管理研究.碩士論文.東北大學(xué).2010
[2] 張文;特大型高爐基礎(chǔ)改造工藝的試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2009年
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