转炉煤气自动回收及程序优化方法

【摘要】转炉煤气的充分回收利用是降本增效重要环节之一，也是大型钢铁企业保护环境、节约能源应尽的责任和义务。为了能够尽可能多的回收煤气，通过对煤气回收系统的现场跟踪及分析，通过合理的优化煤气回收系统的程序，既增加了煤气回收量，也提高了煤气回收的安全性。本文主要介绍了煤气回收优化的总体思路和主要技术方案。

【关键词】煤气回收；优化；程序；安全性；技术方案

1、总体思路

转炉煤气质量好坏及回收量的多少和转炉氧枪吹炼、一次除尘、转炉风机等设备有很大的关系，通过现场跟踪煤气回收过程，分析影响煤气回收的因素，从影响煤气的产生、流经路径、回收系统三个方面进行优化。通过修改PLC控制程序及画面组态程序，能够最大程度的多回收煤气并保证煤气回收系统的安全性。

2、技术方案

2.1可行性分析

本次主要是针对炉前冶炼和煤气回收过程，通过优化程序来达到多回收煤气的目的，以不增加设备为前提，程序的修改经过多方面的论证、不会对设备产生不良影响，不会产生安全隐患。同时通过对程序的优化还可以增加安全性。

2.2项目实施过程

（1）通过几天对煤气回收整个过程的全方位跟踪，转炉炼钢是产生煤气的源头，煤气质量和转炉氧枪吹氧量、氧枪枪位有很大的关系。为了提高煤气的质量、要让转炉冶炼人员能够实时的观测到转炉煤气的质量，这样就需要在转炉冶炼操作画面实时显示转炉煤气中一氧化碳和氧气的浓度在转炉冶炼气体中的百分比，冶炼操作人员在不影响正常冶炼的情况下，适当的可以调整吹氧流量和枪位，使冶炼气产生的气体能够尽早满足煤气回收的条件，从而增加煤气回收时间。实时画面如下：

（2）转炉开始吹炼前3-4分钟一氧化碳浓度低，不能进行煤气回收。通过分析原因是转炉没有烟罩，在吹炼开始阶段一氧化碳含量少，而且由于没有降罩和风机速度高吸进大量的空气从而使一氧化碳浓度降低，无法达到回收要求。通过实验和现场跟踪，适当降低一次除尘风机转速，一氧化碳浓度可以提前30秒钟满足回收条件。于是通过修改PLC控制程序将风机速度调整为在转炉开始吹氧前两分钟风机转速为900rpm/min，两分钟之后将风机转速调整为900rpm/min，这样既保证了转炉除尘的效果又提高了煤气的回收时间。

（3）转炉煤气回收的控制过程如下：当煤气回收条件满足时，进行煤气回收，水封阀先动作打开，当水封阀开到位后，三通阀才动作打开；当煤气回收条件不满足时，进行煤气放散，先关闭三通阀，三通阀关到位后，再关闭水封阀。转炉在吹炼前6分钟的时间内，由于吹炼过程中氧压不稳，煤气中一氧化碳的浓度经常发生波动，有时会使已经满足煤气回收的条件而再次出现不满足的情况，通过跟踪观察一氧化碳的不满足时间比较短，也就是在10秒钟以内，根据这种情况，在煤气自动回收过程当中，转炉开始吹炼前6分钟之内，如果一氧化碳波动不满足条件时间在10秒钟以内，煤气回收过程中的三通阀和水封阀不动作继续保持原位即打开状态，只有超过10秒钟的时候煤气回收中三通阀和水封阀才相继关闭，这样平均每炉就多回收煤气10秒钟。

（4）原转炉煤气回收是手动回收，当条件满足时，组态监控画面进行提示：煤气回收条件满足，同时声光报警器报警，岗位人员听到报警后，通过点击组态画面或是操作台回收按钮进行煤气回收。为了能够及时进行煤气回收，将手动回收煤气修改为全自动回收煤气，即通过修改PLC控制程序，当煤气回收条件满足时，系统自动进行煤气回收，这样不但降低了岗位工人的劳动强度，而且平均每炉可以多回收煤气5秒钟。

（5）转炉煤气是有毒的气体，安全是首要问题，在回收过程中由于转炉吹炼过程中意外情况的出现，转炉煤气回收条件会出现波动。由于转炉煤气回收是三通阀和水封阀相互配合的过程，在全自动回收过程中，当煤气回收条件波动的较频繁时，控制程序有时会出现三通阀打开而水封阀关闭的情况，这样与煤气回收的控制过程完全相反，而且也非常危险容易出现安全事故。通过分析，完善控制程序，当转炉煤气回收不满足条件进行放散的时候，只要水封阀动作就要等整个动作过程全部动作完毕才可以进行下一个动作，这样就使煤气回收安全性能得到提高。

（6）转炉吹炼结束后，转炉口至煤气回收三通阀之间有很长一段距离，虽然吹炼已经结束，可是管道中的煤气依然满足回收条件，为了能够延长回收时间，将煤气回收与氧气切断阀的连锁增加50秒的延时，能够将管道中的满足条件的煤气回收到煤气柜中，这样每炉平均可以增加煤气回收时间在30秒钟。

3、经济效益与社会效益分析

（1）项目投资使用原有设备，没有增加设备，只是对程序进行优化，投资为0。

（2）经济效益计算：通过修改控制程序，该钢厂转炉煤气回收平均每炉可以多回收80秒钟，以每秒钟回收煤气17立方米，平均每天冶炼60炉，煤气每立方米0.1元计算，每天经济效益为：80×17×60×0.1=8160元.

（3）社会效益：通过程序的优化，大大降低了向大气中排放有毒气体的量，提高了空气质量。

4、结束语

该钢厂与其他钢铁企业不同，有自己本身的特点。转炉煤气回收要结合本炼钢厂转炉冶炼的实际情况进行，通过本次对转炉煤气回收进行程序优化，取得了很好的效果，不但提高了煤气回收的时间，而且降低了工人劳动强度，同时也保证了系统的安全性。

作者简介

杨柳，女，工程师，河北钢铁集团承钢公司从事自动化维护工作。