煉鋼轉爐煤氣柜前后氧含量超標的原因及解決方案
?1 煤氣回收系統工藝流程
?在轉爐吹煉過程中，由于劇烈的氧化反應，會有大量的高溫爐氣從爐口逸出，爐氣中含有86%左右的CO和少量的CO2。爐氣出爐口后與少量空氣（一般通過爐口微差壓控制系統將空氣過剩系數控制為0.1）發生燃燒，燃燒后的煙氣中仍含有60%-70%的CO。為了回收煙氣中的CO，已配備了轉爐煤氣凈化及回收系統，主要包括爐口微差壓自動調節、R-D喉口、三通閥、氧氣及一氧化碳分析儀（三通閥閥前管道、煤氣柜柜前管道、煤氣柜中各有一套分析儀）等設備。
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?2?氧含量超標現象和原因分析
?（1） 氧含量超標現象。超標現象大多是出現在煤氣回收結束時，表現為三通閥前煤氣中氧含量正常（氧含量小于2%），而到煤氣柜柜前突然上升（達到2%-10%）。超標現象的出現具有不定期性，每月發生3-6次。
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?（2）氧含量超標原因。經過長時間的現場跟蹤、分析，查明超標的原因是由于轉爐吹煉后期鐵水中碳含量較低，氧氣與鐵水中的碳反應不夠劇烈，少量的氧氣被一次風機直接吸走混入煤氣中；另一方面，由于氧分析儀響應時間和三通閥動作時間過長，等三通閥接到分析儀氧含量超標指令從回收狀態完全轉換到放散時，已有一定量的含氧量很高的煤氣進入煤氣柜柜前管道，造成柜前管道氧含量超標。
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?3 解決方案
???查明氧含量超標的上述原因后，我們便從煤氣回收操作及設備所存在的缺陷上找到了解決方案。
????（1）規范煤氣回收操作。煤氣回收開始后及時將活動煙罩降到位，防止大量空氣被吸入煙罩內。煤氣回收期嚴格控制氧槍位，氧槍的提升嚴禁超過開氧點，防止槍位過高造成氧氣直接被一次風機吸走。煤氣回收結束前先提升活動煙罩，30s后再提氧槍。由于三通閥動作與活動煙罩動作聯鎖，這樣煤氣回收以活動煙罩提升而結束，不受氧分析儀響應時間長的影響。除特殊情況外，煤氣回收系統設備（三通閥等）必須自動控制。
???另外，由于回爐鋼中碳含量降低、吹氧時間短，碳、氧反應不劇烈，以致大流量的高純度的氧氣極容易被一次風機直接吸走，回收的煤氣中氧含量超標嚴重，因此我們決定不回收回爐鋼煤氣。
????（2）增加煤氣回收連鎖條件。原設計中煤氣回收三通閥的動作只與活動煙罩連鎖，為防止活動煙罩因意外故障無法動作，我們增加了氧槍的提示超過開氧點與三通閥從回收位置轉放散位置的聯鎖，從而形成雙保險。
???（3） 縮短三通閥動作時間及氧分析儀響應時間。經分析，三通閥動作時間長達48s的原因是由于氣缸的氣源管通徑太小（只有15mm）。我們將其擴大到25mm后，三通閥動作時間縮短為27s。另外，原設計三通閥的動作氣源為壓縮空氣，而且壓縮空氣的壓力偏低（0.6MPa），波動也很大，造成三通閥工況不穩。我們將三通閥的氣源改為中壓氮（壓力為1.3-1.6MPa,減壓后為0.7MPa），三通閥工況穩定，其動作時間又縮短了7s。與此同時又改進氧分析儀的性能，使其響應時間從48s縮短到36s。這樣整個反應時間有縮短，滯后現象有所改善。
???通過規范煤氣回收操作和設備改造后，我廠煤氣回收期間氧含量超標現象基本杜絕，消除了安全隱患，保證了轉爐煤氣回收系統能夠連續運行，煤氣回收約增加了5%。
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?4 其他造成氧含量超標的可能因素
???除了上述因素外，還可能出一些其他造成氧含量超標的因素，例如煙道上人孔門泄漏、負壓段管道泄漏、風機前管道上防爆膜破裂、三通閥關不死或三通閥突發故障不動作以及氧分析儀故障等。通常，轉爐煤氣回收氧含量超標屬偶發現象，大多是煉鋼操作不當所造成。如果轉爐煤氣回收氧含量超標連續發生，應檢查煤氣回收系統是否存在設備故障。
?轉爐煤氣回收量的討論
?每個實現煤氣回收的單位都有自己的一套煤氣回收量增加的辦法，但總結起來主要幾點：
?一 控制煤氣回收時爐口的空氣吸入量，使煙氣中的CO、O2含量盡快達標。
?二 在轉爐生產時化好初渣對煤氣回收的影響也很大，在轉爐生產中，化渣的好壞直接影響到轉爐生產的平穩性，也是衡量轉爐操作水平的主要標志，它同時是影響到轉爐煤氣量在生產初期是否能夠平穩上升的重要因素。從轉爐煤氣分析的曲線上就可以看出轉爐開始吹煉時的加料對煙氣CO
的變化是相當大的。通過我們的現場試驗，在轉爐生產中的加料做到分批加料將縮短從轉爐吹煉到煙氣達標的時間。
???三 轉爐煉鋼過程中的生產穩定對CO的穩定有很大的關系。由于轉爐生產過程是個脫碳的過程，在轉爐吹煉后期，一般生產廠的操作時供氧80%左右就是提活動煙罩，由于空氣的迅速進入，CO、O2的濃度很快下降，從煤氣分析曲線上可以證實CO的含量下降情況，提罩后基本上很快就使回收終止，從而影響煤氣的回收量。總結我們的成功經驗，在轉爐鋼水脫碳后期，雖然碳基本上沒去了，但我們在操作中可以適當將提罩時間后延，控制住爐口空氣暫時不讓其進入，再從煤氣分析曲線上可以看出，CO的含量曲線變成緩降，這就會延長回收時間，從而提高煤氣的回收量。
