歐冶爐氣化爐粉塵線的運行狀況淺析

許睿

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

歐冶爐氣化爐粉塵線的運行狀況淺析

許睿

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

八鋼歐冶爐在開爐后和羅涇COREX爐不同，入氣化爐主要原燃料為焦炭，由氣化爐進入熱旋風除塵器的粉塵焦粉含量較多，有部分小顆粒的焦丁。開爐后期出現堵塞情況，并造成粉塵線跳機。文章對粉塵線運行狀況及異常情況進行了分析，并提出了預防措施。

非高爐煉鐵；跳機；堵塞；預防

1 問題的提出

八鋼歐冶爐于2015年6月19日06∶40第一次開鐵口成功，順利出鐵，這標志著新疆地區首次擁有代表世界煉鐵最前沿的非高爐煉鐵技術。八鋼歐冶爐開爐后和羅涇COREX不同，入氣化爐主要原燃料為焦炭，由氣化爐進入熱旋風除塵器的粉塵焦粉含量較多，有部分小顆粒的焦丁。開爐初期20天因粉塵少，各粉塵線運行狀態良好，無堵塞報警、無返吹壓差超限。后期出現堵塞情況，并造成粉塵線跳機。

2 歐冶爐汽化爐粉塵燒嘴工藝流程

歐冶爐工藝中共有四組（編號為1#、2#、3#、4#）粉塵返吹線，擔負著除去發生煤氣中的粉塵，并把這些粉塵返吹回熔融氣化爐的任務。從氣化爐產生的發生煤氣帶有很多粉塵，出來后由冷煤氣冷卻，在還原煤氣進入豎爐前，大部分粉塵通過熱旋風來分離。粉塵的溫度約為700～850℃，它們被收集在熱旋風的底部，在通過粉塵罐，TP室，粉塵燒嘴后由氮氣帶著吸入氣化爐。

粉塵返吹線設有熱旋風除塵器、流態化罐、流態化罐有上部和下部液壓球閥、TP室、粉塵收集罐、底層垃圾箱，TP室由二個橫段截止閥和粉塵燒嘴組成。粉塵線反吹工藝流程見圖1。

粉塵噴吹流程∶熱旋風→上部液壓球閥→粉塵流態化罐→下部液壓球閥→TP室→橫段截至閥1→橫段截至閥2→粉塵燒嘴→氣化爐爐爐內

細顆粒排灰流程（休風狀態）∶TP室→閥1→閥2→粉塵收集罐→排灰閥→眼鏡閥→垃圾箱

粗顆粒排灰流程（休風狀態）∶粉塵流態化罐→閥3→閥4→粉塵收集罐→排灰閥→眼鏡閥→垃圾箱

熱旋風排灰流程（休風狀態）∶熱旋風→閥5→垃圾箱

圖1 粉塵線反吹工藝流程圖

3 開爐后運行狀況技術分析

歐冶爐自6月18日開爐至8月26日長周期休風，共生產69天。粉塵線的跳機主要有以下四種情況∶噴吹罐壓差＞10kPa或者＜-20kPa；熱旋風高料位滿；流態化罐高料位滿；粉塵線溫度＜300℃。通過以上四種情況可以分析粉塵線運行情況。

3.1 1#～4#粉塵線熱旋風和流態化罐高料位分析

從開爐至長周期休風的趨勢圖來看，1#～4#粉塵線熱旋風和流態化罐料位一直為0，說明開爐至今，粉塵線從未因熱旋風和流態化罐高料位滿發生跳機。所以粉塵線跳機的主要原因是∶噴吹罐壓差＞10kPa或者＜-20kPa；粉塵線溫度＜300℃。以1#粉塵線跳機為例分析其跳機原因。圖2中分別表示三個不同周期內每天所跟蹤的1#粉塵線氧量與粉塵線溫度和噴吹罐壓差的關系圖。

結合圖2趨勢可以看出，從開爐至停爐1#粉塵線因為噴吹罐壓差＞10kPa或者＜-20kPa跳機次數總計51次。由于粉塵線溫度＜300℃引起的跳機0次。主要原因在于自開爐以來1#粉塵線溫度一直約在100℃，將1#粉塵線溫度屏蔽，所以未發生粉塵線溫度高跳機。自8月4日以來，為了減少1#粉塵線跳機，屏蔽了噴吹罐壓差和粉塵線溫度。

圖2 1#粉塵線氧量與粉塵線溫度和噴吹罐壓差的關系圖

4 粉塵線運行異常分析

歐冶爐在開爐后入氣化爐主要原燃料為焦炭，由氣化爐進入熱旋風除塵器的粉塵焦粉含量較多，且有部分小顆粒的焦丁。開爐初期20天，因粉少，各粉塵線運行狀態良好，后期出現堵塞情況，并造成粉塵線跳機。造成粉塵線跳機的主要原因為噴吹罐壓差＞10kPa或＜-20kPa。而噴吹罐壓差＞10kPa或＜-20kPa是因為粉塵線堵塞，尤其是隨著煤比的升高，粉塵線的堵塞加劇。由于入爐焦炭產生的焦粉硬度較高，加劇了對粉塵線連接管內襯的磨損。開爐第一個月計劃檢修時發現異常情況見表1。

表1 開爐第一個月計劃檢修時發現異常情況

“連接管（三）”內襯管也已出現磨損嚴重情況，各條線情況基本相同，如圖3所示。

針對上述情況，必須更換設備，防止波紋管被燒穿，引起泄漏事故。加工“T型接頭緩沖管”，法蘭暫不焊接，按現場情況試裝后酌情確定是否焊接。“T型接頭緩沖管”法蘭可依據目前安裝面的尺寸進行二次加工，保證嵌入安裝面，達到既能滿足找正精度要求，又可防止耐材進一步磨損的作用。（試裝完畢后，“T型接頭緩沖管”外與TP室之間間隙，填充炮泥替代耐材）。

圖3 內襯管磨損情況對照圖

為改善粉塵線運行狀態，還需要進一步改進∶提高拱頂溫度；減少煤粉水分，使粉塵粘度降低；進行流態化罐粗顆粒排灰；TP室載送氮氣對中到位，不能有偏差。

5 粉塵線堵塞事故的防范措施

5.1 粉塵線堵塞可能發生的事故

如果現場生產中因一些原因，如設備沖刷、磨損過大，未按定修周期更換；法蘭、管道變形、密封失效；連接管斷裂；工藝情況突變等。都會造成粉塵線高溫粉塵外漏、連接管燒穿引起火災甚至爆炸。因此，在生產操作中需要嚴格防范。

如發現粉塵線漏煤氣，立即停用全部粉塵線，需休風處理。不可冒險開風狀態在線處理；

現場發現溫度超標，可采用物理降溫，并分析溫度超標原因，必要時應休風更換。更換前，各班提高巡檢頻次，操作人員每班2～3小時帶空呼遠離測溫點現場測溫，如溫度繼續上升，通知作業長，當班停用某條粉塵線。中控同時每批料觀察粉塵線中控大屏幕現場監控鏡頭一次，便于發現異常情況；粉塵線中控大屏幕現場監控鏡頭出現大量粉塵，且在粉塵線平臺以下兩層，有異響和煤氣超標，立即停用全部粉塵線，緊急休風，休風后進行檢查；對于已經發現的異常點，需告知各班操作人員該異常點位置，以及通知到爐區目前異常點狀況，便于發生緊急情況時，能夠進行緊急處理。

6 結語

粉塵返吹線除了能將熱旋風除塵器捕獲的粉塵返吹到氣化爐中的作用之外，還可以通過調節粉塵燒嘴氧氣噴吹量來調節氣化爐拱頂溫度，在爐況調節上有很大的作用。

為防止歐冶爐粉塵返吹線頻繁堵塞，影響到生產運行，給出以下建議∶

（1）按裝機量儲備“連接管（一）”、“連接管（二）”、“連接管（三）”機旁備件各四套，定修周期設定為一個月，定期檢查更換。最低儲備量為四套。

（2）“T型接頭緩沖管”儲備8套，定修周期設定為一個月，定期檢查更換。最低儲備量為四套。

（3）目前粉塵線缺少滑動支座和膨脹量變化吸收能量的波紋管，建議各條線增加一組波紋補償器，補償量±100mm，同時將現有支座改為滑動支座，并新增一組滑動支座為宜。可提高同心度，提高內襯管壽命。

（4）粉塵燒嘴為避免燒穿漏水，或發生類似爆炸惡性事故，建議更換周期為3個月。

[1]王筱留.煉鐵學[M].北京∶冶金工業出版社，2005.

Analysis the Operation Situation of Dust Line of Gasifier for OY Furnace

XU Rui
（Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group）

OY furnace of Bayi steel is different from Luojing COREX furnace after blow on,and the main fuel of gasification furnace is coke.The content of dust coke powder from the gasification furnace into the hot cyclone dust collector is more,and the dust coke content with partly granulated coke,during the last period of blowing on the emergence of congestion leads to the case that the dust line jumped.In this paper,the operation status and abnormal situation of dust line are analyzed,and the preventive measures are put forward.

Non-BF ironmaking processes；jumping machine；congestion；prevention

TF557

B

1672—4224（2015）04—0032—03

聯系人：許睿，男，24歲，本科，烏魯木齊（830022）寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司第一煉鐵廠

E-mail：18690255905@163.com.