欧冶炉风口配加压缩空气实践

刘鹏南，陈若平

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

欧冶炉风口配加压缩空气实践

刘鹏南，陈若平

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

欧冶炉炼铁工艺需要配加氮气降低风口理论燃烧温度,但氮气制造成本较高。文章介绍了为降低欧冶炉生产成本用压缩空气替代风口的氮气和氧气的实践。

欧冶炉；风口；压缩空气

1 前言

欧冶炉炼铁工艺在原COREX工艺基础上进行了部分创新，但风口水套易损坏。分析认为风口温度过于集中，风口理论燃烧温度过高导致。罗泾C3000风口理论燃烧温度在配加氮气浓度5%，风口理论燃烧温度在3800℃，铁水平均含硅较高约在8%。分析欧冶炉燃料结构，认为欧冶炉具备提高风口氮气用量，降低风口理论燃烧温度的条件。欧冶炉从2015年6月18日开炉以来，风口氮气浓度逐渐从5%提升至25%，最高用至40%，但氮气制造成本较高，用压缩空气替代风口的氮气和氧气可有效降低能源成本。

欧冶炉自6月18日开炉生产69天，开炉时风口配加纯氧及添加氮气。为了降低氧气及氮气消耗，自7月31日开始，风口配加压缩空气，风口进气主要以氧气和压缩空气为主，基本不使用添加氮气。风口压缩空气使用量基本在8000～12000m3/h。对欧冶炉风口配加压缩空气后对炉况的影响进行分析。

2 配压缩空气工艺流程及参数

图1是风口配加压缩空气工艺流程。

图1 风口配加压缩空气工艺流程

氧气压力0.8MPa；氮气压力1.0MPa；压缩空气压力0.8MPa；风口理论燃烧温度2500～3000℃；空压机设计参数，单台流量21600m3/h；排气压力0.8MPa；氧气围管压力即风口氧压0.55～0.6MPa。

3 风口配加压缩空气连锁条件

配合全焦工艺，氧口平台新增DN400压缩空气管系汇入氧口DN500氧气总管。

（1）全焦正常生产用氮由新增DN400压缩空气与DN300加大管氮气提供。原DN80氮气调节阀FV04033的预开度指令仍有效。

（2）复风完成后，氧气环管压力稳定在0.5～0.65MPa（正常按0.55～0.6MPa）区间后，操作人员优先选择加入压缩空气，压缩空气调节阀预开5%软件判断压缩空气压力与氧气环管压力的压力差值，当前者高于后者100kPa且检漏完成后，允许DN400压缩空气切断阀YV04904C.01与YV04904C.02开启开始COREX炉添加压缩空气。

（3）DN400压缩空气切断阀检漏的过程∶按先YV04904C.02后 YV04904C.01的顺序，即当阀YV04904C.02全开，阀YV04904C.01关闭，流量计的测量值无变化5秒。阀YV04904C.01开启阀YV04904C.02关闭，流量的测量值无变化5秒。压缩空气切断阀门YV04904C.02/YV04904C.01气密合格，否则严禁压缩空气加入COREX氧气环管。

（4）DN400压缩空气加入后，压缩空气流量调节阀5%阀门给定解锁，压缩空气流量调节阀由阀位环转流量环（阀位环，阀门开度控制；流量环，流量控制，阀门开度根据流量自动调节），其流量设定由操作人员手动完成。

（5）压缩空气投入后，软件实时监视压缩空气压力与氧气环管压力的压力差值，当差压≤100kPa，画面报警；压力差值≤80kPa压缩空气切断阀YV04904C.01与YV04904C.02自动关闭，停止压缩空气添加。（调节阀FV04035C返回5%预给定）压缩空气的投入与切除之间设置20kPa的回差以避免阀门频繁动作；（压缩空气添加画面优化）。

（6）DN400压缩空气管系与DN300加大管氮气之间不设自动切换DN400压缩空气故障（压差＜80kPa）切断时，DN300氮气自动开至相应开度，初始开度10%之后按照停止压缩空气前后入炉总氮气量不变原则进行DN300氮气流量调节。

（7）DN400压缩空气不参与氮氧切换逻辑。

（8）DN400压缩空气切断阀 YV04904C. 01/YV04904C.02与“COREX工作非”连锁∶，压缩空气切断阀关闭，停止供压缩空气。

（9）空压机的启停与储罐压力控制自成体系，不与COREX炉的主控软件直接连锁。

（10）当公辅用压缩空气机出现问题COREX用压缩空气机供外网，必须立即通知COREX中控做切换工作。

4 配加压缩空气对风口氧气单耗的影响

图2是风口配加压缩空气后氧气单耗的变化。

图2 风口氧气单耗

由图2可以看出，前一个箭头是配加压缩空气前氧气单耗，后一个箭头是配加压缩空气后的氧气单耗。在7月31日风口添加压缩空气后，风口氧气单耗逐渐降低，因为压缩空气带来的氧气，未计算在风口氧气流量中，所以配加压缩空气后风口氧气流量是有所减少的，带来的变化就是风口氧气单耗的降低。

5 配加压缩空气对氮气消耗量的影响

图3是风口配加压缩空气后氮气消耗的变化。

图3 欧冶炉氮气消耗

由图3可以看出，前一个箭头是配加压缩空气前氮气消耗，后一个箭头是配加压缩空气后的氮气消耗。在7月31日风口添加压缩空气后，氮气消耗逐渐降低，因为压缩空气带来的氮气（未计入欧冶炉氮气消耗总量），使得风口添加氮气基本不使用，所以欧冶炉风口消耗的氮气流量是有所减少的，带来的变化就是欧冶炉氮气消耗量下降。

6 配加压缩空气对氧气风口压力的影响

图4是风口配加压缩空气后氧气风口压力的变化。

Production Practice of Adding Compressed-air in Tuyere of OY Furnace

LIU Peng-nan，CHEN Ruo-ping
（Ironmaking Branch，Bayi Iron&Steel Co.，Baosteel Group）

Need to add nitrogen to reduce the Tfof tuyere during iron making process of OY furnace,but the cost of nitrogen production is higher.This paper introduces the practice in order to reduce the production cost of OY furnace using compressed air instead of air nitrogen and oxygen.

OY furnace；tuyere；compressed air

TF557

B

1672—4224（2015）04—0021—02

联系人：刘鹏南，男，29岁，大学本科，助理工程师，乌鲁木齐（830022）宝钢集团八钢公司炼铁分公司第一炼铁分厂

E-mail:liupn@bygt.com.cn