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亚新钢铁高炉焦炭仓焦炭烘干改造运行实践
姜永龙林锦魏红玉刘艳林
（连云港亚新钢铁有限公司）
摘要随着科技的不断发展，许多新设备、新技术不断涌现且节能减排效果非常显著。亚新炼铁厂根据现场实际情况，瞄准科技前沿，努力增强信息的灵敏度，掌握行业的最新技术，大胆应用最佳节能技术，注重把冶金行业的最新节能环保节能技术为我所用，实现了节能降耗，降低生产成本之目的。
关键词：废气温度、烘干、自动控制、降低消耗
1、前言
受国内、国际市场因素影响，各钢铁企业之间竞争日益加剧，要想生存下去，如何降低生产成本，成了企业需要考虑的首要问题，亚新炼铁厂从投产之初就在思索这个问题。亚新地处连云港东南海岸线，三面环水，一面朝陆，属海洋性气候，典型的特征是湿度大。由于受地理位置的影响，特别是夏季进入雨季后，空气中的湿度较大，原料焦炭的粉尘含量也较高，对振筛的筛分处理带来较大影响，由于焦炭水分大，焦粉粘附到焦炭表面，筛分不下来，入炉后影响透气性。高水分焦炭入炉后，不但无形中增加了焦比，而且使煤气中的水分增加，加速了管道的腐蚀，降低了煤气滤袋的使用寿命，所以其危害非常大。
基于以上情况，如何降低焦炭水分成了炼铁厂研究的课题，经过多方研究和充分论证，并结合炼铁厂的实际情况，制定了详细的实施方案并经投产后运行论证，方案设计合理，效果显著，达到了设计要求。
2、方案原理
利用烧结环冷机运行冷却时，热烧结块热量产生的废热气进行烘干焦炭。环冷机为鼓风式冷却方式，共分四段冷却，第一段、第二段冷却时产生的废热气温度最高，第三段、第四段废热气的温度逐渐降低。第一段、第二段由于废热气温度最高，被利用余热锅炉发电和烧结机点火器预热使用。到第三段时废热气温度降低到约℃左右，到第四段废热气温度更低，所以只能利用第三段废热气进行烘干。在环冷机第三冷却段的上方设置收集罩来收集废热气（由于经过第一、第二冷却段冷风机的鼓吹，已将粉尘吹出，到第三冷却段时含尘量极低，可以忽略不予考虑），在收集罩顶部开孔连接管道，收集来的废热气经加压风机加压输送到矿槽焦炭仓底部，进入仓内进行焦炭烘干，烘干焦炭后的低温湿气经仓口排出。由于焦炭有透气性及过滤作用，所以排出的气体不含灰尘，故不会对矿槽内部环境造成污染。
3、实施方案
在1#环冷机第三冷却段收集罩（规格11.5m/8.1m*3.2m*2.0m）上接管，在2#环冷机第三冷却段收集罩（规格11.5m/8.1m*3.2m*2.0m）上接管，将两根支管（DN1mm）汇成总管DNmm（两根支管各增加一台电动调节阀DN1），废热气总管经引风机加压输送到矿槽侧，再分成两根支管（DNmm）分别将废热气输送到1#矿槽4个焦炭仓和2#矿槽4个焦炭仓进行焦炭烘干处理。进入各个焦炭仓的管道上（DNmm）增加电动调节阀（DN），来平衡废热气的使用量。仓口管道再分成八根支管（DNmm）进入仓内，支管增加手动阀门（DN）来分配气量。
在1#环冷机和2#环冷机各收集罩支管上增加温度传感器和电动调节阀（DN1），根据废热气的温度来调节风量的大小或作为检修阀来使用。在总管的出口两根主管上增加阀门是为了调节废热气量的平均输入。引风机流量的调节使用变频电机调节（投资大，但节省电量消耗，长时间使用才能见效益）。管道连接好后进行保温处理。
4、控制
烘干过程全自动，控制系统使用西门子PLC，可实现无人值守，长期稳定安全运行。
在总管两根进口支管上增加温度传感器、流量计和电动调节阀；引风机的电机使用变频电机，引风机的进、出口增加压力变送器；总管出口两根支管上增加温度传感器、压力变送器、以及流量计和电动调节阀。
两台环冷机正常运行状态下风机启动，进口两根支管的阀门调节方式为：根据废热气温度的高低，自动调节进口阀门的开度，废热气温度高阀门开度就大，废热气温度低阀门开度就关小。实行一对一控制，两套环冷机互不干扰，其中一套环冷机因故停机废热气温度降低到一定值时，阀门则自动关闭。检测到两套环冷机废热气温度都降低，阀门全部关闭，风机自动停机。
引风机的自动调节：根据环冷机废热气的温度高低以及进口阀门的开度来调节引风机的流量，废热气温度越高风机转速也就越高，流量也就越大。充分利用变频电机的特性来调节电机功率的输出，做到既能满足生产需要又能达到节能的目的。
总管出口两根支管的流量计、压力变送器用来检测管道的平均流量问题，用电动阀门实现自动调节。进入八个焦炭仓的各个支管增加手动调节阀，依据焦炭的水分或温度来调节废热气的流量。
4、参数
引风机：Q=-m3/h，风机叶片材质16Mn，叶片要求耐磨、耐腐蚀，耐高温℃
变频电动机：P=kw、10kv、IP54，绝缘等级F级
5、运行情况
焦炭烘干项目通过论证、立项、到实施，在两个月的时间内完成施工，与15年9月初投入运行，经过三个多月的投入使用前后效果对比明显。
6、结论
焦炭经过烘干后，首先解决了焦粉粘接筛板堵塞问题，振动筛筛分效率提高了，由于焦粉粘接筛板腐蚀严重，解决了筛板堵塞问题也就延长了筛板的使用寿命；同样的料批，焦炭负荷提高了（55t矿批，焦炭负荷由3.9提高到了4.18）；进入发电透平机的煤气温度由平时的90℃左右提高到了℃左右，发电量较煤气温度低时提高了-kw/h左右；煤气净化系统干法除尘的滤袋进出口压差未烘干之前压差较高在4-6Kpa左右，为了减少压差只有增加反吹频率，增加了气耗，降低了滤袋使用寿命，焦炭经过烘干后压差高问题迎刃而解，而且有效延长了滤袋的使用寿命，使用效果明显。
焦炭烘干后的水分多少主要取决于环冷机废热气的温度，废热气温度越高，烘干的效果就越好，废气的温度越低，效果则降低。如废气温度较高保持在-℃之间，能将焦炭的水分降到5-6%左右，对焦炭振筛的筛分、高炉的透气性、入炉的焦比、煤气的含水量等都能得到良好的改善和促进，经济效益显著。
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