CN103555880B - 一种防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法 - Google Patents
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Abstract
一种防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法，属于转炉炼钢方法技术领域，其技术方案是：开吹阶段利用氧气与氮气的混合气体代替单一氧气点火吹炼，混合气体总量为正常吹炼供氧量，其中氧气流量为正常吹炼供氧量的50%~60%，向熔池提供正常吹炼所需的供气压力，增大射流冲击面积及穿透深度，缩短点火时间；蒸发冷却器入口温度上升幅度大于4℃时，逐渐提升氧气流量，同比降低氮气流量，氧气流量提升到正常供氧量后关闭氮气，烟气中CO、O2含量控制在卸爆范围以外。本发明用较为简单的方法解决了长期困扰企业的转炉半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的问题，消除了安全隐患，保证生产的顺利进行，对半钢炼钢的安全高效生产作出了很大贡献。
Description
技术领域
本发明涉及一种留渣操作下防止半钢炼钢开吹阶段电除尘泄爆的吹炼方法，属转炉炼钢方法技术领域。
背景技术
干法除尘是近年来在炼钢转炉应用的一种除尘方式，与传统的湿法转炉除尘工艺相比，具有能耗低、占地少、运行成本低、烟尘回收处理容易、改善环境等优势。由于转炉炼钢的不连续生产特性，使得冶炼过程中产生的CO和部分O2易同时进入除尘系统，一旦两种气体混合并同时达到CO＞9%、O2＞6%，在遇到火花或明火时，就会产生燃烧和爆炸。而在电场中静电除尘器的阴极极线一端，随时都在放电，产生电火花，当达到爆炸条件的烟气通过静电除尘器时，极易产生燃烧和爆炸，给生产带来较大影响。相比于湿法条件下的炼钢工艺，转炉除完成正常的冶炼任务以外，还要保证产生的烟气成分避开静电除尘器的卸爆范围。
干法除尘吹炼点火阶段，为了减少未反应的氧气进入静电除尘器，开吹时一般采用小流量低枪位模式。而对于采用留渣操作的半钢冶炼来说，尤其留渣量大（前一炉总渣量的50%～80%）的炉次，同样枪位下，氧气射流穿透力弱，点火困难。若点火时间过长，氧枪中的氧气则大量逸到烟气中，由于半钢中Si、Mn含量低，点火成功后C快速反应生成大量CO，只有少量CO在炉口及烟道内反应转化为CO2，其余大部分CO进入电场使得烟气中CO含量升高，CO与O2混合且体积百分比达到CO＞9%、O2＞6%时引发电除尘器泄爆。此外，低枪位开吹时氧气流股击起的金属液滴反射到氧枪枪头极易将其烧穿，引发漏水的危险，存在较大的安全隐患。
中国专利号CN101619375B公开了一种顶底复吹转炉防止电除尘泄爆的方法，要求铁水中Si含量不低于0.15%，不适用提钒后的半钢（Si＜0.01%）；中国专利号CN102925621A公开了一种防止半钢炼钢转炉干法除尘系统泄爆的方法，中国专利号CN103060514A公开了防止半钢炼钢转炉除尘泄爆的遭渣方法及半钢冶炼方法，涉及的转炉留渣量为转炉容积的2×10-3～4×10-3或上炉炉渣总量15%～40%，不适用留渣量大于炉渣总量50%的情况。对于如何防止大留渣量的条件下半钢炼钢开吹阶段电除尘泄爆的方法未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法，这种方法能够防止在大留渣量的条件下半钢炼钢开吹阶段发生电除尘泄爆，消除安全隐患，保证生产的顺利进行，提高企业的生产率和经济效益。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法，开吹阶段利用氧气与氮气的混合气体代替氧气点火吹炼，向熔池提供正常吹炼所需的供气压力，以确保吹透渣层，氧气直接接触半钢，缩短点火时间，避免烟气中O2含量升高，具体步骤如下：
a．转炉内留有上炉炉渣总量50%~80%，先加废钢，再兑半钢，兑铁时除尘风机转速控制在800~850rpm；
b．兑完半钢前后摇炉1~3次，角度为±40°，使兑铁带起的炉渣均匀散开，再将转炉摇正；
c．下氧枪吹炼，氧枪降至待吹点时先打开氮气调节阀，3秒后再打开氧气调节阀，混合气体总量为正常吹炼供氧量，其中氧气流量为正常吹炼供氧量的50%~60%，保持30~45秒，蒸发冷却器入口温度上升幅度大于4℃时，逐渐提升氧气流量，提升氧流量时同比降低氮气流量，经20~35秒逐渐上升到正常供氧量，氧气流量提升到正常供氧量后关闭氮气调节阀，开吹阶段除尘风机转速控制在1600~1700rpm；
d．同枪位下全流量氧氮混合点火较单氧气低流量点火射流穿透熔池深度增加300~400mm，将氧氮混合点火开吹枪位提高150mm，控制在1.6~1.7m。
上述防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法，在开吹前期不降罩，烟气中O2百分比降到6%以下时开始降罩吹炼，通过富氧燃烧使初期生成的CO尽可能多的转变成CO2。
上述防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法，所述氮气作为辅吹气体替换为其他惰性气体。
本发明的有益之处在于：
本发明针对半钢炼钢留渣操作，炉内渣层厚小流量开吹点火困难的的现状，采用氧气与氮气混合供气保证开吹压力，配以高枪位点火，点火成功后提高氧气流量同比降低氮气流量，氧气流量达到正常吹炼需求时关闭氮气，此方法在成功避免开吹阶段发生电除尘泄爆的同时实现半钢炼钢恒流量控制。
本发明可以有效避开CO与O2混合气体的爆炸极限，从而避免转炉半钢炼钢电除尘泄爆，起到稳定转炉生产节奏，降低氧枪漏枪事故及延长电场使用寿命的作用。
本发明利用原有供气管路，无需额外投资，更重要的是，用较为简单的方法解决了长期困扰企业的转炉半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的问题，消除了安全隐患，保证生产的顺利进行，对半钢炼钢的安全高效生产做出了很大贡献。
具体实施方式
本发明在开吹阶段利用氧气与氮气的混合气体代替氧气点火吹炼，向熔池提供正常吹炼所需的供气压力，以确保吹透渣层，氧气直接接触半钢，缩短点火时间，避免烟气中O2含量升高。着火后碳氧反应生成的CO在炉口附近遇到空气中的氧再次燃烧生成CO2，随着碳氧反应进行烟气中CO含量逐渐升高，而静电除尘器中的O2含量快速下降，将烟气中CO、O2含量控制在卸爆范围以外，避免开吹阶段发生电除尘泄爆。
本发明的具体步骤如下：
a．转炉内留有上炉炉渣总量50%~80%，先加废钢，再兑半钢，兑铁时除尘风机转速控制在800~850rpm；
b．兑完半钢前后摇炉1~3次，角度为±40°，使兑铁带起的炉渣均匀散开，再将转炉摇正；
c．下氧枪吹炼，氧枪降至待吹点时先打开氮气调节阀，3秒后再打开氧气调节阀，混合气体总量为正常吹炼供氧量，其中氧气流量为正常吹炼供氧量的50%~60%，保持30~45秒，蒸发冷却器入口温度上升幅度大于4℃时，逐渐提升氧气流量，提升氧流量时同比降低氮气流量，经20~35秒逐渐上升到正常供氧量，氧气流量提升到正常供氧量后关闭氮气调节阀，开吹阶段除尘风机转速控制在1600~1700rpm；
d．同枪位下全流量氧氮混合点火较单氧气低流量点火射流穿透熔池深度增加300~400mm，将氧氮混合点火开吹枪位提高150mm，控制在1.6~1.7m；
e．开吹前期不降罩，通过富氧燃烧使初期生成的CO尽可能多的转变成CO2，烟气中O2百分比降到6%以下时开始降罩吹炼。
应用本发明方法后，泄爆次数由原来的每月平均13.8次下降到每月平均0.7次，以下通过120吨转炉实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
转炉内留有上炉炉渣总量50%，先加6.8吨废钢，再兑131.6吨半钢，除尘风机转速控制在833rpm，兑完半钢前后摇炉1次，角度为±40°，再摇正转炉，下氧枪吹炼，氧枪降至待吹点时先打开氮气调节阀，3秒后再打开氧气调节阀，混合气体总量为正常吹炼供氧量，其中氧气流量为正常吹炼供氧量的60%，保持30秒，蒸发冷却器入口温度上升幅度为5℃时，逐渐提升氧气流量同比降低氮气流量，经20秒逐渐上升到正常供氧量，关闭氮气调节阀，开吹阶段风机转速控制在1620rpm，氧氮混合点火开吹枪位控制在1.7m，烟气中O2百分比降到5.9%时开始降罩吹炼。
实施例2：
转炉内留有上炉炉渣总量70%，先加8.7吨废钢，再兑130.2吨半钢，除尘风机转速控制在817rpm，兑完半钢前后摇炉2次，角度为±40°，再摇正转炉，下氧枪吹炼，氧枪降至待吹点时先打开氮气调节阀，3秒后再打开氧气调节阀，混合气体总量为正常吹炼供氧量，其中氧气流量为正常吹炼供氧量的55%，保持40秒，蒸发冷却器入口温度上升幅度为6℃时，逐渐提升氧气流量同比降低氮气流量，经30秒逐渐上升到正常供氧量，关闭氮气调节阀，开吹阶段风机转速控制在1670rpm，氧氮混合点火开吹枪位控制在1.65m，烟气中O2百分比降到5.8%时开始降罩吹炼。
实施例3：
转炉内留有上炉炉渣总量80%，先加5.9吨废钢，再兑133.2吨半钢，除尘风机转速控制在847rpm，兑完半钢前后摇炉3次，角度为±40°，再摇正转炉，下氧枪吹炼，氧枪降至待吹点时先打开氮气调节阀，3秒后再打开氧气调节阀，混合气体总量为正常吹炼供氧量，其中氧气流量为正常吹炼供氧量的50%，保持45秒，蒸发冷却器入口温度上升幅度为5℃时，逐渐提升氧气流量同比降低氮气流量，经35秒逐渐上升到正常供氧量，关闭氮气调节阀，开吹阶段风机转速控制在1700rpm，氧氮混合点火开吹枪位控制在1.6m，烟气中O2百分比降到5.9%时开始降罩吹炼。
Claims (2)
1.一种防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法，其特征在于：开吹阶段利用氧气与氮气的混合气体代替氧气点火吹炼，向熔池提供正常吹炼所需的供气压力，以确保吹透渣层，氧气直接接触半钢，缩短点火时间，避免烟气中O2含量升高，具体步骤如下：
a．转炉内留有上炉炉渣总量50%~80%，先加废钢，再兑半钢，兑铁时除尘风机转速控制在800~850rpm；
b．兑完半钢前后摇炉1~3次，角度为±40°，使兑铁带起的炉渣均匀散开，再将转炉摇正；
c．下氧枪吹炼，氧枪降至待吹点时先打开氮气调节阀，3秒后再打开氧气调节阀，混合气体总量为正常吹炼供氧量，其中氧气流量为正常吹炼供氧量的50%~60%，保持30~45秒，蒸发冷却器入口温度上升幅度大于4℃时，逐渐提升氧气流量，提升氧流量时同比降低氮气流量，经20~35秒逐渐上升到正常供氧量，氧气流量提升到正常供氧量后关闭氮气调节阀，开吹阶段除尘风机转速控制在1600~1700rpm；
d．同枪位下全流量氧氮混合点火较单氧气低流量点火射流穿透熔池深度增加300~400mm，将氧氮混合点火开吹枪位提高150mm，控制在1.6~1.7m；
在开吹前期不降罩，烟气中O2百分比降到6%以下时开始降罩吹炼，通过富氧燃烧使初期生成的CO尽可能多的转变成CO2。
2.根据权利要求1所述的防止半钢炼钢开吹点火时电除尘泄爆的方法，其特征在于：所述氮气作为辅吹气体替换为其他惰性气体。
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