CN114672608A - 避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法，所述避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法包括：采用干法除尘系统的转炉炼钢生产，开吹点火时向氧枪中同时进行氧气和氮气混吹，提高一次点火命中率另在点火不着的异常情况同样适用。本方法与正常冶炼方式相比不需额外增加作业时间。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体涉及炼钢行业转炉干法除尘领域，特别是一种防止干法系统除尘器泄爆的开吹点火方法，即一种避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法。
背景技术
转炉炼钢采用干法除尘技术是一种现代化的净化和回收煤气的工艺方法，与传统的煤气湿法除尘相比具有节水、节电等优势，节能效果明显、且无二次污染，回收煤气质量优于原湿法除尘。但是干法除尘系统技术要求高、操作难度大、危险程度高，对转炉工艺生产烟气的时间、成分有严格的要求。
采用转炉干法除尘工艺的关键控制点为防止静电除尘器的泄爆。静电除尘器除尘原理是：采用高压负电使烟气中的烟尘粒子带电吸附来达到除尘的目的。燃烧性泄爆是除尘器内部可燃性气体达到燃烧条件时，因高压电场电晕放电产生火花引起的爆燃，烟气体积迅速膨胀，导致压力超过泄爆阀设定值，泄爆阀打开发生泄爆。如果发生泄爆将造成设备损坏、降低除尘效率，严重者直接将设备损毁，无法进行转炉冶炼操作造成停产。
从转炉工艺操作控制方面来讲，开吹点火不成功，O2在烟道的聚集，着火后CO浓度迅速增加，极易达到可燃性气体与氧气混合浓度达到爆炸极限(CO>9％,O2>6％)。提高开吹点火一次命中率，可以有效的避免CO和O2浓度达到爆炸极限。
在现有的专利文献中，公开号为CN112553396A的中国专利申请公开了一种防止干法除尘系统泄爆的转炉点火方法。先吹入惰性气体以降低转炉内的氧气含量，然后再转为吹入氧气点火，使转炉点火后逐渐达到稳定的氧压。但是在实际应用中也存在一些问题：(1)铁水温度低、留渣量大的时候，先吹入氮气，熔池表面结渣严重，点火困难；(2)提前吹入惰性气体，延长了冶炼周期。
综上所述，现有技术中存在以下问题：如何保证转炉冶炼与干法除尘系统的稳定生产。
发明内容
本发明提供一种避免干法除尘泄爆的转炉(高效)点火方法，以有效证转炉冶炼与干法除尘系统的稳定生产，尤其是抑制开吹点火不正常导致的干法除尘泄爆。
为此，本发明提出一种避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法，所述避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法包括：
采用干法除尘系统的转炉炼钢生产，铁水耗小于820kg/t，开吹点火时向氧枪中同时进行氧气和氮气混吹。
进一步的，将氧气和氮气管路都汇入氧枪管道，使氧枪管道在气体输出过程中能进行氮氧混出或者氧/氮单独输出。
进一步的，氧氮混吹比例为3:1。
进一步的，混吹气体总压力在0.65MPa-0.75MPa。
进一步的，所述避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法具体为：在兑铁结束后，氧枪插入转炉内，下枪过程同时打开氧气和氮气切断阀，使氧气与氮气混合，混合气体冲破渣层，氧气与高温铁水接触燃烧，进行碳氧反应，待氧气浓度降低至6％，关闭氮气切断阀，进行纯氧气冶炼。
本发明的技术效果为：
(1)受限于干法除尘系统，转炉开吹流量受到限制，流量减小后，应对留渣量大、废钢轻薄料多等情况，氧气穿透能力弱，点火困难。采用本发明的氧氮混吹，可增大氧枪气体出口压力，利于气流穿透阻碍，与铁水接触点火，提高一次点火成功率。极快速地点火，使炉内氧气得到充分反应，可以有效地在CO上升至9％以前，降低O2浓度，防止泄爆。应用此方法一次点火命中率由95％提高至99％。另在点火不着的异常情况同样适用。
(2)本方法与正常冶炼方式相比不需额外增加作业时间，仅在吹氧的同时，打开氮气阀门，通过氧枪向炉内输送氮氧混合气体。
(3)吹炼前期通过增大气体流量，增强搅拌，有效提升熔池内动力学条件，促进炉渣与铁水的高效反应，为快速成渣脱磷提供有利条件。本发明对于铁水带渣量超过3t、转炉留渣超过5t以及在更低低铁水耗生产模式下更有效。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明。
本发明采用的技术方案为：在铁水耗低于820kg/t的条件下(或者有预告的铁水带渣量超过3t大、转炉留渣多超过5t)，转炉开吹点火时同时打开氧气和氮气阀门，按照发明要求设定氧气、氮气流量，，通过在开吹点火时向氧枪中同时进行“氧/氮”混吹，增大氧气穿透熔池表面渣层深度，提高一次点火命中率。同时因为氮气的进入，降低了烟道中O2的浓度，可以有效防止干法除尘泄爆。本发明使得转炉氧枪具有两种气源控制模式，在供气过程中可进行氧/氮单吹或氧氮混吹。
另在点火不着的异常情况同样适用。在正常单氧气点火吹炼过程中发现点火异常(超过20秒点火不着)，立即打开氮气，进行氧氮混吹，待点火正常，氧气浓度降低至6％后，关闭氮气，进行纯氧气冶炼。
实例1
某钢厂210t顶底复吹转炉，单渣留渣法吹炼，留渣量5～7t。出钢后倒部分液态渣进行溅渣护炉。溅渣结束加入废钢55t，铁水170t，兑铁结束后直接下枪开氧进行吹炼。为了避免CO上升太快，吹炼前30秒氧气流量设定32000Nm3/h，氧枪枪位2.4m，吹炼30～90s顶吹氧气流量逐步爬升至50000Nm3/h，氧枪枪位2.0m，进行冶炼正常吹炼。据统计显示，上述方式因点火异常造成CO>9％同时O2>6％的比例占冶炼炉数的5％左右。按照防爆连锁程序设置：CO>9％,O2>6％时，自动提枪停止吹炼。提枪后二次下枪需要先开氮气吹扫20s，然后重新点火，整个过程耗时约40s。
采用本发明的方法，下氧枪开氧气的同时，打开氮气总阀与连接氧枪的氮气支阀(兑铁结束后直接下枪开氧进行吹炼)，调节流量调节器，控制氮气流量为10000Nm3/h，氧气支管正常输出32000Nm3/h的氧气，进行混合吹炼，混合气体流量约0.7MPa。混吹40s后关闭氮气阀门，进行纯氧吹炼。应用本发明的方法后，因CO和O2浓度交叉连锁提枪次数降低至1％水平。
实例2
与实例1同样的纯氧点火方式，通过降低开吹前30s氧气流量，降低CO上升速率。在点火20s不着的情况下，应用本发明的方法，打开氮气，流量10000Nm3/h，进行氮氧混吹。应用本发明的方法后，大多数情况下可以解决点火不着的问题，而且随着氮气的混入，降低了CO浓度，避免了CO和O2浓度交叉连锁提枪。应用本发明的方法在不提枪中断吹炼后进行二次下枪点火的前提下，有效解决了点火异常可能引发的干法除尘泄爆问题。上月该厂应用此方法有效处理点火异常16次，占冶炼炉数的0.8％，即提高了0.8％的一次点火命中率。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法，其特征在于，所述避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法包括：
采用干法除尘系统的转炉炼钢生产，铁水耗小于820kg/t，在开吹点火时向氧枪中同时进行氧气和氮气混吹。
2.如权利要求1所述的避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法，其特征在于，将氧气和氮气管路都汇入氧枪管道，使氧枪管道在气体输出过程中能进行氮氧混出或者氧/氮单独输出。
3.如权利要求1所述的避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法，其特征在于，氧氮混吹比例为3:1。
4.如权利要求1所述的避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法，其特征在于，混吹气体总压力在0.65MPa-0.75MPa。
5.如权利要求1所述的避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法，其特征在于，所述避免干法除尘泄爆的转炉高效点火方法具体为：在兑铁结束后，氧枪插入转炉内，下枪过程同时打开氧气和氮气切断阀，使氧气与氮气混合，混合气体冲破渣层，氧气与高温铁水接触燃烧，进行碳氧反应，待氧气浓度降低至6％，关闭氮气切断阀，进行纯氧气冶炼。
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