鞍钢稳定提高高炉用压缩空气压力实践

　　-），男，高级工程师、大学本科，1989年毕业于鞍山钢铁学院。

　　在钢铁企业的高炉生产过程中，压缩空气主要用于高炉的铁口开口机、INBA的转鼓冲渣、布袋除尘器以及炉前施工、吹扫等。应用过程对压缩空气的压力都有严格的要求，并且对高炉整个系统的正常生产都十分重要。可见，空压站作为高炉这炼铁生产主体之外的辅助系统，是否能提供满足高炉正常生产要求的高压空气，同样是十分重要的。为此，笔者对鞍钢压缩空气压力不能满足现场生产的诸多原因进行分析，指出采取相应措施可实现压缩空气的稳定提高。

　　1鞍钢空压站的现状及存在问题1.1鞍钢空压站现状以西区空压站为例。鞍钢西区空压站现有配置是4台压缩一干燥机组，供应2、3两座高炉（3200 m3），采用“3用1备”的工作方式。其工艺流程为空气经过滤器除油后经吸入导叶进入空压机加压，加压后的压缩空气经气液分离器脱水进入干燥器干燥，再经除尘器后供给高炉生产用。具体见。

　　空压机产生额定压力为0. 89MPa的压缩空气，在高炉不用气时，出空压站的压力为0.74MPa.在两个高炉交叉用气时，出空压站的压力为0.57MPa.若两个高炉同时用气，则压力降为0.53MPa，而高炉正常用气压力为0.6MPa.由于供气压力小于高炉新需气体压力，容易造成生产事故，影响高炉生产的正常运行。

　　1.2存在的问题1.2.1高炉用压缩空气压力的波动加大在北方，夏季的空气含湿量可达30%.这样高湿度的空气经空压机压缩至满足压力要求后输送到气液分离器进行粗脱水，而后进入干燥器、再经除尘器后送往高炉的压缩空气量就变为原含高湿空气量的不足70%.这样空压站单位时间内送往高炉的压缩空气量自然就减少近30%，造成空压站出口压力降低且空压站耗电量上升，后续干燥除尘系统超负荷工作。

　　1.2.2空压机循环冷却水水温始终偏高空压机的循环冷却水进入空压机的合适水温为22°C左右，而目前的水温偏高，在25到了夏季甚至可高达35°C.鞍钢现行的空压机冷却水中出于降成本的考虑未加温度较低的新水。如此高的循环冷却水温，势必导致油冷却器内的润滑油温度升高，油变稀，黏度降低，油膜减薄。这样，空压机关键部位长期得不到良好的润滑，致使接触面磨损严重或造成设备故障、漏风，从而使得空压机的有效功率降低，输出压力呈逐渐降低走势。

　　1.2.3压缩空气系统内部原因造成短时间的压力骤降从空压站到高炉压缩空气用户整个系统内部的设计、管理及使用的不完善，是造成空压站输出压力不足的另一重要原因，尤其是短时间的压力骤降。

　　鞍钢西区空压站现有配置是4台压缩一干燥机组，采用“3用1备”的工作方式。供应2、3两座高炉所选空压机是额定压力为0.89MPa的空气压缩机。这样的设计也是充分考虑了用户的使用容量、空气湿度随季节波动的*高限等因素，并且还留有―定的安全量一即便按夏季*高湿度30%计，干空气压力（0.89X70%）还是可以达到0.62MPa的，大于高炉正常用气压力0.6MPa.但是随着时间的推移，系统内诸多弊端逐渐显现：系统内的设备、管道、阀门等的故障率会逐渐增高。

　　零配件的供给、干燥剂的供给及更换会出现不及时。

　　高炉现场的压缩空气用户由于没有计量，故无论是在压力上还是在量上都呈现的是使用无节制。

　　无论是从空间使用的科学性来讲，还是当初考虑建设成本而言，大多是“个空压站对两个多高炉”的空压站配置。这样，在某一高炉故障出铁时，就极容易出现两座高炉压缩空气同时用气的“用气高峰重叠”现象造成短时间的压力骤降。

　　的工作方式“当面对这”1备“还在检修中、那”3用“中又出现了故障，同样没有什么方法避免空压站输出压力的降低。

　　2解决的措施经长时间的考察和研究，鞍钢提出了种在空压站不同部位采取不同的改造措施，用以提高并保持稳定输出压缩空气压力。具体是：在过滤器和吸入导叶之间加脱湿器以解决夏季空气湿度大的问题；通过补充新水解决循环水水温过高问题；在进气液分离器和出除尘器之间加事故直通管，以解决由于检修或故障时的压力供给不足问题。通过上述三种措施的实施，达到稳定提高空压站输出压力和降低电能消耗的目的。

　　2.1增加脱湿器在过滤器与吸入导叶之间的主管道上并联设置脱湿器，通过连接电动阀A、逆止阀以及电动阀B和电动阀C，让空气进行脱水，降低进空压机的空气湿度（见“吸入导叶”以前部分）。

　　具体运行原理是：空气在吸入导叶的作用下进入过滤器除尘、除油，根据空压机的空气湿度信号，若湿度大于设定值则打开电动阀B和电动阀C，同时关闭电动阀A，让空气先经过脱湿器使空气湿度降到设定值以下后再经吸入导叶进入空压机。这样可以增加空压机的有用功输出，提高单位体积的压缩空气含量和压力。若湿度小于设定值则关闭电动阀B和电动阀C，同时打开电动阀A，使空气经逆止阀、吸入导叶进入空压机。

　　鞍钢的压缩空气含湿量设定值为10%.夏季经过这样处理后，增加了空压机的有用功输出，提高单位体积的压缩空气含量20%、压力提高t出水总管稳定提局空压站输出压力综合工艺。2在空压机的进水总管接补水装置从外部看，空压机对经吸入导叶的空气做功使之成为定压力的压缩空气，空压机内部温度升高，循环水由进水总管进入空压机内对其进行冷却换热，换热后的循环水由出水总管排出。根据进入空压机的循环水温度信号，若温度高于要求值，则由补水装置向进水总管补一部分新水或冷却水，使之温度降低到要求值以下，保障设备的安全运行（见中冷却水部分）。

　　具体程序是：当循环水温度高于要求值（鞍钢设定为25°c）时，则由补水装置向进水总管补部分新水，使循环水温度降低到25°C以下。冷却的循环水经进水总管与空压机进行换热后由出水总管排出，保障设备的安全运行。这样不仅保证了空压机的正常工作，也延长了空压机的使用寿命。

　　正常情况下，经脱湿及加冷却新水两项技术处理后，出空压机的压缩空气经气液分离器靠重力将水分从下部排出，除水后的压缩空气进入干燥器进行干燥，再进入除尘器除去其中的尘等杂质后可以保证形成0.62MPa的压缩空气供给高炉生产。

　　2.3气液分离器入口前和除尘器出口后使用直管道在气液分离器入口前和除尘器出口后设置直管道使之形成直通，并通过手动操作阀D和逆止阀来进行控制，以备检修或故障时用，保持压力的稳定正常情况下，出空压机的压缩空气经气液分离器、干燥器、除尘器后供给高炉。若气液分离器、干燥器、除尘器出现故障或需要检修时，首先空气须经脱湿器脱水，其次关闭手动操作阀E和手动操作阀F，打开手动操作阀D，使压缩空气经逆止阀直接供给高炉。这样气液分离器、干燥器及除尘器被断开，使压缩空气走直通，既不影响高炉生产，又可减少维修时间，同时减少了经气液分离器、干燥器、除尘器的阻力损失，使压缩空气压力提高O.IMPa.这样出空压站的压缩空气压力可达0. 63MPa，可同时满足两个高炉生产用气。

　　3应用效果本项技术的实施，使空压站获得并可提供稳定的0.63MPa压力的压缩空气，满足了高炉正常用气压力为0.6MPa的要求，从而消除了以往的“两座高炉交叉用气时，压缩空气出空压站的压力为0.57MPa；若两座高炉同时用气，则压缩空气压力降为0.53MPa”的问题。

　　本项技术的实施，可在‘’炉前操作“层面上保证高炉的正常运行。

　　若压缩空气压力不足，可能会造成布袋除尘器反吹操作无法进行。这种现象的出现，会导致高炉减风、降强度甚至休风。不但损失产量，而且高炉的无端减风、降强度甚至休风直接造成了高炉正常运行的状态被突然打乱，高炉内部的气、液、固运行以选择合适的全炉焦比，合理安排开炉料位置。较高的全炉焦比利于提高炉缸热量和铁水物理热，控制炉渣中Al23，计算含量，利于改善渣铁流动性和渣铁分离。

　　调剂把握“少动、早动，争取主动”的原则，使用“平台加漏斗”的布料模式，稳定焦炭平台宽度，随着加风和提风温，逐步扩矿批加焦炭负荷，先后微调档位角度、提高料线、调整布料圈数，控制煤气流分布。

　　控制全压差在一定范围内波动，匹配上下部调剂操作参数，保证“以中心气流为主，兼顾边缘气流”稳定炉体热负荷3，提高并且稳定了煤气利用率在52.5%左右。

　　4.4以精心准备，稳步推进，项目管理为手段前期精心准备和计划。特大型高炉开炉实行项目管理，开炉阶段密切筹划设备维保，对关键设备一一辨识，针对专业设备专业点检，及时把设备隐患消除在萌芽状态。

　　制定项目应急预案，在实施过程中注重按照网络计划循序渐进。

　　有步骤、有计划、按标准推进开炉达产进程。以提高并且稳定铁水物理热为标准，增加氧碳比，快速降低铁水硅素，提风温降加湿，喷煤、富氧冶炼以强化冶炼，实现了高炉快速达产。

　　完善标准化操作。使用质量较好的炉前耐火材料，专门制定〈炉前出铁出渣作业标准。

　　5需改进之处开炉送风初期加湿压力低，调压阀组故障导致顶压有异常波动，影响高炉提风温和加风。开炉后4个铁口部位都有不同程度的水泡渗出，说明烘炉时没有完全把炉内的水分充分干燥出来。开炉刚出铁过程中，未考虑油化的枕木对环保的影响，炉前除尘布袋曾经被油质物堵死。

　　6结语安钢3号高炉开炉，取得了成功，实现快速达产，体现了安钢在宝钢专家指导下，驾驭特大型高炉的炼铁生产实践技术取得了长足的进步，迅速优化生产指标，获得了可观的经济效益。3号高炉的开炉达产，积累并验证了我国在特大型高炉开炉达产方面的技术经验，为以后建设投产的特大型高炉生产提供了借鉴。