中小型轉爐濕法除塵OG系統(tǒng)設計探討

1、中小型轉爐濕法除塵系統(tǒng)設計探討高學忠方再福（馬鋼股份公司設計院安徽馬鞍山243000） （馬鞍山鋼鐵設計研究院）1概述根據(jù)不完全統(tǒng)計，我國中小型轉爐，是指轉爐公稱容量小于100 t的轉爐，約有五六十座，約占全國轉爐煉鋼產(chǎn)量的40 這些轉爐大多數(shù)始建于70年代，轉爐煙氣凈化除塵系統(tǒng)基本上是濕法除塵，其工藝流程與寶鋼300 t轉爐煙氣凈化除塵系統(tǒng)相同或相近。通過20多年的實際運行，這些轉爐煙氣凈化除塵系統(tǒng)都存在這樣那樣的問題。隨著人們環(huán)保意識的提高，和國家對大氣環(huán)境質量要求的標準越來越高，有必要對轉爐濕法除塵系統(tǒng)進行全面的分析，找出存在的問題和解決的辦法，為提高鋼產(chǎn)量，增加經(jīng)濟效益及對轉爐進行擴容

2、改造，實現(xiàn)煤氣回收，做好前期必要的工作。2濕法O G除塵系統(tǒng)及其工藝流程氧氣頂吹轉爐在生產(chǎn)冶煉過程中，產(chǎn)生大量含塵高溫爐氣，爐氣的化學成分主要為CO、CO 2，爐口煙氣溫度為14001600，粉塵的主要化學成分3，粉塵的顆粒直徑在爐氣未經(jīng)燃燒時，大部分為1020m，而燃燒后大部分顆粒直徑在10轉爐煙氣凈化除塵系統(tǒng)分為濕法除塵和干法除塵。濕法除塵以日本的OG系統(tǒng)為代表，干法除塵以德國盧奇公司和蒂森公司協(xié)作的技術為代表。我國在60年代初開始OG技術研究工作， 1966年上鋼一廠3轉爐采用OG技術，并實現(xiàn)未燃法煤氣回收。寶鋼煉鋼廠在80年代初建設300t轉爐時，全套引進了日本OG裝置。從此，轉爐煙氣

3、除塵OG系統(tǒng)在國內(nèi)得到了全新的認識。O G系統(tǒng)采用未燃法雙級文氏管除塵工藝流程。3國內(nèi)中小型轉爐煙氣濕法除塵存在的問題及解決辦法轉爐車間的環(huán)境非常惡劣。當轉爐吹煉時，大量黃褐色煙氣逸出活動煙罩向車間內(nèi)擴散，轉爐操作平臺及各層平臺上積滿粉塵，煙囪冒黃煙或者飄散夾帶紅褐色粉塵的水珠。這些都是由于煙氣除塵系統(tǒng)除塵效果差造成的。3. 1集煙罩的采用轉爐集煙罩分為活動煙罩和固定煙罩。當轉爐吹氧冶煉時，活動煙罩降下貼近爐口，并通過爐口微差壓裝置，保證爐口微正壓（約20 Pa）操作。煙氣中含量高，當實現(xiàn)煤氣回收時，可節(jié)約大量能源。我國中小型轉爐煙氣凈化系統(tǒng)大多數(shù)按未燃法設計。由于轉爐冶煉噴渣，轉爐爐口沾滿鋼

4、渣，未及時處理，造成煙罩與爐口結合不嚴，以及活動煙罩降罩的高度不好控制等原因，許多鋼廠活動煙罩被高高地固定起來，影響了除塵系統(tǒng)的捕集率。當轉爐吹煉時，爐氣中CO大量燃燒變成CO 2，煙氣量大大增加，煙塵顆粒微細，大量煙塵飄散于車間內(nèi)，而且，爐氣被燃燒，煙氣溫度提高，嚴重時會燒穿汽化冷卻煙道，實踐中就有這樣的教訓。因此，一定要實現(xiàn)降罩操作，并加強煙罩的維護。3. 2轉爐工藝操作不規(guī)范各廠為提高鋼產(chǎn)量增加效益，轉爐超負荷生產(chǎn)，實際煙氣產(chǎn)生量要大于設計條件下的煙氣量。眾所周知，轉爐爐氣量與轉爐最大鐵水裝入量，最大降碳速度成正比。而實際冶煉過程中，轉爐最大鐵水裝入量和吹氧強度均大于設計參數(shù)。因此吹氧冶

5、煉時，煙氣量大大增加，大量煙氣只能散溢于車間內(nèi)，造成車間內(nèi)操作環(huán)境惡劣，車間內(nèi)崗位含塵濃度遠遠大于國家標準。要解決這一問題，只有規(guī)范工藝操作，或規(guī)范新的設計標準。3. 3二文選用及噴水大多數(shù)中小型轉爐煙氣除塵系統(tǒng)，二文喉口采用電動矩型可調喉口。因為堵塞等原因，使用過程中冶金動力故障多，最后閥芯被撤除成為空喉口。而且二文噴水采用內(nèi)噴水，霧化效果差，致使二文除塵效率低，煙囪出口煙氣排放濃度遠高于國家允許的排放濃度。要解決這個問題，二文喉口可以采用液壓傳動矩形可調喉口，閥芯如寶鋼OG系統(tǒng)一樣采用米粒形閥芯，線形調節(jié)，文氏管阻力小。喉口噴水采用側噴，噴孔帶防堵捅針，噴水霧化效果好，煙氣凈化效率高。3.

6、 4一文水冷套管燒裂汽化冷卻煙道與一文通過水冷套管連接，該處煙氣溫度高，溫差變化大，如果水冷結構設計不合理，易導致水冷套管燒裂。解決這個問題辦法是出水點要盡可能靠近水冷套管的上部，這樣冷卻效果好，不會出現(xiàn)水冷套管燒裂。另外，日本OG系統(tǒng)有采用柔性連接的樣板，也可仿效。3. 5鼓風機選用鼓風機風量，風壓應當根據(jù)工藝操作參數(shù)，除塵系統(tǒng)工藝流程的不同，通過計算確定。一般而言除塵系統(tǒng)的效率與其消耗的動力成正比但設備的選型也很重要，否則耗費再多的動力也不會收到較好的效果。3. 6液力偶合器調速裝置的設置在鼓風機和電機之間配置調速液力偶合器，可節(jié)約電能約25 ，提高了風機的啟動性能，即減少了啟動力矩和啟動

7、電流。在風機低速運行時，對風機葉輪進行沖洗，防止風機葉輪積灰，減少風機不平衡震動，延長鼓風機使用壽命。非吹煉時間系統(tǒng)吸入冷空氣量減少，降低了汽化冷卻煙道的熱損失，提高了冷卻煙道的使用壽命。3. 7鼓風機葉輪積灰和脫水器的脫水鼓風機葉輪積灰的直接原因是凈化系統(tǒng)除塵效果不好。風機葉輪積灰嚴重時，會產(chǎn)生鼓風機不平衡震動、腐蝕葉片，從而影響鼓風機的使用壽命。除塵效果差除了由于二文除塵效率低外，還與脫水器的脫水效率低有直接關系。煙氣中水滴含有大量氧化鐵粉塵，通過脫水器，由于重力、慣性碰撞或離心力等作用而沉降，隨污水排入水封排水器。除塵污水通過高架污水溜槽被排進水處理設施的濃縮沉淀池。而未脫除下來的含塵水

8、滴進入煙氣中，經(jīng)過風機排入大氣。寶鋼300 t轉爐濕法除塵OG系統(tǒng)一文后采用90彎頭脫水器加擋板脫水器，脫水效果較好。我國中小型轉爐濕法除塵OG系統(tǒng)，一文后通常采用重力脫水器，二文后也采用彎頭脫水器，擋板脫水器（即擋板水霧分離器）或絲網(wǎng)脫水器或復擋脫水器。設計重力脫水器時，脫水器排水口處要有一個水封高度，否則其低部易被氣流擊穿。設計擋板脫水器或復擋脫水器時，結構設計要合理，擋板或復擋板間距應綜合考慮：間距太大，脫水器脫水效率低，大量含塵水珠隨著煙氣流被抽走間距太小，易造成堵塞，阻力增大，而且加大了脫水器重量。3. 8水處理國內(nèi)中小型轉爐對水質的要求不是太高，無論是活動煙罩，還是汽化冷卻煙道的給

9、水和國外相比都低，這不僅降低了設備使用壽命，而且也影響了除塵效率一文和二文、噴淋箱的進水壓力、水質、溫度對除塵效率也起著至關重要的作用因此，有必要提高和規(guī)范有關要求。另外，國內(nèi)OG系統(tǒng)一般不設管網(wǎng)沖洗系統(tǒng)，這樣易造成管網(wǎng)積灰嚴重，降低除塵效率。4二次除塵設施要徹底解決轉爐煙塵污染問題，除了設置一次煙氣除塵裝置外，可考慮增設二次除塵裝置，用來捕集兌鐵水，加廢鋼以及吹氧冶煉過程中逸出煙罩的煙氣（稱二次煙氣） ，轉爐冶煉過程中爐氣量是變化的。加廢鋼，兌鐵水時，活動煙罩無法捕集煙氣，逸出的煙氣對煉鋼車間環(huán)境造成污染，同時腐蝕侵害著廠房結構。我國轉爐二次除塵起步較晚，除了有關政策和技術方面原因外，主要障礙是經(jīng)濟原因。冶金企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定中規(guī)定：20 t以上的轉爐應設二次煙塵捕集凈化設施，應當先易后難地逐步設置二次煙塵捕集凈化設施。5結語轉爐煙氣凈化系統(tǒng)采用濕法OG系統(tǒng)，系統(tǒng)按未燃法設計，兩級文氏管除塵。目前，各鋼廠的轉爐煙氣凈化系統(tǒng)都是按系統(tǒng)來進行設計和實施的。但是，某些廠轉爐煙氣濕法除塵系統(tǒng)運行效果并不理想，煙囪出口排放