论文部分内容阅读
摘 要：干法除尘工艺是近年来发展起来的转炉炼钢除尘技术，相比于传统的湿法除尘工艺，干法除尘在除尘效率，节水降耗等方面有了很大的改进，因此，该除尘工艺也在转炉炼钢生产中逐渐得到了广泛的应用。邯钢邯宝公司炼钢厂也引进了转炉干法烟气净化回收工艺，并于2008年10月正式投入运行使用，在近年来的生产应用中，干法除尘技术为企业带来了良好的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：转炉炼钢；烟气干法除尘；技术实践
转炉炼钢烟气是钢铁企业生产中污染排放的重要来源，其烟气具有高温、有毒、含尘量高的特点，1200℃以上的高温烟气中含有大量的二氧化硫、一氧化碳和各种粉尘颗粒污染物，如果对烟气的净化处理不彻底，则必然会对环境造成极大的污染。近年来，随着环保形势的日益紧张和环保检查力度的不断加大，各钢铁企业普遍加大了在环保技术工艺方面的投入，转炉干法除尘技术（LT系统）也随之在各钢铁企业中逐步得到应用。转炉干法除尘工艺的应用有效地降低了生产中粉尘等污染排放的浓度，干法除尘采用了静电吸附原理，有效地提高了烟气除尘效率，并且相比与传统的湿法除尘（OG系统）还具有节水节电、运行稳定的优点，成为当前转炉烟气净化的一项重要的技术手段。
1 转炉干法除尘系统主要的设备和基本工艺流程
1.1 主要设备简介
邯宝公司炼钢厂采取顶底复吹转炉，转炉烟气净化系统采用干法（LT法）进行除尘净化。转炉烟气干法除尘系统主要由圆筒型静电除尘器、蒸发冷却器、轴流风机、煤气冷却器、转换站等设备组成。其中蒸发冷却器入口处测温元件，炉口测温装置，轴流引风机，静电除尘器高压电气设备、泄爆阀、双摆阀以及LT控制系统等关键部分均由德国鲁奇公司引进。
1.2 转炉干法除尘的基本工艺流程
邯宝公司炼钢厂转炉干法除尘系统主要由冷却系统和净化回收系统两部分组成，其工艺流程主要包括烟道冷却、雾化水蒸发冷却、静电除尘等几个环节。转炉生产中产生的高温烟气（约1200℃）首先经过固定烟罩进入汽化冷却烟道，使温度自然降低至800℃～1000℃；经烟道冷却后的烟气然后会进入蒸发冷却器，在蒸发冷却器的雾化水喷洒下，温度会降至180℃～200℃，同时，约有40%的粗粉尘颗粒在雾化水的作用下被捕获清除，并通过输送机、双板阀输送进入粗灰料仓；经过冷却和粗除尘后的烟气随后会进入圆筒型静电除尘器进行精除尘，这也是烟气除尘的主要环节，经过静电吸附除尘后的烟气，其含尘量会降至10mg/m3以下。经过静电除尘后的烟气然后会在轴流式鼓风机的引风作用下进入煤气切换站，不合格的煤气会经放散塔点火放散，而合格的煤气会经煤气冷却器进一步冷却至70℃之后进入煤气柜回收利用，静电除尘器收集的细灰则会经过输送外运至烧结厂重复利用。
2 干法除尘设备的主要功能
2.1 蒸发冷却器
蒸发冷却器的主要作用是降低煙气温度，沉淀粗颗粒灰尘，改变烟气灰尘的比电阻，对于整个干法除尘系统的良好运行来说至关重要。蒸发冷却器通过弯烟道与汽化系统相连，采用了特殊的双流喷嘴喷洒雾化水。喷水量的控制是通过烟气在蒸发冷却器进、出口的流量和温度的反馈，利用计算机模型计算出烟气热量及所需的喷水量。蒸发冷却器的雾化水喷洒可将烟气中体积较大的粗颗粒灰沉淀在冷却器下部的灰槽中，由于粗颗粒灰中的含铁量较大，因此也具有一定的回收利用价值。经过蒸发器冷却后可使烟气温度降低至200℃以下，在降低烟气温度的同时还改变了灰尘的比电阻，使剩余的细颗粒灰更容易被静电除尘器所捕获，从而提高整个系统的除尘效率。
2.2 静电除尘器
静电除尘器是整个干法除尘系统的核心部分，主要利用了静电吸附原理对烟气中的细颗粒灰进行吸附。静电除尘器的钢板外壳采用圆形绝色材料，在壳体内前、后共布置了4个电场，每个电场采用50～60kV的高压电进行供电。静电除尘器在工作时会在壳体空间内形成一个电场，从而可使烟气中的灰尘在电场力的作用下积聚在集尘电极上。为了清除集尘电极上的粉尘，在相应的位置还安装有振打装置，通过振打作用可使聚积的粉尘掉落在除尘器底部的漏斗中，然后再通过输送机送至除尘器下卸料口。
2.3 轴流风机
轴流风机自身压降较小，风机阻损约为OG系统的1/3；除了引风作用外，风机通道对于缓解泄爆压力，减轻电除尘泄爆影响也有一定的帮助。
2.4 煤气冷却器
煤气冷却器为竖直筒体结构，气体从筒体下部进入，上部流出，主要作用是使净化后的一氧化碳气体降温，以缩小气体体积，便于气柜储气。
2.5 切换站
切换站主要由两个具有调节性能的钟型阀组成，负责煤气在煤气柜和烟囱之间的切换，以便于煤气的回收利用。
3 炼钢转炉烟气干法除尘的技术实践
干法除尘系统经过近几年的稳定运行，其除尘效率高，运行费用低的优势已充分体现。生产实践证明，经该系统净化后的烟气含尘量考核值平均都在6.8mg/m3以下；相比于OG系统，LT系统的风机阻损更小，风机运行更为稳定，更为节能，同时减小了风机维护的工作量，延长了风机使用寿命；相比于OG系统，LT系统更大的优势在于节水环保，其吨钢耗水量约为0.07m3，仅为湿法除尘的1/3左右，而且除尘过程没有污水排放，更有利于节能减排；干法除尘在降低粉尘含量，节能环保的同时，净化的转炉煤气以及回收的粗细灰尘均可送至烧结、热轧等环节继续使用，节约了原材料成本，体现出良好的环保效益和经济效益。
参考文献
[1]佟圣刚.干法除尘条件下的转炉冶炼工艺探索[J].山东冶金，2010，32（6）：10-11.
[2]张素芳，贾朝卫.天铁转炉干法除尘及烟气回收技术的应用[A].华西冶金论坛会议暨全国冶金节能减排暨工业炉节能技术研讨会[C].2010：45-47.
[3]蔡富良.转炉煤气LT法净化技术及其应用[J].南方金属，2008，（4）：5-7.
（作者单位：河钢集团邯钢公司邯宝炼钢厂）
关键词：转炉炼钢；烟气干法除尘；技术实践
转炉炼钢烟气是钢铁企业生产中污染排放的重要来源，其烟气具有高温、有毒、含尘量高的特点，1200℃以上的高温烟气中含有大量的二氧化硫、一氧化碳和各种粉尘颗粒污染物，如果对烟气的净化处理不彻底，则必然会对环境造成极大的污染。近年来，随着环保形势的日益紧张和环保检查力度的不断加大，各钢铁企业普遍加大了在环保技术工艺方面的投入，转炉干法除尘技术（LT系统）也随之在各钢铁企业中逐步得到应用。转炉干法除尘工艺的应用有效地降低了生产中粉尘等污染排放的浓度，干法除尘采用了静电吸附原理，有效地提高了烟气除尘效率，并且相比与传统的湿法除尘（OG系统）还具有节水节电、运行稳定的优点，成为当前转炉烟气净化的一项重要的技术手段。
1 转炉干法除尘系统主要的设备和基本工艺流程
1.1 主要设备简介
邯宝公司炼钢厂采取顶底复吹转炉，转炉烟气净化系统采用干法（LT法）进行除尘净化。转炉烟气干法除尘系统主要由圆筒型静电除尘器、蒸发冷却器、轴流风机、煤气冷却器、转换站等设备组成。其中蒸发冷却器入口处测温元件，炉口测温装置，轴流引风机，静电除尘器高压电气设备、泄爆阀、双摆阀以及LT控制系统等关键部分均由德国鲁奇公司引进。
1.2 转炉干法除尘的基本工艺流程
邯宝公司炼钢厂转炉干法除尘系统主要由冷却系统和净化回收系统两部分组成，其工艺流程主要包括烟道冷却、雾化水蒸发冷却、静电除尘等几个环节。转炉生产中产生的高温烟气（约1200℃）首先经过固定烟罩进入汽化冷却烟道，使温度自然降低至800℃～1000℃；经烟道冷却后的烟气然后会进入蒸发冷却器，在蒸发冷却器的雾化水喷洒下，温度会降至180℃～200℃，同时，约有40%的粗粉尘颗粒在雾化水的作用下被捕获清除，并通过输送机、双板阀输送进入粗灰料仓；经过冷却和粗除尘后的烟气随后会进入圆筒型静电除尘器进行精除尘，这也是烟气除尘的主要环节，经过静电吸附除尘后的烟气，其含尘量会降至10mg/m3以下。经过静电除尘后的烟气然后会在轴流式鼓风机的引风作用下进入煤气切换站，不合格的煤气会经放散塔点火放散，而合格的煤气会经煤气冷却器进一步冷却至70℃之后进入煤气柜回收利用，静电除尘器收集的细灰则会经过输送外运至烧结厂重复利用。
2 干法除尘设备的主要功能
2.1 蒸发冷却器
蒸发冷却器的主要作用是降低煙气温度，沉淀粗颗粒灰尘，改变烟气灰尘的比电阻，对于整个干法除尘系统的良好运行来说至关重要。蒸发冷却器通过弯烟道与汽化系统相连，采用了特殊的双流喷嘴喷洒雾化水。喷水量的控制是通过烟气在蒸发冷却器进、出口的流量和温度的反馈，利用计算机模型计算出烟气热量及所需的喷水量。蒸发冷却器的雾化水喷洒可将烟气中体积较大的粗颗粒灰沉淀在冷却器下部的灰槽中，由于粗颗粒灰中的含铁量较大，因此也具有一定的回收利用价值。经过蒸发器冷却后可使烟气温度降低至200℃以下，在降低烟气温度的同时还改变了灰尘的比电阻，使剩余的细颗粒灰更容易被静电除尘器所捕获，从而提高整个系统的除尘效率。
2.2 静电除尘器
静电除尘器是整个干法除尘系统的核心部分，主要利用了静电吸附原理对烟气中的细颗粒灰进行吸附。静电除尘器的钢板外壳采用圆形绝色材料，在壳体内前、后共布置了4个电场，每个电场采用50～60kV的高压电进行供电。静电除尘器在工作时会在壳体空间内形成一个电场，从而可使烟气中的灰尘在电场力的作用下积聚在集尘电极上。为了清除集尘电极上的粉尘，在相应的位置还安装有振打装置，通过振打作用可使聚积的粉尘掉落在除尘器底部的漏斗中，然后再通过输送机送至除尘器下卸料口。
2.3 轴流风机
轴流风机自身压降较小，风机阻损约为OG系统的1/3；除了引风作用外，风机通道对于缓解泄爆压力，减轻电除尘泄爆影响也有一定的帮助。
2.4 煤气冷却器
煤气冷却器为竖直筒体结构，气体从筒体下部进入，上部流出，主要作用是使净化后的一氧化碳气体降温，以缩小气体体积，便于气柜储气。
2.5 切换站
切换站主要由两个具有调节性能的钟型阀组成，负责煤气在煤气柜和烟囱之间的切换，以便于煤气的回收利用。
3 炼钢转炉烟气干法除尘的技术实践
干法除尘系统经过近几年的稳定运行，其除尘效率高，运行费用低的优势已充分体现。生产实践证明，经该系统净化后的烟气含尘量考核值平均都在6.8mg/m3以下；相比于OG系统，LT系统的风机阻损更小，风机运行更为稳定，更为节能，同时减小了风机维护的工作量，延长了风机使用寿命；相比于OG系统，LT系统更大的优势在于节水环保，其吨钢耗水量约为0.07m3，仅为湿法除尘的1/3左右，而且除尘过程没有污水排放，更有利于节能减排；干法除尘在降低粉尘含量，节能环保的同时，净化的转炉煤气以及回收的粗细灰尘均可送至烧结、热轧等环节继续使用，节约了原材料成本，体现出良好的环保效益和经济效益。
参考文献
[1]佟圣刚.干法除尘条件下的转炉冶炼工艺探索[J].山东冶金，2010，32（6）：10-11.
[2]张素芳，贾朝卫.天铁转炉干法除尘及烟气回收技术的应用[A].华西冶金论坛会议暨全国冶金节能减排暨工业炉节能技术研讨会[C].2010：45-47.
[3]蔡富良.转炉煤气LT法净化技术及其应用[J].南方金属，2008，（4）：5-7.
（作者单位：河钢集团邯钢公司邯宝炼钢厂）