轉爐煉鋼除塵現狀及常見問題分析
轉(zhuan)爐煉鋼(gang)除塵現狀及常見問題分析
轉(zhuan)(zhuan)爐除塵工藝直(zhi)接決(jue)定著國(guo)家的(de)節能減排政(zheng)策能否很好的(de)實施。下面簡單(dan)介(jie)紹我國(guo)轉(zhuan)(zhuan)爐除塵的(de)現狀，國(guo)內常用(yong)工藝流(liu)程，重點是討論幾種除塵工藝的(de)優缺點及改進建議。
一、煉鋼轉爐煙氣特點
在轉爐(lu)吹煉過程中(zhong)，轉爐(lu)中(zhong)產生(sheng)約１４５０℃的高(gao)溫廢氣(qi)，主要成分是ＣＯ、Ｏ２、ＣＯ２、Ｎ２和ＳＯ２，ＣＯ含量(liang)可高(gao)達(da)８０％以(yi)(yi)(yi)上。含有(you)(you)大量(liang)的粉(fen)塵(chen)，含塵(chen)濃度可達(da)１５０－２００ｇ／Ｎｍ３，噸鋼(gang)可產生(sheng)１０～３０ｋｇ粉(fen)塵(chen)。所以(yi)(yi)(yi)轉爐(lu)煙(yan)氣(qi)具有(you)(you)高(gao)溫、有(you)(you)毒(du)、易(yi)(yi)燃易(yi)(yi)爆、含塵(chen)量(liang)高(gao)等(deng)特點。同時轉爐(lu)煙(yan)氣(qi)又具有(you)(you)很高(gao)的利用價(jia)值，具有(you)(you)潛(qian)熱、顯熱等(deng)大量(liang)能量(liang)，煙(yan)氣(qi)中(zhong)的粉(fen)塵(chen)也含有(you)(you)５０％以(yi)(yi)(yi)上的全鐵，可以(yi)(yi)(yi)循環利用。
轉爐煉鋼是(shi)間歇式生產(chan)，所以轉爐煙(yan)氣的(de)生產(chan)也是(shi)間斷的(de)，使得(de)煙(yan)氣處理控制(zhi)系統變(bian)得(de)更(geng)加(jia)復雜(za)。
二、目前常見處理工藝
煉鋼轉爐煙氣除(chu)(chu)塵(chen)分為(wei)濕(shi)法(fa)和(he)干(gan)法(fa)兩大類。最(zui)具代表性的是ＯＧ濕(shi)法(fa)除(chu)(chu)塵(chen)工藝和(he)Ｌ—Ｔ干(gan)法(fa)除(chu)(chu)塵(chen)工藝。
（一(yi)）ＯＧ濕法(fa)除(chu)塵工藝
最具代表性的(de)(de)是(shi)“雙文程式(shi)”的(de)(de)工藝流程，簡稱(cheng)ＯＧ法，目前世(shi)界(jie)上(shang)大部分轉(zhuan)爐都采(cai)用這(zhe)種方法。該流程是(shi)：轉(zhuan)爐煙(yan)氣(qi)經(jing)(jing)罩裙、Ⅰ至Ⅳ段汽化(hua)冷卻煙(yan)道冷卻之后，由１６００℃降至８００℃左右，然后進一文、二文進一步(bu)降溫并除塵，再經(jing)(jing)誘引離心風機到三通切換閥(fa)，煤(mei)氣(qi)合格的(de)(de)進入回收系統(tong)，達不到煤(mei)氣(qi)回收要(yao)求(qiu)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)進入放(fang)(fang)散塔(ta)點火(huo)排(pai)放(fang)(fang)。
ＯＧ系(xi)統(tong)(tong)根(gen)據文(wen)氏(shi)管的(de)原(yuan)(yuan)理知道文(wen)氏(shi)管是靠喉口處高(gao)速氣流(liu)使(shi)噴入的(de)水(shui)二次霧化，以增大水(shui)滴(di)的(de)表面積(ji)，捕捉(zhuo)更多(duo)的(de)粉塵，這種原(yuan)(yuan)理使(shi)文(wen)氏(shi)管阻損很大。因而系(xi)統(tong)(tong)存在(zai)著阻力大、用(yong)(yong)水(shui)量大、凈化效(xiao)果(guo)不理想的(de)問題(ti)，造(zao)成水(shui)、電浪費的(de)現象比較嚴重。并且(qie)系(xi)統(tong)(tong)經常采用(yong)(yong)的(de)折板式水(shui)霧分離器(qi)(qi)、絲網脫(tuo)(tuo)水(shui)器(qi)(qi)等脫(tuo)(tuo)水(shui)設備效(xiao)果(guo)不理想、易(yi)堵塞(sai)，造(zao)成風機故障率(lv)高(gao)；粉塵排放率(lv)超標。
“ＯＧ”流(liu)程的優點是(shi)安全可靠，系(xi)統比(bi)較(jiao)簡單，但存在(zai)諸多問題(ti)。主要有：
１、一(yi)文、二(er)文需要(yao)的除塵水量很大(da)。
２、蒸汽和濕粉塵粘結到(dao)引風機葉片，造成轉子不平衡(heng)，引起風機震動(dong)損壞，故障率高，影響系統(tong)正(zheng)常(chang)穩(wen)定運行。
３、系統(tong)易(yi)結(jie)垢，導致除塵(chen)能力下降，集塵(chen)效果和凈(jing)化效果變(bian)差(cha)，爐口煙塵(chen)外溢、放(fang)散塔(ta)冒黃煙。
４、系統阻(zu)力(li)大，耗電高。
５、污(wu)泥處理工(gong)序復(fu)雜且(qie)容(rong)易造成二(er)次污(wu)染。
６、受(shou)文氏管效率影響，煙塵排放濃度偏高（為１００ｍｇ／Ｎｍ３）。
（二）Ｌ—Ｔ干法除塵(chen)工(gong)藝
近年來發展起來的(de)(de)干法(fa)除塵(chen)工(gong)藝，是(shi)由西德魯奇、蒂森公司聯合推出的(de)(de)，簡稱ＬＴ法(fa)。工(gong)藝流(liu)程(cheng)是(shi)：煙(yan)氣(qi)(qi)進(jin)入(ru)(ru)汽(qi)化冷(leng)卻(que)(que)煙(yan)道間接(jie)冷(leng)卻(que)(que)之后(hou)(hou)，再用蒸發冷(leng)卻(que)(que)器直接(jie)進(jin)行冷(leng)卻(que)(que)—向通過(guo)蒸發冷(leng)卻(que)(que)器內的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)噴入(ru)(ru)霧化水。噴入(ru)(ru)的(de)(de)水量(liang)，要準確(que)地隨煉(lian)鋼生(sheng)產過(guo)程(cheng)中產生(sheng)熱(re)氣(qi)(qi)流(liu)的(de)(de)熱(re)焓而定(ding)，將煙(yan)氣(qi)(qi)冷(leng)卻(que)(que)到１５０℃一(yi)２００℃后(hou)(hou)，經(jing)(jing)由煤(mei)氣(qi)(qi)管(guan)道引入(ru)(ru)靜電除塵(chen)器進(jin)行精除塵(chen)。然后(hou)(hou)通過(guo)引風設(she)備——軸流(liu)式鼓風機進(jin)入(ru)(ru)煤(mei)氣(qi)(qi)切(qie)換站，合格的(de)(de)煤(mei)氣(qi)(qi)經(jing)(jing)進(jin)一(yi)步(bu)冷(leng)卻(que)(que)之后(hou)(hou)進(jin)入(ru)(ru)回收系統，不合格的(de)(de)煤(mei)氣(qi)(qi)經(jing)(jing)放散塔點(dian)火放散。
Ｌ—Ｔ流程的優(you)點(dian)(dian)是 ，不需廢(fei)水處理(li)(li)設備(bei)和污泥脫(tuo)水設備(bei)等(deng)，因此干法除塵具有水耗(hao)低(di)、無污水處理(li)(li)系(xi)統、電(dian)耗(hao)低(di)、風機運行穩定、粉塵排放濃度低(di)（為１０ｍｇ／Ｎｍ３）等(deng)諸(zhu)多(duo)優(you)點(dian)(dian)。
存(cun)在一(yi)些問(wen)題主要是：
１、干(gan)法除(chu)塵造價高(gao)、自動控制連鎖多，要(yao)求自動化程度高(gao)。
２、采用的機械設備(bei)多，結構復雜，故障率高，維修時(shi)間長。
３、由于蒸(zheng)發冷卻使煤(mei)氣中含有(you)較高的水(shui)分，易形成結露，影響極間(jian)距離和運(yun)行電壓，還影響輸灰系統設(she)備運(yun)行壽命，為(wei)此對蒸(zheng)發冷卻塔水(shui)量(liang)、水(shui)壓控制有(you)嚴(yan)格要求。
４、蒸發冷卻(que)器壁上(shang)結垢問題還沒有很(hen)好的解決。
５、泄爆頻繁，影響電除塵(chen)器內(nei)部件的(de)壽(shou)命和除塵(chen)效果(guo)。
６、除塵后煤(mei)氣溫度高，還必須(xu)采(cai)用專門(men)的(de)冷系統進(jin)行(xing)冷卻后才能進(jin)煤(mei)氣柜(ju)。
（三）近年(nian)出現的新工藝
１、塔文流程
塔(ta)文流程(cheng)是德國Ｌｕｕｇｉ．Ｂｉｓｃｈｏｆｆ公司開發的(de)技術(shu)。工藝(yi)流程(cheng)為：轉(zhuan)爐(lu)煙(yan)(yan)氣經活(huo)動煙(yan)(yan)罩收(shou)(shou)集后(hou)，進(jin)(jin)(jin)入汽(qi)化(hua)冷卻系統冷卻，然后(hou)進(jin)(jin)(jin)入除塵塔(ta)（含ＲＳＷ環(huan)縫(feng)清洗裝置），也就是將(jiang)洗滌塔(ta)與(yu)環(huan)縫(feng)文氏管(guan)組(zu)合在一(yi)起(qi)成為高(gao)效(xiao)除塵塔(ta)，再到(dao)脫水器(qi)脫水，然后(hou)通(tong)過誘因風機進(jin)(jin)(jin)入切(qie)換系統，或回(hui)收(shou)(shou)或放散。
該系統(tong)具有(you)凈化效率高，系統(tong)阻力小、風機能耗低、系統(tong)簡(jian)單等(deng)特點。但是也存(cun)在投資(zi)高、除塵水用水量(liang)偏大(da)、塔文(wen)結構(gou)復雜、檢修(xiu)清(qing)理不便的問題。
２、高效噴霧洗滌(di)塔加環縫文氏(shi)管的工藝流程(cheng)（稱為新ＯＧ系統）
國內自行研制(zhi)的(de)(de)一(yi)種新工藝，已經(jing)用于近２０座１００噸以上(shang)轉爐，將干法(fa)除(chu)塵(chen)(chen)的(de)(de)一(yi)些(xie)(xie)技術移植到濕(shi)法(fa)除(chu)塵(chen)(chen)系(xi)統(tong)，對濕(shi)法(fa)除(chu)塵(chen)(chen)的(de)(de)一(yi)些(xie)(xie)關鍵(jian)設備進(jin)行了(le)突破性的(de)(de)改進(jin)，形成了(le)新的(de)(de)濕(shi)法(fa)除(chu)塵(chen)(chen)工藝，工藝流程為煙(yan)氣通過(guo)汽化冷卻(que)煙(yan)道冷卻(que)之后，溫(wen)度由(you)１４５０度左右，降至８００度左右，然后經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)非(fei)金屬膨脹節(jie)進(jin)入高(gao)效噴霧洗滌塔進(jin)行精除(chu)塵(chen)(chen)，再進(jin)入上(shang)行式環縫文(wen)氏管(guan)進(jin)行精除(chu)塵(chen)(chen)，然后進(jin)入漩(xuan)流脫(tuo)水器進(jin)行精脫(tuo)水，然后通過(guo)管(guan)道進(jin)入風機加壓，回收或者(zhe)外排(pai)。
該流(liu)程具有以(yi)下(xia)特(te)點：
工藝流程簡化；
與傳統(tong)的濕法(fa)工(gong)藝比較(jiao)節省水量、降低(di)阻力、降低(di)電(dian)耗；
從根本上消除了除塵水排除時易裹帶煤氣的安全隱患(huan)；
降低了工人勞動強度(du)；
降低了設備故障率，提高了風機運行壽命。
３、高效(xiao)噴霧洗滌塔加新型ＲＤ文氏管(guan)的流程
用新型ＲＤ文氏管取(qu)代４．３所述流程中的上行(xing)式環(huan)縫文氏管，其他不變，在保證排放(fang)效果的前提(ti)下，可以使成本進一(yi)步降低。
新型文氏管具(ju)有以(yi)下優(you)點：
（１）取消了原(yuan)Ｒ－Ｄ文氏管雙側水(shui)箱、噴孔、氮氣(qi)捅針，使(shi)結(jie)構更(geng)加簡(jian)單、制作成本更(geng)低。
（２）采用逆(ni)向(xiang)霧(wu)化噴嘴，解決了(le)原Ｒ－Ｄ文(wen)氏管噴孔堵塞、氮氣捅(tong)針故障率高(gao)、維修(xiu)量大，職工勞動強度高(gao)的問(wen)題。
（３）解決了原Ｒ－Ｄ文氏管雙側外噴，噴入的水成柱狀，靠高速氣流沖擊二次霧化，導致阻力增大，并且水的霧化效果不好，凈化效率較低的問題。
（４）解決了原Ｒ－Ｄ文氏管部(bu)分噴水孔(kong)堵了之后，造(zao)成噴水不(bu)均(jun)勻，一部(bu)分煙(yan)氣不(bu)能與水接觸(chu)，影(ying)響凈化效果的問題。
（５）解(jie)決了原(yuan)Ｒ－Ｄ文氏(shi)管雙(shuang)側(ce)噴水一側(ce)在收縮段，一側(ce)在擴張段，收縮段一側(ce)噴水凈(jing)(jing)(jing)化效(xiao)果(guo)好，擴張段一側(ce)噴水的凈(jing)(jing)(jing)化效(xiao)果(guo)差的問題。提高了凈(jing)(jing)(jing)化效(xiao)果(guo)排放(fang)濃度在５０－８０ｍｇ／ｍ３。解(jie)決了風機(ji)易積灰，影響使用壽命的問題
（６）解決了原Ｒ－Ｄ文氏管閥板易結垢卡死的問題。
（７）解(jie)決了原Ｒ－Ｄ文(wen)氏(shi)管閥(fa)板(ban)控制系統失(shi)靈后風(feng)機喘震(zhen)的問(wen)題及因為閥(fa)板(ban)控制失(shi)靈或誤操作(zuo)關閉(bi)二(er)文(wen)喉口(kou)導致的風(feng)機入(ru)口(kou)管道(dao)抽癟的問(wen)題。
４、因為(wei)新型Ｒ－Ｄ文氏管直接噴(pen)入霧(wu)化水，提(ti)高了(le)除(chu)塵水的利(li)用率，可以節省除(chu)塵用水２０％
新型Ｒ－Ｄ文氏管直接噴入(ru)霧化(hua)水(shui)(shui)，可以降低(di)高速氣流沖擊水(shui)(shui)幕(mu)造成的(de)阻力(li)，降低(di)阻力(li)２０％
新型(xing)Ｒ－Ｄ文氏管不用(yong)(yong)(yong)(yong)在非吹煉(lian)期(qi)自動(dong)清掃噴孔，所(suo)以(yi)不用(yong)(yong)(yong)(yong)氮(dan)氣(qi)做動(dong)力源，也(ye)簡化了自動(dong)控制(zhi)系統(tong)，使(shi)系統(tong)更簡單(dan)。新型(xing)文氏管應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)轉爐除塵系統(tong)，提(ti)高煙氣(qi)的(de)(de)凈化效率(lv)，延長(chang)設備使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命，降低系統(tong)故(gu)障率(lv)，起到一定的(de)(de)節(jie)(jie)水節(jie)(jie)電作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，還節(jie)(jie)省(sheng)了氮(dan)氣(qi)，降低了運行費(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)；并且(qie)制(zhi)作(zuo)費(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)低、節(jie)(jie)省(sheng)了氮(dan)氣(qi)管道的(de)(de)投(tou)資費(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)；故(gu)障率(lv)低，降低了工人的(de)(de)勞(lao)動(dong)強度。在節(jie)(jie)能(neng)減排(pai)方面有(you)著積極地(di)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)。
綜上所述(shu)，新的轉爐濕(shi)法除塵(chen)(chen)工藝在很長的一段時間內具有推廣應用(yong)的前景，尤其是現在各鋼廠小型轉爐紛紛擴容，除塵(chen)(chen)系(xi)統能力明顯不足，一般均對系(xi)統進行徹底改(gai)(gai)造，投(tou)資大(da)，工期長，并且(qie)污水處理(li)也(ye)要(yao)做(zuo)相應改(gai)(gai)造。如(ru)果采用(yong)半(ban)干法除塵(chen)(chen)（新ＯＧ系(xi)統），阻力可(ke)降(jiang)低３－５Ｋｐａ，可(ke)節水１／３，就可(ke)大(da)大(da)減少改(gai)(gai)造費用(yong)，也(ye)可(ke)降(jiang)低改(gai)(gai)造工期，而不用(yong)增大(da)風機，也(ye)不用(yong)增加除塵(chen)(chen)水供水及污水處理(li)系(xi)統的能力。這(zhe)樣可(ke)以大(da)大(da)減少改(gai)(gai)造成本，縮(suo)短改(gai)(gai)造時間。
現在(zai)國家在(zai)節能減(jian)排和環境保護方面的工作(zuo)力度不斷加大，我公(gong)司轉(zhuan)爐除塵(chen)(chen)的達標(biao)排放是目前(qian)環保工作(zuo)的重(zhong)點，尤其(qi)是舊區的紅(hong)煙治理更(geng)是工作(zuo)的難點。采用(yong)先進的“新(xin)ＯＧ”系統(tong)，不僅(jin)能夠解(jie)決舊區轉(zhuan)爐除塵(chen)(chen)效果(guo)不好的現狀，而且由于其(qi)系統(tong)本(ben)(ben)身耗能少，運(yun)行成(cheng)本(ben)(ben)低，維護簡(jian)單，因此(ci)可以(yi)考慮在(zai)新(xin)建(jian)的轉(zhuan)爐除塵(chen)(chen)系統(tong)上(shang)加以(yi)應用(yong)。
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