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转炉烟气三次除尘发表评论(0)编辑词条

    随着现代炼钢技术水平的提高和转炉兑铁速度的加快,特别是在加入含有碳氢化合物杂质的低质废钢时,将产生大量的阵发性烟气并在炉口上方燃烧、引起烟气温度的急剧上升和体积膨胀,导致传统的转炉集尘罩二次烟气捕集能力减弱,从而使环境状况不断恶劣。为了解决这个问题,转炉烟气三次除尘综合处理技术应运而生。

    转炉烟气除尘要求越来越高

    转炉炼钢过程主要包括装料(兑铁和加废钢)、吹炼、出钢三个阶段。转炉平均吨钢产尘量在15千克/吨~25千克/吨,烟尘中铁的氧化物占40%~60%,并含石墨粉等;转炉二次除尘烟气含尘浓度在3克/立方米~5克/立方米(标准状态)。
    二次除尘是指对转炉在装料和出钢等过程中产生的烟气(包括转炉吹炼时的部分外逸烟气)进行除尘。该技术在转炉密闭罩上设炉前集尘罩和炉后集尘罩,并在炉后操作平台下设挡烟导流板,炉前集尘罩上沿悬挂棒状活动帘。炉前集尘罩主要捕集转炉兑铁加料时产生的烟气,并兼顾转炉吹炼时从一次除尘烟罩罩口逸出的烟气捕集;炉后集尘罩主要捕集转炉出钢时产生的烟气。二次除尘系统通常对风机配置调速装置,以及在炉前和炉后的排烟管道上设置阀门,根据转炉炼钢过程中烟气量的变化进行系统调节,烟气经袋式除尘器净化后实现达标排放。
    随着社会的进步和企业环保责任意识的增强,转炉集尘罩的吨钢抽风量不断增大。转炉二次除尘抽风量大小通常按转炉出钢吨位来考虑。在炼钢各阶段的烟气发生点中,兑铁时通过炉前集尘罩吸收的烟气温度最高、烟气流量最大。早期传统的转炉二次除尘吨钢抽风量较小。
    宝钢分公司3座250吨转炉和3座300吨转炉兑铁时的抽风量原设计均为70×104立方米/小时,转炉二次除尘存在因兑铁时排烟能力不足而引起的环境污染现象。目前,宝钢正在对这些除尘系统进行三次除尘技术改造。

    “三次除尘”辅助“二次除尘”

    宝钢从2000年开始着手改进转炉二次除尘设计,改进技术包括:与炼钢工艺紧密配合,掌握各阶段的烟气产生状况,尤其是转炉兑铁时的烟气特性;采用先进合理的集尘罩抽风量计算方法,用流体力学原理来设计炉前集尘罩;优化管道系统设计、减少管内降尘、降低管网阻力和除尘器运行阻力;开发转炉三次除尘(厂房气楼除尘)装置,该装置既可有效捕集转炉兑铁时的部分外逸烟气和兑铁结束时在铁水空包内产生的烟气,又可对炼钢车间进行厂房气楼式通风换气,是一种高效节能的烟气捕集装置。
    通常,在转炉上方的车间顶设置竖井式气楼装置作为车间通风换气之用。专利型转炉三次(厂房气楼)除尘装置则充分利用了这一功能并进行改进。其在竖井式气楼内设置可进行气流切换用的通风阀门,在竖井外设置除尘管道和阀门。当转炉兑铁时,关闭竖井内通向大气的切换阀门,而通向除尘系统的除尘阀门自动打开,将烟气送入二次除尘系统处理;当转炉不在兑铁时,竖井内通向大气的切换阀门打开,而通向二次除尘系统的除尘阀门自动关闭,此时进行车间内的自然通风换气。
    新设计的转炉三次(厂房气楼)除尘装置,先后在宝钢集团不锈钢分公司150吨转炉项目和浦钢搬迁罗泾工程150吨转炉项目,以及宝钢分公司3座250吨转炉和3座300吨转炉的二次除尘改造项目上投入使用,均获得了理想的效果。

环保与节能效果分析

    宝钢不锈钢分公司2座150吨转炉最大出钢量为180吨,设计应用转炉二次除尘和三次除尘技术。二次除尘系统风量为90×104立方米/小时(含转炉上料除尘),其中1座转炉兑铁时的炉前集尘罩抽风量为48×104立方米/小时。三次除尘专用于转炉兑铁,系统风量为65×104立方米/小时。两套系统除尘风机均设有液力偶合器调速装置,当转炉兑铁时,二次和三次除尘系统所有风机高速运行;兑铁结束后,二次除尘风机调速运行,而三次除尘风机以最低速节能运行。
    宝钢分公司3座300吨转炉除尘系统改造,采用二次除尘和三次除尘技术。二次除尘系统风量为280×104立方米/小时(含1号RH等除尘),其中1座转炉兑铁时的炉前集尘罩抽风量为120×104立方米/小时。三次除尘专用于转炉兑铁,系统设计风量为70×104立方米/小时。两套系统除尘风机均设有变频器调速装置。当转炉兑铁时,所有风机高速运行;兑铁结束后,二次除尘风机调速运行,而三次除尘风机以最低速运行。
    从以上两个转炉除尘系统改造的实际情况可得出,采用转炉三次除尘配合二次除尘,系统总风量虽略高于仅使用二次除尘系统,但三次除尘能解决转炉兑铁时几分钟内出现的阵发性厂房冒烟现象,且其配套的二次除尘系统规模要小于仅用二次除尘系统,可解决转炉车间内的除尘管道无空间扩容布置的问题,且转炉兑铁阶段除尘风机采用调速运行节能效果明显。
    转炉烟气三次除尘综合治理技术已在宝钢的转炉二次除尘项目上得到应用,具备以下优点:一是使转炉兑铁时的环境和车间操作岗位的通风环境得到改善,厂房冒烟现象得到控制(岗位粉尘浓度低于5毫克/立方米,粉尘排放浓度低于20毫克/立方米);二是该技术是在原二次除尘系统的基础上进行升级改造,成本低、周期短;三是可满足转炉兑铁速度加快和钢产量上升的需要,可适用于转炉吃廉价低质废钢;四是除尘风机采用调速运行,系统节能效果明显。

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