馬立儉 和安東 連和平

(安陽鋼鐵股份有限公司)

35 t轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)改造

馬立儉 和安東 連和平

(安陽鋼鐵股份有限公司)

對(duì)安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)進(jìn)行介紹和分析；并對(duì)一次除塵系統(tǒng)改造原則及方案進(jìn)行闡述。生產(chǎn)實(shí)踐證明：改造后煙囪及爐前冒煙冒火現(xiàn)象得到杜絕，滿足了生產(chǎn)工藝和環(huán)保的要求，達(dá)到了改造的目的。

轉(zhuǎn)爐煙氣 達(dá)標(biāo)排放 節(jié)能降耗

0 概述

安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠(以下簡稱“安鋼第二煉鋼廠”)有3座35 t轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的兩文三脫系統(tǒng)。在煉鋼過程中爐口有冒煙冒火情況，煙塵排放不達(dá)標(biāo)(外表看煙囪冒灰黃煙)，為進(jìn)一步改善環(huán)境，該廠于2010年7月開始陸續(xù)對(duì)三座轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)進(jìn)行全面改造，改造后煙囪及爐前冒煙冒火現(xiàn)象得到杜絕，轉(zhuǎn)爐一次除塵煙囪外排顆粒物濃度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。

1 35 t轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝參數(shù)

3座35 t轉(zhuǎn)爐采用頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝，一次煙氣冷卻采用全汽化冷卻，煙氣凈化采用濕法除塵，3座轉(zhuǎn)爐的工藝參數(shù)見表1。

2 系統(tǒng)改造前的狀況及爐氣成分

安鋼第二煉鋼廠3座35 t轉(zhuǎn)爐均由15 t轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容改造，轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容后，一次除塵系統(tǒng)未進(jìn)行相應(yīng)的改造，轉(zhuǎn)爐冶煉節(jié)奏快、吹氧強(qiáng)度大、風(fēng)機(jī)能力偏小，改造前一文降溫效果差，阻損大，除塵效率低；造成煙道結(jié)垢，風(fēng)機(jī)葉輪失衡，最終導(dǎo)致爐前冒煙冒火、煙囪冒黃煙，煙塵含塵量超標(biāo)的問題。因此，一文改造是整個(gè)OG系統(tǒng)改造的核心。改造前的爐氣溫度及爐氣成分見表2。

表1 轉(zhuǎn)爐的工藝參數(shù)

表2 改造前的爐氣溫度及爐氣成分

3 改造原則及實(shí)施方案

目前，轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)工藝主要包括干法除塵和濕法除塵。雖然干法除塵節(jié)水、節(jié)電，但鑒于干法除塵投資大，在現(xiàn)有廠房結(jié)構(gòu)上改造難、不可行。傳統(tǒng)的兩文三脫濕法除塵工藝投資相對(duì)較小，但是該工藝的除塵效果差、設(shè)備故障率高、風(fēng)機(jī)要求高、并且需要消耗大量的水和電。結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行核算后，以達(dá)到轉(zhuǎn)爐煙氣外排效果及節(jié)省投資為原則，安鋼第二煉鋼廠決定在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改造，采用塔文濕法除塵系統(tǒng)。

3.1 噴霧洗滌塔的優(yōu)點(diǎn)及主要設(shè)備參數(shù)

噴霧洗滌塔主要由非金屬膨脹節(jié)、洗滌塔塔體、噴槍、噴嘴及控制系統(tǒng)五部分組成。噴霧洗滌塔的優(yōu)點(diǎn)：1)工藝流程簡化：用高溫非金屬膨脹節(jié)取代水冷夾套，不用設(shè)備冷卻水冷卻，系統(tǒng)簡單，減少了維修工作量。用噴霧蒸發(fā)洗滌塔取代一級(jí)文氏管，以一頂三，它不僅替代了一級(jí)除塵文氏管，還取消了滅火水封，一級(jí)脫水器。2)與傳統(tǒng)的濕法工藝相比節(jié)省除塵用水量：因?yàn)槭钦舭l(fā)冷卻，所以節(jié)省煙氣冷卻的循環(huán)水量；不用滅火水封，節(jié)省了水封溢流水；不用水冷夾套，節(jié)省設(shè)備冷卻水。3)降低阻力：在噴霧蒸發(fā)洗滌塔中，靠噴進(jìn)去的水直接霧化，捕集粉塵，所以煙氣流速低，阻力損失小。

噴霧洗滌塔的主要設(shè)備參數(shù)見表3。

表3 噴霧洗滌塔的主要設(shè)備參數(shù)

3.2 一次除塵系統(tǒng)改造原則

改造后的煤氣凈化系統(tǒng)工藝流程和設(shè)備布置既要滿足轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容和冶煉強(qiáng)度增大的要求，又要在現(xiàn)有廠房條件下布置得下。由于受到現(xiàn)有廠房結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)備布置、能源介質(zhì)管道等方面的制約，因此改造除塵設(shè)備的選用與布置以占用空間小、工作效率高為原則。

3.2.1 一次除塵系統(tǒng)噴霧蒸發(fā)洗滌塔選型

由噴霧蒸發(fā)洗滌塔取代原有的一級(jí)文氏管。考慮到現(xiàn)有樓面開孔及平臺(tái)布置情況，安鋼第二煉鋼廠決定采用異形噴霧蒸發(fā)洗滌塔。即在19 m平臺(tái)以上到煙道法蘭出口段增設(shè)洗滌塔設(shè)備，而在15 m至19 m平臺(tái)間的洗滌塔則擴(kuò)大設(shè)備直徑降低煙氣流速，使霧化水與轉(zhuǎn)爐煙氣充分對(duì)流換熱降溫，并捕集煙氣中的粉塵，塵粒與液滴凝聚成較大顆粒隨氣流進(jìn)入重力脫水器進(jìn)行氣液分離，噴霧蒸發(fā)洗滌塔達(dá)到降溫和粗除塵的目的。洗滌塔內(nèi)的煙氣流速為3 m/s～5 m/s,可以滿足粗除塵及冷卻的要求。

3.2.2 一次除塵系統(tǒng)噴霧蒸發(fā)洗滌塔噴嘴布置

原一級(jí)文氏管采用溢流文氏管，噴水裝置采用內(nèi)噴，噴入的水呈水柱或水幕，水的顆粒大，除塵效果差。噴霧蒸發(fā)洗滌塔采用外螺旋霧化噴嘴，噴嘴布水均勻，凈化效果好，不容易堵塞，霧化效果好，可除去1 μm以下的塵粒。

3.2.3 一次除塵系統(tǒng)噴霧蒸發(fā)洗滌塔配水

采用了配水環(huán)管，經(jīng)過深入研究，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)計(jì)算，保證了環(huán)管能很好的起到分配器的作用，保證洗滌塔的凈化效果達(dá)到95%以上。

采用噴霧蒸發(fā)洗滌塔取代一文后，系統(tǒng)的阻力減少3 KPa～5 KPa，濁環(huán)水量減少了約1/3，爐口的煙氣外溢量很少。

4 塔文濕法除塵系統(tǒng)的工藝流程

轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)汽化冷卻煙道降溫冷卻后，溫度由1 450 ℃～1 600 ℃降到950 ℃左右，通過高溫非金屬膨脹節(jié)進(jìn)入噴霧蒸發(fā)洗滌塔，經(jīng)洗滌降溫，溫度降至70 ℃左右，煙氣變?yōu)轱柡蜔煔獠⒌玫酱殖龎m。降溫后的飽和一次煙氣進(jìn)入環(huán)縫文氏管，通過環(huán)縫文氏管精除塵后的煙氣溫度降至64 ℃左右，凈化后的飽和煙氣通過90 °彎管進(jìn)入旋流脫水器精脫水，脫水后再經(jīng)管道進(jìn)入風(fēng)機(jī)。轉(zhuǎn)爐一次除塵塔文濕法工藝流程如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)爐一次除塵塔文濕法工藝流程

除塵系統(tǒng)改造后的煉鋼煙氣參數(shù)見表4。

表4 改造后的煉鋼煙氣參數(shù)

從表4可以看出，除塵系統(tǒng)經(jīng)過改造后，轉(zhuǎn)爐一次煙囪外排顆粒物大大降低，效果顯著。

6 結(jié)論

安鋼第二煉鋼廠通過對(duì)轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)的改造，取得了良好的效果，除塵用水量節(jié)約了50 t/h，減少水耗和電耗，解決了轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中煙氣由爐口外溢污染環(huán)境的問題和轉(zhuǎn)爐煙囪外排粉塵量達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)要求。為同類型企業(yè)改造提供了借鑒。

[1] GB/T28057-2011《氧氣轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐技術(shù)條件》[S].

[2] DLT5054-2016《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》[S].

RECONSTRUCTION SCHEME OF DUST REMOVAL SYSTEM IN 35 t CONVERTER

Ma Lijian An Hedong Lian Heping

(Anyang Iron and Steel Stock Co., Ltd)

This paper introduces and analyzes the primary dedusting system of a converter in a steel mill in Anyang Steel, and expounds the principles and plans for the renovation of the primary dust removal system. The practice of production shows that after the transformation of the chimney and the front of the furnace smoke burning phenomenon has been eliminated, it can meet the production process and environmental protection requirements, the purpose of transformation is achieved.

converter flue gas drainage standard energy saving

2017—2—27

聯(lián)系人：馬立儉，助理工程師，河南.安陽(455004)，安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠設(shè)備材料科；