王鵬飛

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司 煉鋼廠，山東 日照 276800）

我國作為世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)國，2018 年粗鋼產(chǎn)量9.3 億噸左右，約占世界粗鋼總產(chǎn)量的51%[1]。據(jù)測(cè)算，2017 年鋼鐵行業(yè)二氧化硫、氮氧化物和顆粒物排放量分別為106 萬噸、172 萬噸、281 萬噸，占全國排放總量的7%、10%、20%左右[2]。煉鋼廠作為主要生產(chǎn)工序，同時(shí)也是煙氣污染的重要污染源，環(huán)保形式嚴(yán)峻，潔凈生產(chǎn)已是鋼鐵行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，因此，非常有必要采取合適的除塵技術(shù)來降低煉鋼廠工序的污染，對(duì)山鋼日照公司環(huán)保創(chuàng)A 具有重要意義。

1 日照公司煉鋼廠主要工藝設(shè)備

山鋼日照公司煉鋼廠，生產(chǎn)規(guī)模年產(chǎn)872 萬t 合格鋼水，850萬t 合格鑄坯，分兩步實(shí)施。一步主要生產(chǎn)設(shè)施為：1 套KR 鐵水脫硫裝置，2 座210t 轉(zhuǎn)爐，2 座吹氬喂絲站，1 套LF 精煉爐，1 套R(shí)H真空處理裝置；二步主要生產(chǎn)設(shè)施為：1套KR鐵水脫硫裝置，2 座210t 轉(zhuǎn)爐，2 座吹氬喂絲站，1 套LF 精煉爐，2 套R(shí)H 真空處理裝置。

2 煉鋼廠超低排放項(xiàng)目內(nèi)容

山鋼日照公司煉鋼廠根據(jù)環(huán)境治理的要求，開展廢鋼存放區(qū)域環(huán)境治理、臨時(shí)鋼包熱修位環(huán)境治理和地下料倉區(qū)域環(huán)境治理和廢鋼加工廠環(huán)境治理和鋼渣跨區(qū)域環(huán)境治理及連鑄機(jī)區(qū)域環(huán)境治理現(xiàn)場(chǎng)改造。

項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括：煉鋼廠無組織揚(yáng)塵治理項(xiàng)目、地下料倉卸料口粉塵治理項(xiàng)目、新增無組織揚(yáng)塵治理項(xiàng)目、新增鋼渣跨鋼鐵包拆包、倒料除塵設(shè)施項(xiàng)目、連鑄區(qū)域超低排放改造項(xiàng)目將減少無組織粉塵排放作為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色生產(chǎn)的突破口，改善工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

3 煉鋼廠超低排放項(xiàng)目背景

3.1 煉鋼廠無組織揚(yáng)塵治理項(xiàng)目背景

（1）車間4 座轉(zhuǎn)爐集中布置在一個(gè)轉(zhuǎn)爐跨內(nèi)，分成兩組，鐵水從中間進(jìn)入加料跨，廢鋼從兩端進(jìn)入加料跨。同組轉(zhuǎn)爐的主原料物流分開，避免物流交叉作業(yè)干擾。合格廢鋼用汽車運(yùn)入煉鋼車間加料跨兩端的廢鋼配料區(qū)，在廢鋼配料區(qū)采用20/5t 電磁吊進(jìn)行配料和裝槽；經(jīng)廢鋼秤稱量后，由加料跨75t+75t 廢鋼起重機(jī)兌入轉(zhuǎn)爐。廢鋼區(qū)域一直是煉鋼廠揚(yáng)塵的重點(diǎn)，廢鋼區(qū)域需要廢鋼電磁吊配重稱量、廢鋼的裝卸、廢鋼的運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)。廢鋼夾帶的灰塵、土塊等雜物，在倒運(yùn)、裝卸中不斷揚(yáng)起。為盡量減少廢鋼產(chǎn)生的揚(yáng)塵對(duì)車間環(huán)境的影響，對(duì)廢鋼區(qū)域局部進(jìn)行封閉措施，盡量避免廢鋼區(qū)域的揚(yáng)塵。同時(shí)廢鋼區(qū)域增加霧炮機(jī)降塵，避免地面二次揚(yáng)塵。

（2）車間內(nèi)設(shè)臨時(shí)鋼包熱修位，傾翻鋼水罐90 度，以維修水口及透氣磚等。熱修時(shí)需用氧槍燒水口、清理殘鋼，此時(shí)產(chǎn)生大量揚(yáng)塵需要收集處理，因此增設(shè)移動(dòng)除塵罩收集煙塵。

3.2 地下料倉卸料口粉塵治理項(xiàng)目背景

煉鋼廠輔原料地下料倉位于煉鋼廠石灰窯南側(cè)，其包含10個(gè)并列的輔原料卸料口，在各卸料口上方設(shè)有除塵器收塵罩，但因目前卸料口采用開放式設(shè)計(jì)，且汽車卸料時(shí)瞬間產(chǎn)生的煙塵量較大，導(dǎo)致除塵罩收塵效果并不理想卸灰時(shí)現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵情況較為嚴(yán)重，因此需要針對(duì)輔原料地下料倉卸料口形式進(jìn)行改造，并新增干霧系統(tǒng)，改善卸料口收塵罩收塵效果。

3.3 新增無組織揚(yáng)塵治理項(xiàng)目背景

當(dāng)前煉鋼廠鋼渣跨轉(zhuǎn)爐渣罐位、脫硫扒渣罐位、廢鋼加工廠廢鋼堆放位及鑄鐵塊存放區(qū)均未設(shè)置抑塵設(shè)施，上述區(qū)域進(jìn)行鋼渣存運(yùn)、廢鋼堆放或鑄鐵快卸車作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大揚(yáng)塵，需對(duì)可視煙塵產(chǎn)生點(diǎn)進(jìn)行有效抑塵，因此需要于上述區(qū)域增設(shè)抑塵裝置，對(duì)揚(yáng)塵情況加以控制。

3.4 新增鋼渣跨鋼鐵包拆包、倒料除塵設(shè)施項(xiàng)目背景

當(dāng)前煉鋼廠鋼包拆除工位共有兩個(gè)，分別位于鋼渣跨3~4柱和26~27 柱距之間，鋼鐵包耐材到壽命周期鋼包約55，鐵包約350 爐后，要在拆除工位用拆包機(jī)拆除舊的耐材，每個(gè)鋼鐵包的耐材拆除量約有35 噸，現(xiàn)在正常生產(chǎn)情況下每個(gè)工位每天拆除兩個(gè)鋼鐵包，每個(gè)包的拆包時(shí)間3~4 個(gè)小時(shí)；也就是說每個(gè)拆包位的工作時(shí)間是每天6~8 個(gè)小時(shí)。在拆包期間，耐火磚及耐火泥被拆除時(shí)產(chǎn)生煙塵，拆下的廢耐材傾倒時(shí)，瞬間產(chǎn)生大量揚(yáng)塵?，F(xiàn)在拆包位置沒有除塵設(shè)施，屬于無組織排放點(diǎn)；廢耐材傾倒位有三面圍墻高度2m，上面未封閉，頂部有除塵罩，連接到KR 脫硫除塵的最末端，前面有中間包傾翻除塵和廢鋼切割除塵，鋼鐵包傾翻時(shí)大部分煙塵外溢。

3.5 連鑄區(qū)域超低排放改造項(xiàng)目背景

當(dāng)前煉鋼廠五臺(tái)連鑄機(jī)大包、中間包、鑄坯切割、廢坯切割上方未設(shè)置除塵設(shè)施，導(dǎo)致大包澆鑄、中間包澆鑄、添加保護(hù)渣、切割過程中產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵無法有效收集，直接排放于廠房內(nèi)，造成現(xiàn)場(chǎng)空氣質(zhì)量較差，對(duì)環(huán)境產(chǎn)造成污染。

基于以上狀況，山鋼集團(tuán)日照公司煉鋼廠為了環(huán)境治理，計(jì)劃對(duì)煉鋼廠廢鋼存放區(qū)域封閉隔離并增設(shè)霧炮，同時(shí)臨時(shí)鋼包熱修位設(shè)移動(dòng)除塵罩將熱修煙塵引入精煉除塵系統(tǒng)中集中處理；鋼渣跨轉(zhuǎn)爐渣罐位、脫硫扒渣罐位、廢鋼加工廠廢鋼堆放位及鑄鐵塊存放區(qū)新增霧炮，地下料倉新增干霧系統(tǒng)；在鋼渣跨拆包位增設(shè)移動(dòng)除塵罩，建設(shè)除塵系統(tǒng)，并將中間包傾翻除塵和廢鋼切割除塵一同并入新增鋼渣跨除塵系統(tǒng)；在連鑄機(jī)大中包、火焰切割、廢坯切割增設(shè)移動(dòng)除塵罩，建設(shè)除塵器系統(tǒng)。

4 煉鋼廠超低排放項(xiàng)目揚(yáng)塵治理措施

4.1 煉鋼廠無組織揚(yáng)塵治理項(xiàng)目：

廢鋼區(qū)域揚(yáng)塵治理：

廢鋼區(qū)局部區(qū)域封閉隔離：對(duì)廢鋼區(qū)域與煉鋼車間局部隔離，在J 列1-8 柱和J 列24-29 柱設(shè)計(jì)封閉隔板，用壓型板封閉到天車梁下部，高約10m。

臨時(shí)鋼包熱修位除塵：煉鋼車間F 列2~3 柱間原有一個(gè)鋼包熱修位，新增移動(dòng)除塵罩，將鋼包熱修時(shí)氧槍燒水口、清理殘鋼產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵收集，引入精煉除塵系統(tǒng)中集中處理。

4.1.1 工藝流程

移動(dòng)除塵罩移到待機(jī)位，天車將待修理鋼包吊放到鋼包支架上，移動(dòng)除塵罩走行到工作位，工人開始清理水口，水口清理完后，移動(dòng)除塵罩走行到待機(jī)位，天車吊走鋼包。

4.1.2 結(jié)構(gòu)與組成

車載除塵罩由移動(dòng)車、除塵罩、除塵管、車體封閉及位置檢測(cè)開關(guān)組成，具體為：

移動(dòng)車包括水平框架、主動(dòng)輪對(duì)、從動(dòng)輪對(duì)、驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)等，水平框架采用H 型鋼組焊而成。

除塵罩采用薄鋼板焊接成四棱錐結(jié)構(gòu)，用角鋼和扁鋼作骨架。

除塵管由立管、彎頭、水平管三段組成，每段均采用薄鋼板焊接，用角鋼左環(huán)向、縱向加固。

車體封閉包括車架和除塵罩之間的支撐立柱、集塵封閉薄鋼板和龍骨用角鋼，鋼板與龍骨采用焊接固定，車體三面封閉，罐口一側(cè)敞開。

除塵罩、車體封閉內(nèi)側(cè)涂耐高溫涂料，耐熱溫度不低于600℃。

位置檢測(cè)采用接近開關(guān)，移動(dòng)除塵罩設(shè)4 個(gè)行程檢測(cè)位，分別為前進(jìn)減速位、前進(jìn)停車位、后退減速位、后退停車位。

4.1.3 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

（1）移動(dòng)除塵罩：

a. 重量：約14700kg/ 臺(tái)（參考）。

b. 減速電機(jī)DLKAT05-8.1 DM90L-6-E。

c. 電機(jī)功率1.1kW。

d. 移動(dòng)除塵罩?jǐn)?shù)量：1 臺(tái)。

e. 移動(dòng)距離12 米。

（2）小車：

a. 車輪直徑：φ315mm。

b. 車輪數(shù)量：4 個(gè)。

c. 輪距：3400mm。

d. 軌距：8000mm。

e. 行程：4500mm。

f 速度：～8m/min。

（3）驅(qū)動(dòng)：萬能組合式減速電機(jī)，扭力臂安裝、空心軸輸出，電機(jī)帶電磁制動(dòng)器，減速器帶扭力臂等附件，帶手動(dòng)松閘裝置。

減速電機(jī)型號(hào)：DLKAT05-8.1 DM90L-6-E。

數(shù)量：2 臺(tái)，左右安裝型式各1 臺(tái)。

減速比：113.2。

輸出轉(zhuǎn)速：8.1rpm。

電機(jī)功率：2×1.1kW，AC380V，50Hz。

（4）除塵管：規(guī)格：φ1100×8mm。

（5）停位精度：±20mm。

4.2 煉鋼廠新增無組織揚(yáng)塵治理項(xiàng)目

（1）一步、二步車間鋼渣跨轉(zhuǎn)爐渣罐：在一步、二步鋼渣跨轉(zhuǎn)爐渣罐之間各布置1 臺(tái)射程40m 霧炮。

圖1 轉(zhuǎn)爐渣罐之間霧炮位置

（2）一步、二步車間脫硫扒渣罐：在一步、二步脫硫扒渣罐之間各布置1 臺(tái)射程40. 霧炮。

圖2 脫硫扒渣罐之間霧炮位置

4.3 廢鋼加工廠

（1）在廢鋼加工廠料堆之間布置5 臺(tái)射程40m 霧炮。

圖3 廢鋼加工廠料堆之間霧炮位置

（2）在鑄鐵塊車間布置2 臺(tái)射程40m 霧炮。

圖4 鑄鐵塊車間霧炮位置

4.4 廢鋼池

在一步、二步廢鋼池布置3 臺(tái)射程40m 霧炮。

圖5 一步、二步廢鋼池霧炮位置

表1 霧炮技術(shù)參數(shù)

霧炮技術(shù)參數(shù)：該項(xiàng)目選擇射程40m 的霧炮。

4.5 地下料倉卸料口粉塵治理項(xiàng)目

主要實(shí)施內(nèi)容：

將原有的10 座卸料口改為封閉式設(shè)計(jì)每2 座料倉設(shè)1 個(gè)封閉間，共設(shè)5 座封閉間，封閉間的尺寸滿足車輛進(jìn)出和卸料作業(yè)要求，可以實(shí)現(xiàn)輔原料地下料倉卸料口全封閉化，同時(shí)在改建后的卸料間進(jìn)出口位置增設(shè)霧簾，霧簾采用雷達(dá)感應(yīng)控制，雷達(dá)檢測(cè)到車輛進(jìn)入時(shí)霧簾開始噴霧，當(dāng)車輛離開大門停止噴霧，阻擋內(nèi)部粉塵外溢，改造完成后，將汽車卸料時(shí)產(chǎn)生的煙塵全部阻擋于封閉間內(nèi)，便于除塵裝置后續(xù)收塵。

封閉間尺寸根據(jù)運(yùn)輸車輛尺寸和卸料高度設(shè)計(jì)。每座封閉間軸線尺寸為長度13.5m、寬度10m、內(nèi)部凈高度11m。霧簾控制室尺寸：5m×5m，高度3m。

封閉間預(yù)留5 個(gè)進(jìn)出大門，在每個(gè)大門布置4 臺(tái)BFX-8-30/33 型噴霧箱，共計(jì)20 臺(tái)噴霧箱，5 臺(tái)干霧氣控制器，5 臺(tái)干霧水控制器，5 臺(tái)反吹掃控制器，最多同時(shí)2 個(gè)大門工作。

4.6 新增鋼渣跨鋼鐵包拆包、倒料除塵設(shè)施項(xiàng)目

主要實(shí)施內(nèi)容：

鋼渣跨鋼鐵包拆除工位在作業(yè)過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵，共有兩個(gè)拆包位，每個(gè)工位新增設(shè)1 套除塵系統(tǒng)，改建廢耐材傾倒位。根據(jù)煉鋼實(shí)際運(yùn)行情況，需要新增2 套除塵系統(tǒng)，每套的風(fēng)量約17.5 萬m3/h，1 號(hào)拆包位除塵器位置在鋼渣跨西頭的南側(cè)，2 號(hào)拆包位除塵器位置在鋼渣跨東側(cè)。

對(duì)現(xiàn)有廢耐材傾倒位進(jìn)行改造，新建廢耐材傾倒位設(shè)三面擋墻，擋墻為混凝土結(jié)構(gòu)，三面擋墻和底面分別設(shè) 10mm 厚度鋼板(Q235B)，擋墻高度 3m ；池子上方采用壓型板三面封閉，鋼結(jié)構(gòu)框架，寬度 8m，長度 8m，內(nèi)部頂高 7.5m， 頂設(shè)除塵罩。每個(gè)工位新增 2 個(gè)霧泡機(jī)用水用電接點(diǎn)，霧泡機(jī)設(shè)備利用現(xiàn)有，減少在廢耐材傾倒瞬間產(chǎn)生的揚(yáng)塵。

（1）鋼渣跨拆包、倒料除塵系統(tǒng)（2 套）。

（2）工程區(qū)域內(nèi)新增電氣室空調(diào)系統(tǒng)。

除塵系統(tǒng)：設(shè)置除塵地面站，除塵設(shè)備采用低壓脈沖袋式除塵器， 凈化處理后煙囪粉塵排放濃度≤10mg/Nm3，崗位粉塵濃度≤8mg/Nm3，達(dá)到超低排放的標(biāo)準(zhǔn)。

本項(xiàng)目鋼渣跨2 個(gè)拆包位各設(shè)1 套除塵系統(tǒng)，共2 套，兩套除塵系統(tǒng)完全相同。拆包位與廢耐材傾倒位合用一套除塵系統(tǒng)，兩點(diǎn)錯(cuò)時(shí)工作，除塵點(diǎn)上方設(shè)電動(dòng)閥門，通過現(xiàn)場(chǎng)就地控制箱控制閥門的切換。除塵設(shè)備采用低壓脈沖袋式除塵器，除塵系統(tǒng)工況風(fēng)量最大150000m3/h，考慮系統(tǒng)漏風(fēng)因素，除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)量175000 m3/h ；

鋼渣跨鋼鐵包拆除工位在作業(yè)過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵，共有兩個(gè)拆包位，每個(gè)工位新增設(shè)1套移動(dòng)除塵系統(tǒng)，改建廢耐材傾倒位。根據(jù)煉鋼實(shí)際運(yùn)行情況，需要新增2 套除塵系統(tǒng)，每套的風(fēng)量約17.5 萬m3/h，1 號(hào)拆包位除塵器位置在鋼渣跨西頭的南側(cè)，2 號(hào)拆包位除塵器位置在鋼渣跨東側(cè)。1 號(hào)和2 號(hào)拆包位分別設(shè)置2臺(tái)霧炮機(jī)，單臺(tái)霧炮機(jī)用水量1.2t/h。同時(shí)將現(xiàn)有的中間包包坨切割位除塵器與中間包傾翻位除塵器的除塵管路并入新增的鋼鐵包拆包位除塵管路中。

主要參數(shù)：

表2 除塵器設(shè)備參數(shù)表

4.7 連鑄區(qū)域超低排放改造項(xiàng)目

（1）1 號(hào)2 號(hào)230*1950mm 雙流單切板坯連鑄機(jī)減排工藝及主要參數(shù)。

在鋼包中包上方設(shè)置移動(dòng)式除塵罩，在連鑄機(jī)鑄坯火焰切割區(qū)域設(shè)置移動(dòng)式除塵罩，在存坯區(qū)設(shè)置廢坯切割移動(dòng)式除塵罩。建設(shè)一套處理風(fēng)量45×104m3/h 的除塵設(shè)施，處理1、2 號(hào)連鑄機(jī)鋼包中包、連鑄機(jī)鑄坯火焰切割、廢坯切割產(chǎn)生的煙氣。

主要技術(shù)參數(shù)：

鋼包中包移動(dòng)式除塵罩，數(shù)量：共2 個(gè)。

火焰切割移動(dòng)式除塵罩，數(shù)量：共4 個(gè)。

廢坯切割移動(dòng)式除塵罩，數(shù)量：共1 個(gè)。

表3 各個(gè)除塵點(diǎn)設(shè)計(jì)風(fēng)量

風(fēng)量計(jì)算：

鋼包中包除塵風(fēng)量：

矩形罩，3 面敞開形式，放散源至罩口距離0.5m ～8m，敞開面流速：0.2m/s ～1.0m/s，計(jì)算風(fēng)量：120000m3/h。

火焰切割除塵風(fēng)量：

矩形罩，4 面敞開形式，放散源至罩口距離2m，敞開面流速：0.2m/s ～1.0m/s，計(jì)算風(fēng)量：20000m3/h。

表4 鋼包中包移動(dòng)式除塵罩技術(shù)數(shù)據(jù)

表5 火焰切割移動(dòng)式除塵罩技術(shù)數(shù)據(jù)

表6 廢坯切割移動(dòng)式除塵罩技術(shù)數(shù)據(jù)

（2）3 號(hào)4 號(hào)5 號(hào)單流雙切割板坯連鑄機(jī)減排工藝及主要參數(shù)。

在鋼包中包上方設(shè)置移動(dòng)式除塵罩，在連鑄機(jī)鑄坯火焰切割區(qū)域設(shè)置移動(dòng)式除塵罩，在存坯區(qū)設(shè)置廢坯切割移動(dòng)式除塵罩。

建設(shè)一套處理風(fēng)量120×104m3/h 的除塵設(shè)施，處理3、4、5號(hào)連鑄機(jī)鋼包中包、連鑄機(jī)鑄坯火焰切割、二步廢坯切割、新建LF 爐產(chǎn)生的煙氣。

主要技術(shù)參數(shù)：

鋼包中包移動(dòng)式除塵罩，數(shù)量：共3 個(gè)。

火焰切割移動(dòng)式除塵罩，數(shù)量：共6 個(gè)。

廢坯切割移動(dòng)式除塵罩，數(shù)量：共1 個(gè)。

表7 各個(gè)除塵點(diǎn)設(shè)計(jì)風(fēng)量

風(fēng)量計(jì)算：

鋼包中包除塵風(fēng)量：

矩形罩，3 面敞開形式，放散源至罩口距離0.5m ～8m，敞開面流速：0.2m/s ～1.0m/s，計(jì)算風(fēng)量：120000m3/h。

火焰切割除塵風(fēng)量：

矩形罩，4 面敞開形式，放散源至罩口距離2m，敞開面流速：0.2m/s ～1.0m/s，計(jì)算風(fēng)量：20000m3/h。

表8 鋼包中包移動(dòng)式除塵罩技術(shù)數(shù)據(jù)

表9 火焰切割移動(dòng)式除塵罩技術(shù)數(shù)據(jù)

表10 廢坯切割移動(dòng)式除塵罩技術(shù)數(shù)據(jù)

5 結(jié)論

通過在煉鋼4 座210 噸轉(zhuǎn)爐鋼渣跨拆包位增設(shè)風(fēng)量175000m3/h 除塵系統(tǒng)以及將現(xiàn)有的中間包包坨切割位除塵器與中間包傾翻位除塵器的除塵管路并入新增的鋼鐵包拆包位除塵管路中的舉措，連鑄5 臺(tái)鑄機(jī)鋼包中包、火焰切割增設(shè)、廢坯切割分別增設(shè)120000m3/h、40000m3/h、80000m3/h 除塵設(shè)施，使煉鋼鋼渣跨除塵以及連鑄除塵粉塵濃度達(dá)到10mg/m3以內(nèi)，使無組織揚(yáng)塵治理達(dá)到超低排放水平，從而對(duì)煉鋼廠煉鋼- 連鑄減排得到合理控制。