天鐵熱軋2×180 t轉爐干法除塵系統工藝技術改造

王林濤 邊海賓（天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

天鐵熱軋2×180 t轉爐干法除塵系統工藝技術改造

王林濤 邊海賓（天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

針對天鐵熱軋2×180 t轉爐干法除塵系統的除氧器加熱、煤氣冷卻器供水、輸灰機運行和靜電除塵器軸瓦等所存在的問題進行技術改造。改造后，使蒸汽使用量、耗電量、耗水量明顯減少，備品備件的消耗費用也相應降低，并確保了干法除塵系統的運行更加安全穩定。

轉爐 干法除塵 除氧器 煤氣 冷卻器 節能

1 前言

天鐵熱軋板有限公司現有兩座180 t的轉爐，并同時配備了兩套國際先進的干法除塵設備。干法除塵系統的工作原理是轉爐煙氣經過汽化煙道冷卻后，使溫度降低至700～800℃后進入蒸發冷卻器。蒸發冷卻器內用若干個霧化噴嘴，對煙氣進行冷卻、粗除塵，使煙氣溫度降至250℃左右，同時約有40%～50%的粉塵在水霧的作用下被捕獲、沉降，形成的粗粉塵通過鏈式輸灰機輸入粗灰倉。經冷卻后的煙氣進入圓筒形靜電除塵器，電除塵器通過高壓直流脈沖電源收集細粉塵，細粉塵經過扇形刮灰器、底部鏈條式輸灰機輸送到細灰倉。經過靜電除塵器再次除塵的煙氣經過軸流風機、切換站、煤氣冷卻器分離、降溫小于75℃后進入煤氣柜，氧含量＞1%的煤氣通過放散閥、火炬裝置點火后通過煙囪放散。

干法除塵系統的設備主要包括蒸發冷卻器、靜電除塵器、軸流風機、切換站、放散煙囪、煤氣冷卻器、輸灰系統等。為了使整個干法除塵系統更加安全穩定順行，降低工人的勞動強度、節能降耗，對系統部分工藝、技術進行了改造，通過一系列改造措施，取得了令人滿意的效果。

2 工藝技術改造

2.1 除氧器加熱方式的改造

2.1.1 除氧器的工作原理

汽化煙道里的循環冷卻水使用的是軟水，如果軟水中溶解氧氣，就會使與水接觸的金屬被腐蝕，所以必須除掉軟水中的氧氣。在容器中，氣體在水中的溶解度是與水的溫度及水面上氣體的分壓成正比。通過蒸汽加熱給水至沸騰，使水面上充滿蒸汽，則水中溶解氣體的溶解度將為最低，水中溶解的氣體包括氧氣均可被除去，從而達到了除氧的目的。

2.1.2 改造背景

改造前，除氧器加熱采取除氧水箱和除氧器本體同時加熱的方式，除氧水箱、除氧頭部持續供蒸汽加熱對軟水粗除氧；除氧器本體與除氧水箱的蒸汽來源于同一個管道，受控于同一個氣動調節閥。在給除氧水箱、除氧頭部進行加熱的同時，也在為除氧器本體進行加熱深度除氧。為了保證有充足的除氧水供給冷卻汽化煙道，保護煙道不至于因為缺水導致煙道著火甚至燒毀，故將除氧器的液位與冶煉進行連鎖，當液位低于-700 mm時氧槍自動提槍，冶煉終止。當兩根管道同時加熱時，必然造成除氧器壓力升高，達到0.45 MPa時自動放散，放散時除氧器的液位產生劇烈波動，產生虛假液位，可能達到氧槍自動提槍條件而影響生產，而且隨著加熱的進行，除氧器伴隨著劇烈異響，過熱蒸汽與軟水的沖擊對除氧器內部產生非常大的危害,見圖1。

2.1.3 改造措施

（1）從除氧器內部結構出發，按水在除氧器內的流動空間角度，加上除氧水箱頭部供氣管對軟水破膜，粗除氧。

（2）分別獨立控制加熱，使除氧水箱與除氧器本體的加熱獨立進行。

（3）通過除氧器壓力來調控除氧器本體加熱蒸汽氣動調節閥的開度，從而控制加熱蒸汽量，使除氧器的壓力維持在穩定范圍內。（4）通過在除氧器補軟水時開啟除氧頭部的加熱蒸汽氣動調節閥，有效地進行粗除氧，補水結束時關閉加熱蒸汽氣動調節閥。見圖2。

2.1.4 改造后的性能指標

（1）根據蒸汽流量檢測，改進后的蒸汽用量平均為3 t/爐，低于改進前的5 t/爐用量，降低能源使用率40%。

（2）除氧器的放散得到明顯控制，減少了軟水因放散造成的浪費，節約能源。

（3）經壓力控制加熱蒸汽，穩定除氧器的壓力、溫度，穩定除氧器的液位，為轉爐冶煉的穩定順行提供了有力保障。

2.2 煤氣冷卻器供水方式的改造

2.2.1 煤氣冷卻器工作原理

煤氣冷卻器由上下兩層噴槍噴嘴組成，上層噴槍噴嘴由煤氣冷卻器供水泵通過一個切斷閥進行控制；下層噴槍噴嘴由煤氣冷卻器供水泵先供往上層水箱，再從上層水箱經一個切斷閥來控制。

2.2.2 原設計工藝及改造背景

原設計3臺（兩用一備）供水泵組全天24 h不間斷向煤氣冷卻器供水，3臺（兩用一備）平衡泵組24 h從熱水池往冷卻塔、冷水池送水，以平衡熱水池和冷水池的水位。

由于鐵水不足，轉爐生產節奏不快，一般情況下2臺轉爐輪流生產。但是原干法除塵的水泵房供煤氣冷卻器噴淋用水管路上設計的是手動蝶閥，在2臺轉爐輪換生產時不能及時關閉閥門，此時泵房必須開啟2臺供水泵給2臺煤氣冷卻器供水，相應的冷熱水池平衡用泵也得開2臺，造成能源浪費。即使2臺轉爐滿負荷生產同時回收煤氣的可能性也很小。

2.2.3 改造措施

（1）供水主管安裝一個手動閥。

（2）增加旁通管。

（3）在旁通管上加2個手動閥和1個電動調節閥。

2.2.4 改造后的運行方式

當轉爐產生的煤氣達到回收要求時，回收鐘擺閥接收到回收信號打開，此時煤氣冷卻器供水泵進行供水，上下層的噴槍噴嘴的切斷閥打開，對煤氣進行冷卻和凈化；當回收鐘擺閥接收到放散信號關閉時，煤氣冷卻器上下層的噴槍噴嘴的切斷閥關閉，此時煤氣冷卻器供水泵僅對上層水箱進行補水，直到達到預定水位，煤氣冷卻器供水泵停止運行。這樣只開一臺供水泵及一臺平衡泵即可滿足回收煤氣的需要。

2.3 輸灰機運行方式的改造

2.3.1 干法除塵系統的粗、細灰輸灰機采用雙線設備，即一用一備，為生產提供了更好的保障。粗灰輸灰機包括：1#、2#底部輸灰機、1#、2#中間輸灰機。細灰輸灰機包括：1#、2#底部輸灰機、公共中間輸灰機，總共七條輸灰機。

2.3.2 輸灰機系統在最初技術要求上為連續運行方式，后經過長時間的探索與經驗的積累，進行不斷地改進，最終采用輸灰機斷續運行的方法。具體內容為：在煉鋼開始信號時（兌鐵信號），輸灰機自動啟動，等接到煉鋼結束信號后，輸灰機自動停止。這一改造更好地節約用電量且減少了輸灰機的磨損，降低了勞動強度，增加了設備的使用周期。

2.4 靜電除塵器軸瓦的改造

2.4.1 改造背景

（1）靜電除塵器是干法除塵系統重要的組成部分，其運行是否正常，直接影響煉鋼生產，而振打裝置和刮灰器的正常運行，才能保證靜電除塵器的可持續工作。在電場內部有多個軸承，用來懸掛刮灰器和振打裝置，軸承裝置中的軸瓦與轉軸之間要求有潤滑劑起潤滑作用。如果潤滑不良，軸瓦與轉軸之間就存在直接的摩擦，極易損壞設備。改造前的靜電除塵器內部軸承所使用的軸瓦是傳統的甘油潤滑軸瓦，見圖3。

（2）這種軸承和軸瓦的潤滑，是用輸油管從電場外部進入電場內部的鏈接注油孔，通過干油泵供油達到潤滑的目的。由于電場內部溫度較高（正常工作溫度為160℃左右），灰塵多，油管極易發生堵塞，一旦油管堵塞，必須及時更換油管，否則容易造成軸的損壞，并且潤滑油使用量大，成本也高。

2.4.2 改造措施

將電場內部8個懸掛刮灰器的軸瓦更換為石墨軸瓦。石墨是由碳元素組成的非金屬材料，類似常用的鉛筆芯，它耐熱、耐磨、高溫穩定性好、耐化學腐蝕能力強，是一種良好的潤滑物質。石墨軸瓦上帶有一些石墨芯，經摩擦變成石墨粉末，起到潤滑作用，從而省去使用甘油潤滑。

2.4.3 改造后的優點

使用甘油潤滑，當油管堵塞需要更換油管時，需要電場停電，等其溫度自然冷卻以后檢修人員方可進入電場工作，這樣下來檢修時間最少5 h，更換為石墨軸瓦，減少檢修時間，降低了檢修強度，而且石墨軸瓦使用壽命長，可以利用年修時間進行檢修或更換。

3 結束語

通過對除氧器加熱、煤氣冷卻器供水、輸灰機運行以及靜電除塵器軸瓦的分析、診斷及改造，使蒸汽使用量、耗電量、耗水量明顯減少，備品備件的消耗費用也相應降低，干法除塵系統的運行更加安全穩定，同時還較大地降低了工人的勞動強度，取得了良好的經濟效益、環境效益及社會效益。

Technical Modification of Dry Dedusting System of 2×180t Converter of Tiantie Hot Rolling Mill

Wang Lintao,Bian Haibin

Technical modification was carried out to solve the problems in the deaerator heating,gas cooler water supply, dust conveyor running and bush in electrostatic precipitator of dry dedusting system of 2×180t converter of Tiantie Hot Rolling Mill.After modification,the consumption of steam, electricity and water dropped conspicuously and spare part expenses also reduced relevantly.The safe running of dry dedusting system was ensured.

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（收稿 2011-03-27責編崔建華）

王林濤，女，2006年畢業于遼寧科技大學環境工程專業，現于天津天鐵冶金集團熱軋板有限公司從事環保管理工作。