重力除塵器無(wú)壓差放灰技術(shù)與應(yīng)用

劉 進(jìn) 周家梅 朱 濤 石 靜

作者通聯(lián)：山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠 濟(jì)南市 250101

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1.概述

高爐在正常生產(chǎn)的過(guò)程中，形成的荒煤氣中含有大量的灰塵，這些固體灰必須進(jìn)行有效收集、排放。高爐灰的一級(jí)收集裝置是高爐重力除塵器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除塵效率較好，阻力損失小等特點(diǎn)，重力除塵器被廣泛應(yīng)用在高爐煤氣的除塵系統(tǒng)中，除塵效率可以達(dá)到80%以上。

重力除塵器噸鐵產(chǎn)生約16kg的固體灰。根據(jù)煉鐵生產(chǎn)工藝的需要，需定期排放重力除塵器內(nèi)固體灰，固體灰的排放通過(guò)重力除塵器下方的附屬設(shè)備來(lái)完成。目前濟(jì)鋼是電動(dòng)球閥、慢動(dòng)卷?yè)P(yáng)清灰閥和加濕卸灰機(jī)等組成放灰裝置，重力除塵器內(nèi)部壓力仍保持和高爐頂壓同步，由于壓差的存在，排放的高爐灰不斷沖刷放灰設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備局部出現(xiàn)磨損，從每一次休風(fēng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，都有不同程度的溝槽狀磨損，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)小洞狀磨損。

為了滿足高爐高頂壓、大風(fēng)量的工況條件及重力除塵器高效、經(jīng)濟(jì)、使用壽命長(zhǎng)的需要，開(kāi)發(fā)了一種無(wú)壓差、間放式放灰技術(shù)及放灰模式。

2.重力除塵器無(wú)壓差放灰技術(shù)

（1）無(wú)壓差排灰：從重力除塵器灰倉(cāng)開(kāi)始，由上而下布置（圖1）：重力除塵器本體、重力除塵器上排灰閥、中間灰倉(cāng)、重力除塵器下排灰閥、封閉灰倉(cāng)；中間灰倉(cāng)頂部與重力除塵器灰倉(cāng)頂部由均壓管道與均壓閥相連，中間灰倉(cāng)頂部與封閉灰倉(cāng)頂部由放散管道與放散閥相連。其工作原理類似于倒置高爐爐頂上料（無(wú)壓進(jìn)入有壓爐內(nèi)）模式，當(dāng)開(kāi)始放灰時(shí)，先打開(kāi)均壓閥，當(dāng)重力除塵器內(nèi)壓力與中間灰倉(cāng)的壓力相等后，打開(kāi)上排灰閥后關(guān)均壓閥，當(dāng)中間灰倉(cāng)灰滿后，關(guān)閉上排灰閥，然后打開(kāi)放散閥，當(dāng)中間灰倉(cāng)的壓力與大氣壓力相等后，打開(kāi)下排灰閥并關(guān)放散閥，這樣便實(shí)現(xiàn)了一次無(wú)壓差排灰過(guò)程，如此循環(huán)最終放盡重力除塵器內(nèi)的灰。

圖1 重力除塵器無(wú)壓差放灰系統(tǒng)

（2）控制二次揚(yáng)塵：灰在排放過(guò)程中，由于落差及自然風(fēng)等原因，會(huì)有揚(yáng)塵產(chǎn)生，針對(duì)此類揚(yáng)塵，設(shè)計(jì)了一種防塵伸縮罩，放灰過(guò)程中確保落灰在一個(gè)封閉的空間。防塵伸縮罩安裝在下排灰閥下部，罩內(nèi)部頂端安裝有霧化噴頭。放灰時(shí)，伸縮罩伸展開(kāi)至地面，放灰過(guò)程中，伸縮罩隨著灰堆高度向上移動(dòng)，確保放灰過(guò)程中灰始終處在封閉的空間，伸縮罩內(nèi)部的頂端霧化噴頭在放灰過(guò)程中工作，對(duì)灰塵進(jìn)行霧化加濕，達(dá)到控制揚(yáng)塵的目的。放灰結(jié)束后，伸縮罩回縮，只占較小空間。

3.應(yīng)用及效果

先后考查4座高爐，分析認(rèn)為3200高爐重力除塵器最具工業(yè)試驗(yàn)實(shí)施條件，該重力除塵器氣力輸送的部分設(shè)施可以使用，充當(dāng)上排灰閥及中間灰倉(cāng)等；氣力輸送系統(tǒng)具備改造條件，罐體下方接口可安裝下排灰閥。改造的投資少且不破壞原有氣力輸送的結(jié)構(gòu)及功能，為此決定在3200高爐重力除塵器進(jìn)行無(wú)壓差放灰技術(shù)改造的工業(yè)試驗(yàn)。

2012年3月利用3200高爐3天中修期間實(shí)施以下改造措施：（1）增加放散閥及放散管道；（2）下罐底部平臺(tái)下移，具有安裝液動(dòng)球閥的空間，在原平臺(tái)部位安裝液壓站及控制系統(tǒng)；（3）下罐底部開(kāi)口安裝液動(dòng)球閥，排灰口下部安裝防塵伸縮罩，可根據(jù)堆灰高度進(jìn)行提升，在下排灰閥下部及伸縮罩內(nèi)安裝噴水裝置。

上述工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)壓差放灰技術(shù)的應(yīng)用，既保持了傳統(tǒng)重力除塵器放灰的優(yōu)良特性，又有效地解決了其放灰易揚(yáng)塵、因工作壓力大與灰塵產(chǎn)生較大摩擦力導(dǎo)致放灰管道和放灰閥磨損快、使用時(shí)間短的缺陷；取消重力除塵器卸灰機(jī)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)動(dòng)力放灰，節(jié)電效果顯著；同時(shí)還改善了大氣及工作環(huán)境，保證職工身心健康。

2012年7月將重力除塵器無(wú)壓差放灰技術(shù)應(yīng)用到1＃1750m3高爐KALUGIN熱風(fēng)爐，也取得了較好的使用效果，熱風(fēng)爐的煤氣除塵系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，經(jīng)濟(jì)高效。