35 t轉爐一次除塵系統改造

馬立儉 和安東 連和平

(安陽鋼鐵股份有限公司)

35 t轉爐一次除塵系統改造

馬立儉 和安東 連和平

(安陽鋼鐵股份有限公司)

對安陽鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠轉爐一次除塵系統進行介紹和分析；并對一次除塵系統改造原則及方案進行闡述。生產實踐證明：改造后煙囪及爐前冒煙冒火現象得到杜絕，滿足了生產工藝和環保的要求，達到了改造的目的。

轉爐煙氣 達標排放 節能降耗

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轉爐，轉爐一次除塵系統采用傳統的兩文三脫系統。在煉鋼過程中爐口有冒煙冒火情況，煙塵排放不達標(外表看煙囪冒灰黃煙)，為進一步改善環境，該廠于2010年7月開始陸續對三座轉爐一次除塵系統進行全面改造，改造后煙囪及爐前冒煙冒火現象得到杜絕，轉爐一次除塵煙囪外排顆粒物濃度達到國家標準規定要求。

1 35 t轉爐煉鋼工藝參數

3座35 t轉爐采用頂底復合吹煉工藝，一次煙氣冷卻采用全汽化冷卻，煙氣凈化采用濕法除塵，3座轉爐的工藝參數見表1。

2 系統改造前的狀況及爐氣成分

安鋼第二煉鋼廠3座35 t轉爐均由15 t轉爐擴容改造，轉爐擴容后，一次除塵系統未進行相應的改造，轉爐冶煉節奏快、吹氧強度大、風機能力偏小，改造前一文降溫效果差，阻損大，除塵效率低；造成煙道結垢，風機葉輪失衡，最終導致爐前冒煙冒火、煙囪冒黃煙，煙塵含塵量超標的問題。因此，一文改造是整個OG系統改造的核心。改造前的爐氣溫度及爐氣成分見表2。

表1 轉爐的工藝參數

表2 改造前的爐氣溫度及爐氣成分

3 改造原則及實施方案

目前，轉爐除塵系統工藝主要包括干法除塵和濕法除塵。雖然干法除塵節水、節電，但鑒于干法除塵投資大，在現有廠房結構上改造難、不可行。傳統的兩文三脫濕法除塵工藝投資相對較小，但是該工藝的除塵效果差、設備故障率高、風機要求高、并且需要消耗大量的水和電。結合現場的實際情況，對系統參數進行核算后，以達到轉爐煙氣外排效果及節省投資為原則，安鋼第二煉鋼廠決定在現有工藝的基礎上進行局部改造，采用塔文濕法除塵系統。

3.1 噴霧洗滌塔的優點及主要設備參數

噴霧洗滌塔主要由非金屬膨脹節、洗滌塔塔體、噴槍、噴嘴及控制系統五部分組成。噴霧洗滌塔的優點：1)工藝流程簡化：用高溫非金屬膨脹節取代水冷夾套，不用設備冷卻水冷卻，系統簡單，減少了維修工作量。用噴霧蒸發洗滌塔取代一級文氏管，以一頂三，它不僅替代了一級除塵文氏管，還取消了滅火水封，一級脫水器。2)與傳統的濕法工藝相比節省除塵用水量：因為是蒸發冷卻，所以節省煙氣冷卻的循環水量；不用滅火水封，節省了水封溢流水；不用水冷夾套，節省設備冷卻水。3)降低阻力：在噴霧蒸發洗滌塔中，靠噴進去的水直接霧化，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備參數見表3。

表3 噴霧洗滌塔的主要設備參數

3.2 一次除塵系統改造原則

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

3.2.1 一次除塵系統噴霧蒸發洗滌塔選型

由噴霧蒸發洗滌塔取代原有的一級文氏管。考慮到現有樓面開孔及平臺布置情況，安鋼第二煉鋼廠決定采用異形噴霧蒸發洗滌塔。即在19 m平臺以上到煙道法蘭出口段增設洗滌塔設備，而在15 m至19 m平臺間的洗滌塔則擴大設備直徑降低煙氣流速，使霧化水與轉爐煙氣充分對流換熱降溫，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入重力脫水器進行氣液分離，噴霧蒸發洗滌塔達到降溫和粗除塵的目的。洗滌塔內的煙氣流速為3 m/s～5 m/s,可以滿足粗除塵及冷卻的要求。

3.2.2 一次除塵系統噴霧蒸發洗滌塔噴嘴布置

原一級文氏管采用溢流文氏管，噴水裝置采用內噴，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 一次除塵系統噴霧蒸發洗滌塔配水

采用了配水環管，經過深入研究，并進行計算機模擬設計計算，保證了環管能很好的起到分配器的作用，保證洗滌塔的凈化效果達到95%以上。

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

4 塔文濕法除塵系統的工藝流程

轉爐煙氣經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進入噴霧蒸發洗滌塔，經洗滌降溫，溫度降至70 ℃左右，煙氣變為飽和煙氣并得到粗除塵。降溫后的飽和一次煙氣進入環縫文氏管，通過環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 °彎管進入旋流脫水器精脫水，脫水后再經管道進入風機。轉爐一次除塵塔文濕法工藝流程如圖1所示。

圖1 轉爐一次除塵塔文濕法工藝流程

除塵系統改造后的煉鋼煙氣參數見表4。

表4 改造后的煉鋼煙氣參數

從表4可以看出，除塵系統經過改造后，轉爐一次煙囪外排顆粒物大大降低，效果顯著。

6 結論

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

[1] GB/T28057-2011《氧氣轉爐余熱鍋爐技術條件》[S].

[2] DLT5054-2016《火力發電廠汽水管道設計技術規定》[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備材料科；