邯鋼3200m³高爐鐵口清潔生產技術的應用與創新

周雪冰　王保虎　姚國棟　于浩平

摘? 要：簡單介紹邯鋼1#2#高爐應用“一種高爐出鐵口防止溢塵的封堵裝置”的發明專利，對原高爐鐵口開口和堵口時被爐內高壓氣體推動下會瞬間沖出鐵口頂吸、側吸負壓區大量外溢的煙塵進行封堵回收，杜絕鐵口煙塵無組織排放現象，降低環境污染尤其是提升高爐爐前生產環境效果明顯。

關鍵詞：高爐;鐵口;煙塵;回收

中圖分類號：X757? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）17-0049-02

Abstract： This paper briefly introduces the invention patent of "a kind of plugging device for preventing dust overflow from blast furnace outlet" in blast furnaces #1 and #2 of Hangang Hanbao Iron and Steel Co.Ltd.， which facilitates the recycling of thesoot spilling out of the iron mouth top suction and side suction negative pressure area when pushed by the high pressure gas in the furnace during the opening and plugging of the iron mouth of the original blast furnace. Besides， it can obviously prevent the unorganized emission of iron mouth smoke， reduce environmental pollution， and improve the production environment in front of the blast furnace.

Keywords： blast furnace; iron mouth; soot; recovery

前言

高爐爐前渣鐵排放系統是關鍵的一個環節，出鐵時間幾乎是全天連續的，出鐵期間平均每噸鐵產生2.5公斤煙塵，對環境污染很嚴重。高爐鐵口區域雖然設置頂吸、側吸等除塵口但由于鐵口在開口出鐵時，由鐵口噴射出的煙氣在爐內高壓推動下會瞬間沖出鐵口頂吸、側吸的“負壓區”，造成大量煙塵外溢。堵口時鐵口排出的煙氣量猛增，也會造成大量煙塵外溢，對大氣環境尤其是高爐生產區域造成污染。

1 邯鋼高爐鐵口提高清潔生產水平的必要性

近年來京津冀區域霧霾嚴重，邯鄲市環保排名落后，2018年邯鄲市區范圍內大氣PM2.5和PM10顆粒物含量持續偏高，環保局多次突擊檢查中發現邯鋼高爐爐前出鐵無組織排放，對邯鋼進行通報下發整改通知書，因此采取相關措施提高高爐鐵口清潔生產水平杜絕爐前鐵口出鐵無組織排放現象勢在必行。

2 邯鋼高爐鐵口出鐵時煙塵外溢問題和解決方案

2.1 邯鋼1#2#高爐爐前原來出鐵狀態

高爐工藝流程一般由上料系統、送風系統、冷卻系統、煤氣回收與除塵系統、渣鐵排放系統組成，是一個連續性特別強的生產過程。全過程中爐料自上而下，煤氣自下而上的相互接觸過程中完成。爐料按一定配比從爐頂裝入爐內，從風口鼓入由熱風爐加熱到1000-1300°熱風，爐料中焦炭在風口前燃燒，產生高溫還原性氣體，在爐內上升過程中加熱緩慢下降的爐料，并還原鐵礦石中的氧化物，還原成金屬鐵，未被還原的物質加熱形成爐渣，實現渣鐵分離，渣鐵聚集于爐缸內，定期從爐缸內排放爐渣和鐵水，形成一個連續的作業過程。

高爐渣鐵排放系統是關鍵的一個環節，大型高爐每天出鐵大約12次，每次出鐵時間約2小時，出鐵時間幾乎是全天連續的，出鐵期間平均每噸鐵產生2.5公斤煙塵，對環境污染很嚴重。出鐵時煙塵在熱壓和爐壓的作用下呈噴射狀從出鐵口射出并迅速上升擴散，其主要成分有Tfe、FeO、Fe2O3等。一般出鐵口除塵方式是鐵口頂吸式加鐵口側吸式，由于除塵罩的抽風，在除塵罩和出鐵口之間形成一個“負壓區”，出鐵口噴射出的煙氣速度在該區域內迅速衰減，煙氣流運動軌跡在負壓管網的作用下發生轉變進入除塵罩內，通過管網凈化并排放。但在開口和堵口時煙氣除塵效果差，主要是因為開口時由鐵口噴射出的煙氣在爐內高壓下會瞬間沖出頂吸側吸“負壓區”，造成大量煙塵外溢。堵口時鐵口排出的煙氣量猛增，也造成大量煙塵外溢，如圖1所示。因此，在鐵口頂吸式加鐵口側吸式的基礎上，有必要對鐵口除塵方式進行改造。

2.2 邯鋼1#2#高爐提高鐵口清潔生產的解決方案

為解決上述技術問題，根據現場實際情況，在不對鐵口區域頂吸式和側吸式除塵系統變動的基礎上，制作出一套鐵口區域完全封堵裝置，徹底解決了鐵口區域煙塵外溢的情況。

如圖2所示，此種高爐出鐵口防止溢塵的封堵裝置，包含高爐本體1、鐵口2、風口平臺3、鐵口頂吸罩4、鐵溝蓋板8和爐前平臺9，在鐵口2周圍設置一個固定在爐前平臺9上的鋼結構整體框架，在鋼結構整體框架的頂部固定封堵頂板5，在鋼結構整體框架的兩個側面分別固定封堵側板7，在鋼結構整體框架的正面固定封堵擋渣板6，所述鋼結構整體框架、封堵頂板5、封堵擋渣板6、封堵側板7與高爐本體1、風口平臺3、鐵口頂吸罩4、鐵溝蓋板8和爐前平臺9構成鐵口2區域密閉空間，所述封堵側板7和封堵擋渣板6上分別設有門。

在安裝時，首先在鐵口2區域周圍樹立整體鋼結構整體框架，牢固固定在爐臺地面上，并且將開口機、液壓炮和揭蓋機也封在里面，然后在鋼結構整體框架上焊接鋼板，將整個鐵口2區域完全密封，在正面和兩個側面各留有一個小門，側面上的小門為側滑門10，方便人員進出作業。鐵口2頂吸吸風口設置在頂板上，頂部的吸風口上設置鐵口頂吸罩4，鐵口側吸口設置在封堵裝置內部鐵口附近，鐵溝蓋板8一側設置吸風口，以上三個吸風口通過抽風機和除塵管網連接，將鐵口2區域內的煙塵隨時排走，鐵口2區頂部和封堵擋渣板6做成可拆卸的，便于開口機液壓炮更換和維修渣鐵溝。

這套鐵口區域完全封堵裝置，由槽鋼和鋼板焊接而成。先在鐵口區域周圍樹立整體鋼結構框架，牢固固定在爐臺地面上，將開口機，液壓炮，揭蓋機也封在里面，整體框架上焊接鋼板，將整個鐵口區域完全密封，正面和兩個側面各留有一個小門，方便人員進出作業。頂吸吸風口和側吸吸風口在封堵裝置內，將鐵口區域內的煙塵隨時排走，鐵口封堵裝置區頂部和擋渣板做成可拆卸的，便于開口機液壓炮更換和維修渣鐵溝。

2.3 高爐出鐵口防止溢塵的封堵裝置工作原理及效果

這種高爐出鐵口防止溢塵的封堵裝置工作原理如圖3所示，將鐵口區域完全封閉，將開口機，液壓炮，揭蓋機也封在里面，徹底將煙塵封在鐵口區域內，通過頂吸和側吸排走，能有效防止煙塵外溢的現象。

3 采用鐵口封堵裝置的經濟、環保和社會效益

目前邯鋼1#2#高爐鐵口都已應用“高爐出鐵口防止溢塵的封堵裝置”的發明專利技術進行改造;按照1#2#高爐年度產鐵水保守量產量500萬噸計算，每年可多回收含鐵除塵灰7500噸，每噸含鐵除塵灰價格為50元，每年可創造經濟效益為37.5萬元，更重要的是邯鋼1#2#高爐應用此技術后，爐前鐵口無組織煙塵排放現象已基本杜絕，爐前生產環境提升明顯，高爐環保限產減少，環保和社會效益巨大。

4 結束語

為提高邯鋼高爐鐵口出鐵時的清潔生產水平，杜絕無組織排放，設計此種高爐出鐵口防止溢塵的封堵裝置結構簡單，但能夠有效的達到目的，目前已申請國家發明專利。邯鋼身處京津冀一體化區域，面對嚴峻的市場和環保形勢，只有不斷的提升自身環保裝備水平，花小錢辦大事，堅持走綠色發展之路才能更好的發展下去。

參考文獻：

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