湖南华菱湘潭钢铁有限公司
摘要：干法除尘技术是一种新的炼钢除尘方案，其具有除尘效果好、用水量少、能耗低的优点，随着国民经济的发展及我国对冶金行业烟尘排放标准要求的不断提高，越来越多的炼钢企业开始引进炼钢转炉的干法除尘工艺。各炼钢企业所用设备及炼钢工艺的区别导致干法除尘技术在实际应用过程中存在着泄爆率高、除尘效果不稳定、煤气回收量少的缺点，不仅严重影响了炼钢企业的生产效率，而且也严重影响了炼钢企业的经济效益。本文针对转炉除尘技术发展现状进行分析。
关键词：转炉；除尘；趋势
引言
在国家一级倡导“绿色开发，节能减排”的情况下，大势所趋，如何将炼钢转炉除尘技术发展成低能耗、超低排放技术。转炉煤烟的低排放量、能源利用效率大大提高，以及实现显着的经济和社会效益，需要在相当长的时间内，由许多研究单位、企业和环境保护公司共同努力，推广先进技术，以实现转炉烟尘的低排放、大幅提高能源利用效率，并产生显著的经济效益和社会效益。
1、转炉除尘技术发展
从整个世界的发展来看，钢铁工业是一种重要的重工业产业，它是整个国家的经济命脉之一，但是从其排放的气体污染来看，钢铁工业的污染已经严重影响到世界各国的环境当中。钢铁的污染绝大部分属于烟尘污染，长期生活在烟尘污染的环境中，也是造成亚健康人群增多的原因之一，同时烟尘污染也是人类肺癌的发病谤因主要原因。避免钢铁污染只有通过除尘的方式进行解决。
目前转炉除尘通常分为湿法除尘、干法除尘两大类。其中，湿法除尘工艺以OG法为代表，干法除尘工艺以LT法为代表。我国现有的转炉烟气除尘工艺多采用湿法除尘。
传统OG工艺。其工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集，气化冷却道冷却，然后进入一级溢流式固定喉口文氏管粗除尘、脱水器脱水，再经二级可调翻板文氏管精除尘、脱水器脱水，后通过风机进入三通阀，回收或放散。该工艺的优点是工艺简单，系统阻力小；缺点是排放浓度偏高，运行费用和能耗高等。
塔文工艺。其工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集，汽化冷却烟道冷却，然后进入高效除尘塔除尘（由环缝文氏管和洗涤塔组合），再经脱水器脱水，后通过风机进入三通阀，回收或放散。该工艺的优点是系统阻力小，净化效率高，系统简单，风机能耗低；缺点是高效除尘塔结构复杂，除尘水用水量偏大，检修清理不便等。
洗涤塔加文氏管工艺。工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集，汽化冷却烟道冷却（烟气温度由1400℃左右降到800℃左右），然后通过高温非金属膨胀节，再经高效喷雾洗涤塔粗除尘、90°弯头脱水器脱水，上行式环缝文氏管精除尘、漩流脱水器脱水，后通过风机进入三通阀，回收或放散。与传统的湿法工艺相比，该工艺的优点是节省水量，降低电耗和阻力，从源头上解决了除尘水排出易夹带煤气的问题，工人劳动强度降低，设备故障率降低，风机运行寿命延长。经过改良后的湿法除尘系统，可以满足当前的排放标准，但在能耗方面还存在一定弊端。
2、干法除尘系统泄爆原理及应用现状
干法除尘工艺。炼钢转炉结构及除尘工艺流程如图1所示。
由图1可知，该炼钢转炉的干法除尘系统主要包括蒸发冷却系统、轴流风机、静电除尘系统、切换站及粉尘排放设备、输灰系统等。在工作时炼钢转炉的烟尘首先在冷却系统内冷却后进行粗除尘，然后再在静电除尘系统中进行精细除尘，完成精除尘后再将烟气转送到煤气柜内。干法除尘有着除尘效率高，运行费用低、粉尘回收率高的特点。但在该除尘系统中，转炉最初的烟尘内包含了一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气、氢气等，是一种具有易燃易爆特性的有毒气体，在进行降尘的过程中还会加入一定的水蒸气。烟尘经过冷却烟道后其温度迅速地降低到约70°，而此时烟尘内的氢气含量若大于3%、氧气含量大于2%，则当静电除尘装置发出静电时产生的电火花将会导致内部的易爆气体发生爆炸，使内部的气体压力急剧增加，使泄露阀进行泄爆。炼钢转炉在应用干法除尘工艺后，因所用的炼钢矿石内杂质含量高、设备稳定性不足，导致在实际应用中其干法除尘的泄爆率达到了7.59%，在对煤气进行回收时其整个回收工时达到了197s，且对煤气的回收量仅为51.1m3/t，为了确保生产稳定，导致在炼钢过程中的提枪频率剧增，其产品的生产周期高达1871s，不仅严重影响了炼钢企业的钢铁冶炼效率而且其除尘效果无法满足废气的环保排放标准，给炼钢企业造成了极大的困扰。
3、干法除尘工艺对炼钢转炉生产的影响
虽然干法除尘工艺已成熟稳定的应用在我国的大小炼钢转炉上，产生了较好的经济和环境效益，但国内相关企业在应用干法除尘工艺后出现管网系统煤气管道及附属设备快速腐蚀失效等问题，给炼钢转炉生产带来影响。炼钢转炉干法除尘系统运行半年后，补偿器、低温煤气管道多处腐蚀出现漏点，漏点分布范围广且长度约50mm~100mm。现场测得管道平均壁厚约6.2mm~7mm，腐蚀已比较严重。炼钢转炉管网中不锈钢波纹补偿器腐蚀严重出现线状裂口，部分波纹补偿器寿命最短仅5个月。另外TRT机组叶片上附着大量氯化铵积盐，造成机组振动严重，影响机组正常运行。煤气管道钢制排水器钢板腐蚀严重，管壁减薄至1mm~3mm，局部锈蚀漏水严重影响煤气系统正常运行。偿器腐蚀。管道壁上堆积和附着大量氯盐，严重时堵塞管道、炉窑格子砖等使炉窑效率降低。其它钢铁企业均报道过高炉应用法除尘工艺后，煤气管网中管道、法兰、排污管焊缝处及TRT叶片均出现不同程度腐蚀，给生产均带来影响。通过以上案例可得出炼钢转炉煤气管道系统腐蚀状况基本相同。腐蚀部位多集中在波纹管补偿器、焊缝处、阀门及管道底部等部位。对煤气管网正常运行及下游用户均产生影响。
4、转炉除尘技术发展趋势
国内所有新型转换器均以中型为主，以高效的干式除尘为基础，国内现有的中小型转换器若无条件转换为干式除尘，则以湿式或半干式为主，进行技术更新后，仍能满足当前国内主流要求30mg/nm3的排放要求。目前，尤其是半干法除尘工艺正在大量推进。这是因为可以收集部分干粮，从而在后续污水处理中减少污泥吞吐量，减少部分耗水量。最近几年，在现有的湿式除尘后，接连增加湿式电除尘器技术，据了解，国内已经建了几套，运行稳定。湿式电除尘器技术比干式电除尘器具有更安全稳定的优点。除尘后粉尘排放浓度为10mg/nm3或以下。原来湿式除尘系统的环缝文氏管作为调压设备，可调节系统压力对玻璃钢烟气特性，以确保系统稳定运行。这项技术也将成为今后国内中小型转换器偏好日益严格的环境排放标准的创新技术，一旦技术成熟，国家在调整排放标准时将迅速推出市场。另外，考虑到国内转炉炼钢要实现负能炼钢，用汽化炉冷却烟囱后，高温烟气能源利用也必须包括在产业发展计划中。目前转换器900℃以下的高温烟雾基本上不可回收，浪费能源，因此目前使用纯干燥法的余热利用技术也在持续开发中，相信不久将可以推广和应用。
结束语
我国钢铁产业受宏观环境和钢铁企业本身的发展影响，面对“低价格、低效率、低消费、低增长、高压力”的困难，已经成为行业的新正常。这种干式除尘技术经常在BOF制钢中使用，但仍有缺陷，这些缺点不仅会影响BOF烟雾除尘技术充分发挥作用，还会浪费资源，增加技术实施过程中出现问题的可能性。因此，以干法除尘工艺优化方案为目标，显着提高炼钢转炉的除尘效果，降低工作时的能耗，从而获得巨大的应用促销价值。
参考文献
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[3]胡艳君,钟威,黄靖.转炉煤气干法除尘技术的应用[J].金属世界,2016(05):36-38.
论文作者:赵日斌,韩建成
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/30
标签：转炉论文; 干法论文; 工艺论文; 系统论文; 烟尘论文; 技术论文; 烟气论文; 《防护工程》2019年11期论文;