轉(zhuǎn)爐除塵原理

1、.轉(zhuǎn)爐一次除塵設(shè)備：轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)采用兩文一塔式的濕法除塵或采用塔文加二文式的半干法除塵，除塵設(shè)備投入成本低，運(yùn)行穩(wěn)定，除塵效果好，完全滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，除塵系列產(chǎn)品適用轉(zhuǎn)爐容量由20至210噸。 濕法除塵設(shè)備主要包括：一文定徑（可調(diào)徑）溢流文氏管、重力脫水器、R-D閥可調(diào)二文喉口、90彎頭脫水器、旋風(fēng)絲網(wǎng)脫水器（旋風(fēng)復(fù)擋脫水器）、溢流水封箱等設(shè)備。 另外，根據(jù)用戶要求又開發(fā)了半干法除塵，主要包括：冷卻蒸發(fā)塔、環(huán)縫式二文喉口、90彎頭脫水器、旋風(fēng)絲網(wǎng)脫水器（旋風(fēng)復(fù)擋脫水器）、溢流水封箱等設(shè)備。 我公司開發(fā)的轉(zhuǎn)爐除塵設(shè)備有多項(xiàng)專有技術(shù)，包括二文喉口供水方式設(shè)計(jì)、RD閥專用噴嘴、帶破渣捅針的爐口

2、微差壓取樣控制裝置、微差壓全自動(dòng)閉環(huán)自動(dòng)控制、PLC內(nèi)置調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。另外，二文喉口液壓伺服系統(tǒng)輸出扭矩大，反應(yīng)速度快，可以在微差壓閉環(huán)工作狀態(tài)下，爐口壓差控制在10Pa之內(nèi)，在需要煤氣回收的工作場合有較大的技術(shù)優(yōu)勢。 由于采用了多項(xiàng)專有技術(shù)，除塵設(shè)備在控制精度、除塵效果、系統(tǒng)工作穩(wěn)定性等方面有極大的技術(shù)優(yōu)勢，可以長期穩(wěn)定運(yùn)行在全自動(dòng)微差壓閉環(huán)狀態(tài)下，除塵效果完全達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，除塵設(shè)備在韶鋼、武鋼、新余、安陽鋼鐵公司等轉(zhuǎn)爐上使用，效果十分理想，其主要特點(diǎn)有： RD閥二文喉口用水量、水嘴、水箱供水等經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，水箱壓力均衡，可以在閥體內(nèi)建立完整的水封面，用水量小，在同樣除塵、冷卻效果下用水量

3、最小，其除塵效果及尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。 微差壓取壓檢測部分采用專有的取壓環(huán)管、破渣捅針控制及氮?dú)夥创祾哐b置，保證取壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，這套系統(tǒng)運(yùn)行后可以在煉完每一爐鋼后自動(dòng)投入工作，完成破渣及吹掃過程，保證微差壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩大，正常工作輸出扭矩可以達(dá)到20000NM以上，伺服閥采用美國MOOG公司進(jìn)口伺服閥，反應(yīng)速度快，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低。因此可以保證可調(diào)喉口的動(dòng)態(tài)反應(yīng)性能及減小爐口壓差波動(dòng)范圍。 可調(diào)文氏管喉口控制系統(tǒng)可以方便的完成微差壓閉環(huán)自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)工作穩(wěn)定，爐口壓差波動(dòng)范圍可以控制在10Pa范圍內(nèi)，煤氣回收效果好，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行

4、穩(wěn)定，操作簡便，現(xiàn)已經(jīng)在國內(nèi)很多廠家運(yùn)行，使用情況良好。 R-D喉口控制系統(tǒng)采用SIEMENS公司S7系列PLC，并采用PLC內(nèi)部PID運(yùn)算，輔助以多項(xiàng)壓力趨勢、壓力范圍計(jì)算，使PID調(diào)節(jié)性能大大優(yōu)于普通PID調(diào)節(jié)器，而且PLC內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器無論從反應(yīng)速度，故障率等方面都有很大優(yōu)勢。 控制系統(tǒng)配置工業(yè)以太網(wǎng)接口，可以與轉(zhuǎn)爐上位機(jī)或轉(zhuǎn)爐PLC系統(tǒng)通訊，完成信號傳送，減少點(diǎn)對點(diǎn)傳送可能產(chǎn)生的信號故障及模擬量信號傳送損失，操作人員可以很方便的在現(xiàn)場、爐前控制室或風(fēng)機(jī)房完成監(jiān)控和操作。 另外，在產(chǎn)品制造過程中，為保證產(chǎn)品加工質(zhì)量，所有原材料進(jìn)廠時(shí)都需要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，保證原材料合格率，在設(shè)備制造加工過

5、程中完全按照國家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)廠內(nèi)有完善的質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備，完全可以保證出廠設(shè)備的質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐一次除塵工藝對比分析 我國2008年重點(diǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)爐平均冶煉能耗是5.74 kg/t鋼，而國外和國內(nèi)先進(jìn)轉(zhuǎn)爐都實(shí)現(xiàn)了負(fù)能煉鋼。主要原因是我國轉(zhuǎn)爐總體容量小、裝備控制水平低、一次除塵和煤氣回收利用工藝落后，導(dǎo)致部分轉(zhuǎn)爐不回收或回收水平低。因而，轉(zhuǎn)爐成為我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的薄弱環(huán)節(jié)。目前，應(yīng)用的轉(zhuǎn)爐一次除塵法有很多，但共有的特點(diǎn)是都采用兩級文氏管。目前有10多座轉(zhuǎn)爐采用新一代OG濕法、有20多座大中型轉(zhuǎn)爐采用干法、50多座轉(zhuǎn)爐采用半干塔文法，超過60%的轉(zhuǎn)爐仍在使用傳統(tǒng)OG濕法。轉(zhuǎn)爐一次除塵現(xiàn)有工藝及特點(diǎn)盡快淘汰傳統(tǒng)

6、OG濕法已成為共識，但該采用哪種工藝還有不同觀點(diǎn)。不同企業(yè)有不同要求，現(xiàn)在企業(yè)采用的一次除塵工藝及其特點(diǎn)如下：1.干法干法主要有引進(jìn)的LT法、DDS法，也有國產(chǎn)系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)：一是回收煤氣粉塵濃度低，可達(dá)10mg/Nm3；二是噸鋼節(jié)電34 kWh/t鋼；三不需要龐大的循環(huán)水處理系統(tǒng)。主要問題是對轉(zhuǎn)爐的裝備、操作要求高，自動(dòng)控制連鎖多，中小轉(zhuǎn)爐由于裝備低不敢采用，還有干法排放不穩(wěn)定、存在爆炸隱患、設(shè)備維修費(fèi)用高。干法從工業(yè)應(yīng)用到現(xiàn)在幾十年，全球轉(zhuǎn)爐采用總共不到100座，大部分在中國并且存在不同程度的問題。除了操作維護(hù)原因外，工藝本身還有改進(jìn)之處。2.新一代OG濕法新一代OG濕法有引進(jìn)的系統(tǒng)，也有全

7、國產(chǎn)的。它采用一座空心飽和洗滌塔替代傳統(tǒng)的一級文氏管，系統(tǒng)阻力降低3 kPa，排放濃度可以達(dá)到50mg/Nm；能耗有所降低。主要問題是沒有減少水處理環(huán)節(jié)。3. 半干塔文法半干法除塵是全國產(chǎn)化新工藝，粉塵濃度可降低到50或20mg/Nm3、節(jié)能14 kWh/t鋼、減少水處理量50%90%。比較分析比較轉(zhuǎn)爐一次除塵工藝，應(yīng)從正確理解除塵的任務(wù)開始。實(shí)際上轉(zhuǎn)爐爐氣含有70200 g/Nm3（或1020 kg/t鋼）的粉塵，所以，除塵的首要任務(wù)是一個(gè)固氣分離、減少粉塵排放、回收利用粉塵的過程；第二個(gè)任務(wù)是由于煙氣中CO含量最高達(dá)90%，且煙氣溫度達(dá)1500，因此，要回收轉(zhuǎn)爐煤氣和余熱；第三個(gè)任務(wù)是采用

8、濕法除塵相應(yīng)帶來了供排水和水處理的任務(wù)。簡單地說，轉(zhuǎn)爐除塵的任務(wù)就是在最大限度地回收利用粉塵、轉(zhuǎn)爐煤氣和余熱的前提下，能量消耗最少和運(yùn)行費(fèi)用最低。1、粉塵濃度和粉塵利用有關(guān)粉塵濃度的標(biāo)準(zhǔn)要求有三個(gè)：一是煙囪和廠房頂環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求；二是現(xiàn)場崗位衛(wèi)生要求；三是回收煤氣粉塵濃度要求?，F(xiàn)行的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)是100mg/Nm3，同時(shí)對企業(yè)還有相應(yīng)的粉塵排放總量控制要求。一些先進(jìn)的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)降低到50甚至20 mg/Nm3；崗位衛(wèi)生和煤氣利用一般要求粉塵濃度在10 mg/Nm3。轉(zhuǎn)爐一次除塵的主要考核指標(biāo)是放散煙囪的粉塵濃度，而如果一次除塵效果不好，引起二次除塵超過設(shè)計(jì)能力，則廠房屋頂和崗位粉塵超標(biāo)。干

9、法回收煤氣粉塵濃度可以達(dá)到10 mg/Nm3，實(shí)際放散在2030 mg/Nm3，但不穩(wěn)定，有時(shí)會(huì)超過正常值；新一代OG法回收和放散粉塵濃度在50mg/Nm3的水平；半干塔文法一般也在50 mg/Nm3，有的達(dá)到20 mg/Nm3。煤氣回收到煤氣柜后還需再用濕式電除塵器進(jìn)行二次凈化，以達(dá)到10 mg/Nm3。實(shí)際上采用環(huán)縫除塵器可以直接達(dá)到10 mg/Nm3以下的水平，這主要是通過加大文氏管的進(jìn)出口壓差，就可達(dá)到1820 kPa，不再需要通過濕式電除塵，但是能耗比較高。轉(zhuǎn)爐除塵回收的粉塵都得到了循環(huán)利用，但工藝和方式不同，成本差別較大。干法回收粉塵可以在煉鋼廠內(nèi)壓球用于轉(zhuǎn)爐造渣，也可送燒結(jié)或球團(tuán)

10、做原料；濕法都是采用真空壓濾污泥或直接以水過濾泥漿形式送燒結(jié)做原料。有些研究是回收利用粉塵中的鋅，但實(shí)際應(yīng)用不多。2、轉(zhuǎn)爐煤氣和余熱回收利用轉(zhuǎn)爐煤氣回收的先進(jìn)水平超過100m3、CO平均含量超過60%?；厥彰簹舛嘤米鋈剂?，也有研究做化工原料的?？傮w來說，傳統(tǒng)濕法存在回收量和熱值低，回收后放散等問題，而干法、新一代OG法和半干塔文法都對煤氣回收有所提高，但區(qū)別不大；對余熱的回收也沒有區(qū)別：都是1500煙氣進(jìn)入除塵系統(tǒng)，到出口溫度降到900，噸鋼回收超過100 kg的粉塵、壓力為24 MPa的蒸汽，蒸汽用于鋼水真空處理、發(fā)電、采暖、并網(wǎng)等，但也有許多轉(zhuǎn)爐蒸汽回收量少、壓力低、放散多，特別是北方許多

11、鋼廠夏季放散多。而900以下的余熱，目前都沒有回收利用，同時(shí)還要消耗一定量的補(bǔ)充冷卻水，存在雙重浪費(fèi)。許多研究期望能回收利用這部分余熱，主要集中用余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽，但還沒有實(shí)際應(yīng)用。盡快改造轉(zhuǎn)爐除塵工藝技術(shù)，提高煤氣和余熱回收利用水平是轉(zhuǎn)爐節(jié)能、實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼的最主要因素和改善領(lǐng)域。3、供排水和污水處理不同的轉(zhuǎn)爐除塵工藝供排水和水處理區(qū)別很大。干法采用干式蒸發(fā)冷卻、干收灰和干除塵，大幅度減少了供排水和污水處理量，這是其最主要的優(yōu)點(diǎn)之一。但不足的是現(xiàn)在的干法工藝還不徹底，回收的煤氣還是通過濕法循環(huán)冷卻，循環(huán)水量也比較大。而新一代OG法與傳統(tǒng)濕法最大的問題就是供排水和水處理量太大，造成投資、占地和運(yùn)

12、行費(fèi)用都高。半干塔文法因?yàn)椴捎昧苏舭l(fā)冷卻，供排水與包括煤氣冷卻水的干法相同，只是污水中污泥仍然比較多；而如果采用干式蒸發(fā)冷卻塔，則也不需要傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)，原因一是因?yàn)椴捎昧苏舭l(fā)冷卻，排水溫升很少不需要循環(huán)冷卻塔系統(tǒng)，二是因?yàn)閲娮炜讖酱蟛蝗菀锥氯?，循環(huán)水不需要多級過濾，只需一級粗過濾就可以。從長遠(yuǎn)看，轉(zhuǎn)爐除塵供排水有兩個(gè)不同發(fā)展方向：一是采用余熱鍋爐或其它間接冷卻方法，采用不消耗水的全干法；另一個(gè)方向是仍然采用循環(huán)水，但要有效利用污水余熱和不用傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)。也就是說，無論如何發(fā)展，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐污水處理系統(tǒng)都會(huì)在不遠(yuǎn)的將來全部被淘汰。4、能耗和設(shè)備維修傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐一次除塵的電耗在8 kWh/t鋼

13、左右，由于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐一次除塵普遍存在的處理能力不足引起二次除塵煙氣量大等，導(dǎo)致二次除塵電耗也在8 kWh/t鋼，轉(zhuǎn)爐除塵合計(jì)能耗高達(dá)16 kWh/t鋼。干法系統(tǒng)總阻力只有6 kPa（不到傳統(tǒng)濕法的30%），因而干法一次除塵電耗一般在34 kWh；新一代OG法系統(tǒng)總阻力在2022 kPa（比傳統(tǒng)濕法約少3 kPa）、半干塔文法總阻力在1719 kPa（比傳統(tǒng)濕法少5 kPa），都對減少一次除塵電耗有所改進(jìn)，但都不徹底。無論采用哪種除塵器，進(jìn)出口煙氣壓差越高，粉塵濃度就越低，這是文氏管除塵器自身的特性。因此，從節(jié)能角度看，應(yīng)該盡快淘汰文氏管。國內(nèi)還有許多研究試圖采用布袋除塵器，不僅存在是否可行的問題

14、，即使成功其能耗也比較高。由于采用干式電除塵存在較多問題，因此，值得關(guān)注的是采用濕式電除塵器，國內(nèi)外都有研究。從生產(chǎn)實(shí)踐看，采用半干塔文工藝的設(shè)備維修量最少，其它工藝都存在維修量多的問題。現(xiàn)有濕法的局部改進(jìn)我國現(xiàn)有600多座轉(zhuǎn)爐，大部分采用濕法除塵，特別是約200座30 t及以下轉(zhuǎn)爐、100多座20t以下的，都還在采用傳統(tǒng)OG濕法。按照國家鋼鐵工業(yè)振興規(guī)劃，這些轉(zhuǎn)爐將被陸續(xù)淘汰。在淘汰前還需要運(yùn)行一段時(shí)間的仍然采用傳統(tǒng)濕法的轉(zhuǎn)爐，應(yīng)該本著少投入、多節(jié)省、見效快原則，參考國內(nèi)的成熟經(jīng)驗(yàn)，對一次除塵進(jìn)行局部改進(jìn)。這些改進(jìn)主要是在供排水、噴嘴方面更新?lián)Q代，可以利用日常檢修時(shí)間、正常維修備件費(fèi)用進(jìn)行。

15、具體改進(jìn)之處有以下幾點(diǎn)：（1）一次風(fēng)機(jī)葉輪采用細(xì)霧噴嘴連續(xù)水膜保護(hù)清洗，可以迅速解決葉輪粘灰、引起振動(dòng)、被迫降速或停爐檢修等一系列難題；（2）更新?lián)Q代一文、二文噴嘴類型，改進(jìn)布置方式，與傳統(tǒng)OG法相比較，可以在減少3050%水量的前提下，得到更好的冷卻、除塵效果；（3）增加脫水器噴嘴：轉(zhuǎn)爐煤氣帶水不僅導(dǎo)致黑雨，還浪費(fèi)風(fēng)機(jī)效率，如何強(qiáng)調(diào)脫水除霧都是應(yīng)該的。而許多傳統(tǒng)OG系統(tǒng)脫水效果都不好。成功經(jīng)驗(yàn)表明：采用良好的、布置合理的噴嘴輔助脫水除霧，可以取得去除98%機(jī)械水甚至還去除部分汽化水的效果；（4）采用串聯(lián)供水方式：傳統(tǒng)OG法多數(shù)采用落后的并聯(lián)供水方式，也就是，水處理分別直供一文、二文等多個(gè)用水點(diǎn)，所有排水清濁部分統(tǒng)一流回水處理。這與過去采用噴嘴容易堵塞有很大關(guān)系。如今噴嘴堵塞問題已經(jīng)解決，而一文和二文排水含塵濃度相差5倍以上，所以采用串聯(lián)供水方式，也就是水處理只供二文，二文排水直接通過水泵供給一文。這樣供排水和水處理量都減少50%，對于提高水質(zhì)、降低水溫，進(jìn)而提高冷卻、除塵效果、降低水處理費(fèi)用都是有好處的；（5）一文改造為洗滌塔：一文的功能是滅火、冷卻煙氣和粗除塵，因?yàn)閲娮祆F化和布置的改進(jìn)，這三項(xiàng)功能都易用一座空心洗滌塔取代，而一文+脫水器改造為洗滌塔可以減少4 kPa的阻力浪費(fèi)；（6）二文改造為環(huán)縫：傳統(tǒng)OG濕法最大的問題是二文不可調(diào)，這是先天缺陷?？梢院唵?/p>