長鋼1號高爐緩解干法除塵系統(tǒng)堵塞的處置措施
摘要：長江鋼鐵1號高爐自2016年年初開始，高爐干法除塵系統(tǒng)陸續(xù)出現(xiàn)箱體堵塞的情況，嚴(yán)重降低了除塵效率和能力。1號高爐在對高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)堵塞的的原因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場實際情況提出了具體的解決措施，并通過實施取得了明顯效果，箱體堵塞問題得到了緩解，為高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
關(guān)鍵詞：高爐煤氣干法除塵除塵灰板結(jié)管道堵塞
1前言
高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)的穩(wěn)定運行對高爐和TRT運行有著重要影響。2016年以來，長鋼1號高爐（1080m3）配套干法除塵系統(tǒng)出現(xiàn)管道和箱體閥門堵塞嚴(yán)重現(xiàn)象，其中，2016年5月，干法除塵系統(tǒng)箱體堵塞率上升至12.16%，致使高爐均壓困難，除塵灰無法正常收集造成二次污染，多次非計劃慢風(fēng)切煤氣倒換箱體或休風(fēng)檢修，直接影響了高爐的正常生產(chǎn)。為此，公司及廠部領(lǐng)導(dǎo)非常重視，廠部多次組織生產(chǎn)科和各個高爐除塵班組等相關(guān)單位專業(yè)人員進(jìn)行分析研究，探討解決措施。從干法除塵的操作、設(shè)備管理等方面入手，進(jìn)行了有益的嘗試和探索，并取得了較好效果。
2干法除塵系統(tǒng)管道堵塞情況
（長鋼1號高爐）干法除塵系統(tǒng)的除塵灰從2016年1月開始（的灰分）較以前有較大的變化，表現(xiàn)在除塵灰粘性大、流動性差、顏色為灰白，易結(jié)塊，硬度高，清理時需使用風(fēng)鎬才能清理干凈。
正常情況下，公司要求煉鐵廠各高爐3個月計劃檢修1次，自2016年開始，由于除塵灰堵塞干法除塵系統(tǒng)的進(jìn)口總管道、閥門處、彎管處、進(jìn)除塵箱體支管處及輸灰管道，高爐無法正常均壓和正常收集除塵灰，高爐無計劃休風(fēng)幾率增大，時間延長。除塵灰結(jié)塊導(dǎo)致除塵箱體堵塞率急劇上升，嚴(yán)重影響了高爐、TRT及干法除塵系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
2016年以來1號高爐因除塵灰結(jié)塊堵塞管道被迫多次非計劃慢風(fēng)切煤氣倒換箱體或休風(fēng)檢修。在檢修中，重點對干法除塵系統(tǒng)進(jìn)口總管、支管及閥門前后進(jìn)行檢查并清理積灰。檢查發(fā)現(xiàn)，除塵灰結(jié)塊的部位多在閥門前后，將閥門閥板包住，彎管及箱體進(jìn)口支管堵塞嚴(yán)重，有的已全部堵塞，膨脹節(jié)內(nèi)全積灰，進(jìn)口總管末端處積灰也較多。另外，在清理積灰時發(fā)現(xiàn)結(jié)塊在閥門前后的灰塊大且硬度非常高，需用風(fēng)鎬才可沖開。
下圖為干法除塵系統(tǒng)檢修時箱體進(jìn)口總管積灰堵塞情況照片。
3除塵灰堵塞管道的原因分析
3.1氣密箱冷卻水泄漏除塵灰含水高，除塵灰易結(jié)塊
高爐氣密箱自2011年高爐投產(chǎn)至今，未進(jìn)行整體更換，高爐2015年11月中修再投產(chǎn)后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)氣密箱底板冷卻水路出現(xiàn)漏洞，向爐內(nèi)漏水且直接噴灑在料面，受熱后形成水蒸氣進(jìn)入荒煤氣管道，造成高爐除塵灰含水高。通過測量冷卻出水流量發(fā)現(xiàn)，漏水的管路如圖3顯示，出水量減小了40%，向爐內(nèi)漏水量大。
3.2除塵灰中堿金屬氧化物富集
高爐在煉鐵過程中，原料中的一些物質(zhì)揮發(fā)成粉塵，這些粉塵隨高爐煤氣經(jīng)重力除塵器后進(jìn)入干法除塵系統(tǒng)形成除塵灰。自2016年年初開始，隨著燒結(jié)機產(chǎn)量的增大，燒結(jié)礦產(chǎn)量大于高爐供料需求，造成多余成品燒堆放在料場，后投放高爐料倉使用，因供料負(fù)荷大，造成使用落地?zé)龝r不能做到分批分段供料，導(dǎo)致落地?zé)罅咳霠t，使得高爐原料結(jié)構(gòu)變化大，原料質(zhì)量下降。同時，隨著燒結(jié)礦產(chǎn)量的增大，燒結(jié)礦配比上升，由原有要求的78%至81%提高到82%至85%，其中堿金屬氧化物尤其是鋅的氧化物在除塵灰中富集，含量增高，易造成高爐除塵灰結(jié)塊堵塞管道，影響除塵系統(tǒng)的正常運行。
3.3高爐煤氣流分布不均，爐頂溫度不穩(wěn)定
1號高爐在操作方針上要求，要保持爐內(nèi)兩道氣流穩(wěn)定。在日常生產(chǎn)過程中（，通過觀察）發(fā)現(xiàn)，爐內(nèi)氣流雖然未出現(xiàn)大幅度波動，但是會出現(xiàn)邊緣或中心氣流交替強弱表現(xiàn)，不能處于長時間穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致上層煤氣流不穩(wěn)定，煤氣利用率無法穩(wěn)定在43%以上，爐頂溫度無法保持穩(wěn)定。尤其在集中使用落地?zé)蛘吡纤倨斓那闆r下，爐頂溫度持續(xù)偏低，煤氣中的水分析出成冷凝水，除塵灰吸收水分形成灰塊，這些灰塊越聚越多逐漸堵塞管道，特別是在閥門、彎管、支管等煤氣流速、流向變化的部位更容易形成除塵灰堆積。
3.4干法除塵系統(tǒng)箱體使用周期長
1號高爐干法除塵系統(tǒng)共有12個除塵箱體，采取11用1備的運行模式，正常生產(chǎn)情況下，是要求在計劃檢修時，同步進(jìn)行倒換箱體作業(yè)。由于高爐計劃檢修周期一般為3個月，且1號高爐無計劃檢修幾率小，因此，干法除塵系統(tǒng)箱體基本上使用周期在12個月以上。使用周期偏長，尤其到10個月以后，箱體布袋透氣性衰減明顯，箱體壓差增長快。
4改善（解決）干法除塵系統(tǒng)堵塞的措施（及效果）
4.1控制氣密箱漏水（入爐冷源）降低爐頂荒煤氣含水量
根據(jù)氣密箱漏水的情況，通過排查，找出原7路冷卻水管中漏水的4路水管，在不大幅度降低氣密箱冷卻強度的前提下，將氣密箱冷卻水路中漏水較為嚴(yán)重的4路進(jìn)水閥門控制到1/3，總流量由20m3/h控制到10m3/h，逐步將漏水較為嚴(yán)重的4路冷卻水停止供水，冷卻介質(zhì)改為氮氣，將其余三路冷卻水進(jìn)水總流量控制到5m3/h。改造結(jié)束后，通過對比，發(fā)現(xiàn)爐頂煤氣中，H2含量有明顯下降如圖4顯示，荒煤氣中含水量得到有效控制。
4.2改善原燃料結(jié)構(gòu)，調(diào)整布料模式
聯(lián)合廠部生產(chǎn)科與燒結(jié)廠生產(chǎn)科進(jìn)行協(xié)調(diào)，商定在使用落地?zé)那闆r下將原有的集中供料方式調(diào)整為，每天一批次定量供應(yīng)。高爐與原料槽上協(xié)調(diào)，確認(rèn)落地?zé)謧}供料，保證7個燒結(jié)礦料倉中至少有5個倉為現(xiàn)燒。在使用落地?zé)龝r，高爐采取交叉?zhèn)淞夏Ｊ剑ＷC落地?zé)c現(xiàn)燒混合入爐。同時，與廠部協(xié)調(diào)，將燒結(jié)礦比例重新定位78%至81%。要求高爐工長視爐內(nèi)氣流變化及時調(diào)整溜槽布料角度和環(huán)數(shù)，保障兩道氣流順暢穩(wěn)定，固定焦丁500kg/批，并隨（入）礦石入爐，改善礦層透氣性。
4.3改進(jìn)干法除塵操作方法
增加箱體箱體反吹頻率，由原有的每60分鐘反吹一次，縮減到每45分鐘反吹一次。通過增加反吹頻率，減少箱體內(nèi)壓差，保證箱體布袋透氣性，防止箱體內(nèi)除塵灰大面積板結(jié)。
4.4延長高爐檢修時間
根據(jù)公司要求，煉鐵廠各高爐計劃檢修周期一般為3個月，1號高爐在不縮短檢修周期的前提下，要求延長檢修時間，由原來的6至8小時，延長為10至12小時，用來清理干法除塵系統(tǒng)被堵塞的管道及閥門。
4.5縮短干法除塵箱體使用周期
根據(jù)干法除塵箱體使用情況，縮短使用周期，有計劃的倒換箱體，將停用的箱體及時更換筒體除塵布袋，以提高箱體透氣性。
4.6人為干預(yù)提高頂溫
高爐在日常操作的過程中，要求高爐工長密切關(guān)注爐頂煤氣溫度的波動，當(dāng)頂溫峰值下降至120℃以下（一下）達(dá)到半小時以上時，采取適當(dāng)控制富氧量和風(fēng)量的手段，降低高爐料速，提高頂溫，以保證爐頂?shù)礁煞ǔ龎m系統(tǒng)的荒煤氣溫度可以達(dá)到100℃以上。
4.7對積灰管道部位進(jìn)行振打
在日常生產(chǎn)過程中，要求干法除塵操作工增加巡檢次數(shù)，通過對箱體進(jìn)口管道及補償器進(jìn)行測溫比較的方式，來判斷管道是否正常。如果發(fā)現(xiàn)管道壁溫度較低，則認(rèn)定為管道堵塞，此時可采用使用長柄錘對管道進(jìn)行振打的方式，振動管道，使得管壁上結(jié)塊的除塵灰松動，來緩解管道堵塞。對于干法除塵箱體下部輸灰管，在發(fā)現(xiàn)堵塞時，使用此方法效果尤為明顯。
4.8增加重力除塵放灰頻率
通過車間與廠部相關(guān)部門協(xié)調(diào)，增加高爐重力除塵放灰頻率，要求每次放灰盡量放干凈，并且見汽。通過增大重力除塵的使用效率來降低干法除塵系統(tǒng)的除塵負(fù)荷，進(jìn)一步減少除塵灰堵塞干法除塵系統(tǒng)管道及閥門的幾率。
5結(jié)語
通過一系列有效措施的實施，1號高爐干法除塵箱體堵塞率有了明顯的下降。截止到2017年5月，干法除塵箱體堵塞率回落至2.93%，高爐產(chǎn)生的除塵灰基本可以正常進(jìn)行收集，作業(yè)區(qū)的環(huán)境狀況得到了有效的改善，降低了（的）車間的環(huán)保壓力。同時，由于干法除塵系統(tǒng)逐步回復(fù)正常運行，高爐均壓及TRT的運行逐步回復(fù)到正常，受干法除塵系統(tǒng)影響的無計劃休慢風(fēng)情況減少，高爐生產(chǎn)節(jié)奏回復(fù)正常水平，產(chǎn)能回歸正常，說明通過措施的實施，已經(jīng)取得明顯的效果。
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