寶鋼 4#高爐爐前除塵技術的進步

更新時間：2009-08-10 10:09 來源：寶鋼技術作者: 張龍來 ,胡中杰 ,張慧峰閱讀：4393

摘要:高爐出鐵場作為煉鐵廠主要污染源 ,其除塵節能工作非常重要 ,通風除塵是高爐除塵的主要方式。寶鋼分公司4#高爐的除塵系統在總結前 3座高爐經驗的基礎上從工藝流程、風量分配等方面做出多項改進和創新。鐵口區域除塵設計時加強密封性能 ,縮小除塵空間 ,采用了新型鐵口區頂吸罩以及龍卷風式除塵 ,合并一、二次除塵 ,從而達到“ 鐵口強力抽風” 的效果;擺動流嘴采取兩側對角抽吸的方式;在關鍵部位選擇安裝調節閥 ,通過控制開度實現風量在不同鐵口間和不同除塵點間的精細調節。運行一年來效果良好。

關鍵詞:高爐,出鐵場,除塵,鐵口

1 高爐出鐵場除塵技術工藝流程

寶鋼分公司 4#高爐設有 4個鐵口 ,矩形雙出鐵場分南北對稱布置 ,采用三口出鐵制。有時由于不來渣 ,會出現同場兩鐵口重疊出鐵情況。

除塵系統主要是捕除高爐鐵口出鐵過程中產生的煙氣、塵。4#高爐共 7個除塵點:出鐵口(頂吸+側吸 )、擺動流嘴(兩個側吸)、鐵溝、主溝撇渣器、主溝、渣溝、殘鐵溝。整體系統布局如圖1所示。共設有 2臺除塵風機和2臺除塵器 ,并聯運行。除塵總管對應 4個鐵口各有一個支管 ,按照除塵點分 7個分支 ,各分支都裝有手動閥門。除塵器捕集的粉塵 ,經過埋刮板輸送機、斗式提升機運至貯灰斗貯存 ,定期通過真空泵車抽走以進行二次利用。

2 爐前除塵技術的進步

寶鋼分公司其他高爐除塵系統使用中發現鐵口區和擺動流嘴處除塵效果較差 ,冒黃煙現象反復出現。通過分析 ,找出原因 ,在 4#高爐爐前除塵系統設計時采用新措施 ,提高除塵效果。

2.1 鐵口區除塵的改進

寶鋼分公司高爐爐前渣鐵溝均為封閉結構 ,實際除塵效果較好。出鐵口是煙塵主要發生區域。寶鋼其他高爐鐵口區采用大垂幕或者小垂幕等方式 ,雖然除塵系統在出鐵口分配風量最大 ,可效果并不佳。開堵口時 ,煙塵大量逸出 ,除塵系統來不及抽取,造成廠房“冒黃煙” 現象;兩個鐵口同時出鐵時 ,單鐵口抽力下降,鐵口區很容易煙塵彌漫;有時候 ,“穿堂風” 造成氣流擾動 ,使得煙塵脫離除塵范圍。實績表明 ,廠房中 80%的煙塵由出鐵口區域逸出 ,主要原因就是鐵口區過于敞開 ,抗干擾能力差。因此4#高爐鐵口區域除塵設計時加強密封性能 ,縮小除塵空間 ,從而達到“鐵口強力抽風” 的效果。其主要特點是:充分利用 4#高爐風口平臺寬長的設計特點 ,在風口平臺端部鐵溝上方設頂吸罩 ,并在開口機、泥炮機的對側設側吸罩 ,采取側吸和頂吸相結合的抽風方式強力排煙 ,在風口平臺外延設置簾片加強密封效果 ,特別在風口平臺末端主鐵溝上方加設擋板用來阻擋開堵口時射出的渣粒和鐵花。同時增大鐵口抽風量 ,在每個鐵口兩側配備 3臺強力風扇 ,對著鐵口吹 ,形成氣幕。這樣一來 ,各個方向均有密閉措施 ,除塵空間大大縮小 ,最大限度地在風口平臺下方將鐵口產生的煙氣就地捕集。

(1)鐵口密閉措施。盡量將風口平臺外延 ,并在平臺前方設置可上下移動式斜擋板 ,與風口平臺以外的鐵溝蓋端部的擋煙板形成一塊整體擋板 ,同時在風口平臺側梁下掛 800 mm高的擋板;鐵口兩邊放置強力風扇 ,形成氣幕 ,使主鐵溝上方基本形成一個閉合空間以貯留煙氣。

(2)合理設置排煙罩。開、堵鐵口產生的煙塵具有煙氣溫度較高、煙氣量大和噴射力強等特點 ,為了有效捕集煙塵 ,在靠風口平臺外沿布置鐵口頂吸罩(圖 2) ,通過計算 ,確定頂吸罩外沿距鐵口約 10.1m,罩口尺寸為 4m × 4m,以達到最佳效果。設計上將其分割為3部分 ,前罩規格為:4m× 2.4 m,固定在平臺風口上;后罩分為兩部分 ,規格各為: 2m ×1.6 m,平放在風口平臺上 ,可由叉車移走。同時在開口機、泥炮機的對側設一個 2.3 m ×1m的側吸罩 ,一方面對鐵口產生的煙氣起到封擋作用 ,另一方面還可以配合頂吸罩抽排煙塵。頂吸罩、側吸罩的內表面均噴涂耐火材料 ,以防止罩體高溫烘烤變形。

(3)一、二次除塵的合并。由于鐵口除塵采用了密閉強力抽風的方式 ,開、堵鐵口和正常出鐵時產生的煙塵均可在鐵口附近就地捕集 ,所以 4#高爐取消了二次除塵 (如大垂幕、小垂幕、屋頂罩等) ,實現了一、二次除塵的合并 ,節省了投資。為了安全起見 ,出鐵場屋頂天窗設計為電動開啟式天窗 ,一旦鐵口除塵設施出現故障 ,立即關閉天窗 ,確保出鐵場內煙塵不溢出室外污染大氣環境。

2.2 擺動流嘴除塵

擺動流嘴除塵是僅次于鐵口區的第二大污染區。鐵水從高處落下 ,沖刷擺動流嘴內部的耐材從而產生大量煙塵。寶鋼其他高爐采用單一吸風口 ,相對于較開放的除塵空間 ,吸力的有效范圍小 ,除塵效果差 ,罐車內渣多時 ,煙塵有冒出現象。針對這種情況 , 4#高爐擺動流嘴采取兩側對角抽吸的方式。這種新型抽風方式的特點是利用氣流的對角錯位流動形成類似于“龍卷風” 的氣流(見圖 3),下部的煙塵由于負壓 ,被氣流吸上來 ,最終進入除塵管道。兩個吸口不僅沒有相互干擾 ,還相輔相成 ,達到強化抽風效果。