摘  要：介紹布袋除塵器在高爐煤氣凈化中的應(yīng)用，分析高爐煤氣的性質(zhì)和凈化的工藝流程。

高爐在冶煉過程中產(chǎn)生大量含有CO和粉塵的高溫荒煤氣，其熱值一般在2000～3100大卡/m3左右，屬低熱值煤氣，與轉(zhuǎn)爐煤氣一樣已成為鋼鐵企業(yè)重要的二次能源，如不治理與回收即污染環(huán)境、危害身心健康又浪費(fèi)能源。

早期高爐煤氣的凈化主要采用洗滌塔、文氏管等濕法洗滌除塵。雖然達(dá)到了煤氣凈化的目的，但濕法存在許多難以解決的弊病，如耗水量大、廢水中含有CN-、S2-、酚類、鉛、鋅等重金屬后期難以處理；凈化系統(tǒng)設(shè)備繁雜；洗滌設(shè)備腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重；煤氣顯熱不能回收；煤氣中含水分較多造成熱值下降等缺點(diǎn)，阻障了濕法凈化工藝的應(yīng)用。因此高爐煤氣干法凈化越來越受到人們的重視。

1高爐煤氣凈化工藝流程

本溪北臺(tái)鋼廠現(xiàn)有2座450m3高爐，高爐煤氣凈化系統(tǒng)主要由重力除塵裝置、袋式除塵器、氮?dú)鈬姶笛b置、輸灰裝置等組成。

從高爐出來的高溫荒煤氣進(jìn)入重力除塵裝置，由于氣流速度降低故大顆粒粉塵首先被除掉，荒煤氣在這里有兩個(gè)作用，其一去除部分大顆粒粉塵(往往帶有火星)，降低了荒煤氣中粉塵濃度又保護(hù)了后部濾袋的安全、其二降低了荒煤氣溫度。?-過初步凈化的粗煤氣?-過袋式除塵器凈化后進(jìn)入煤氣柜，主要作為高爐熱風(fēng)爐燃料，剩余部分用于其它場合。

當(dāng)高爐荒煤氣溫度高于250℃時(shí)，高爐爐頂放散煤氣或噴水降溫，以保護(hù)濾袋安全。

由于國內(nèi)部分鐵礦石中含有金屬鋅伴生礦(約30%)，而鋅在高爐內(nèi)蒸發(fā)變成氣態(tài)鋅，離開高爐冷卻后又冷凝成微小顆粒，這些微小的鋅顆粒遇到空氣后馬上反應(yīng)生成ZnO并放熱燃燒。因此收集下來的粉塵在離開煤氣凈化系統(tǒng)前應(yīng)與空氣隔離，并用濕式排灰機(jī)將其成球后外排，以防在凈化系統(tǒng)附近燃燒造成整個(gè)系統(tǒng)的安全等隱患。

2 高爐荒煤氣的性質(zhì)

高爐荒煤氣的產(chǎn)生是由于碳在高爐中還?-鐵及不完全然燃燒形成的，因此其主要可燃成分為CO，但由于空氣中N2含量占主導(dǎo)地位，因此高爐荒煤氣中主要成分是N2，其次是CO。其主要成分見表1：

表1高爐煤氣性質(zhì)

高爐荒煤氣中產(chǎn)生的粉塵，主要是冶煉過程中荒煤氣夾帶及金屬蒸發(fā)冷凝物，其主要成分是SiO2，粉塵顆粒細(xì)小且粘，粉塵主要成分見表2:

表2粉塵主要成分

3 袋式除塵器主要技術(shù)參數(shù)

袋式除塵器是煤氣凈化系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行好壞直接影響到熱風(fēng)爐燃燒，從而影響高爐的正常運(yùn)行。

高爐荒煤氣從高爐出來時(shí)壓力很高，故煤氣凈化系統(tǒng)采用正壓式，由于袋式除塵器處于正壓狀態(tài)，所以除塵器的外殼采用采用圓截面多箱結(jié)構(gòu)(共8箱體)。

每臺(tái)除塵器主要技術(shù)參數(shù)如下：

1處理荒煤氣量：平均106000m3/h     最大130000m3/h

2過濾面積：共計(jì)3760m2    單箱470m2

3過濾風(fēng)速：0.45～0.79m2/min

4除塵器殼體規(guī)格：Φ3424×12    H=15.45m

5濾袋數(shù)量：192條

6濾袋材質(zhì)：氟美斯針刺氈

7濾袋規(guī)格：Φ130×6000mm

8粗煤氣溫度：100～250℃   最高 400℃

9煤氣壓力：高壓：0.12～0.15MPa   常壓：0.03MPa

10設(shè)備阻力：1200～1800Pa

11脈沖閥數(shù)量：17個(gè)

12壓縮空氣耗量：15m3/min

13壓縮空氣壓力：0.2～0.4MPa

14入口荒煤氣含塵量：常壓：12g/m3  高壓：6g/m3

15出口凈煤氣含塵量：＜10mg/m3

4 小結(jié)

4.1凈化后煤氣中含塵濃度平均低于10mg/m3，保證了凈煤氣質(zhì)量，延長了熱風(fēng)爐壽命；

4.2用氟美斯濾料其使用壽命可達(dá)2年以上；

4.3用氮?dú)鈬姶登寤沂瓜到y(tǒng)更安全可靠，比早期的放散反吹簡單，操作方便，同時(shí)改了周圍環(huán)境；

4.4除塵器阻力連續(xù)穩(wěn)定在1500Pa以下，清灰后阻力降到800～1000Pa；

4.5由于采用干法凈化，熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度提高約60℃有效地降低了高爐焦比；

4.6荒煤氣溫度不易控制，底部灰斗排灰不暢，排灰閥堵塞現(xiàn)象?-常發(fā)生；

4.7干法凈化工藝在大型爐(超過1000m3)應(yīng)用尚有很多問題，過多的箱體，占地面積大，布置和維護(hù)都不易解決。

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