摘要:高爐出鐵場(chǎng)作為煉鐵廠主要污染源 ,其除塵節(jié)能工作非常重要 ,通風(fēng)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(tǒng)在總結(jié)前 3座高爐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上從工藝流程、風(fēng)量分配等方面做出多項(xiàng)改進(jìn)和創(chuàng)新。鐵口區(qū)域除塵設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)密封性能 ,縮小除塵空間 ,采用了新型鐵口區(qū)頂吸罩以及龍卷風(fēng)式除塵 ,合并一、 二次除塵 ,從而達(dá)到“ 鐵口強(qiáng)力抽風(fēng)” 的效果;擺動(dòng)流嘴采取兩側(cè)對(duì)角抽吸的方式;在關(guān)鍵部位選擇安裝調(diào)節(jié)閥 ,通過控制開度實(shí)現(xiàn)風(fēng)量在不同鐵口間和不同除塵點(diǎn)間的精細(xì)調(diào)節(jié)。運(yùn)行一年來效果良好。

關(guān)鍵詞:高爐,出鐵場(chǎng),除塵,鐵口

1 高爐出鐵場(chǎng)除塵技術(shù)工藝流程

寶鋼分公司 4#高爐設(shè)有 4個(gè)鐵口 ,矩形雙出鐵場(chǎng)分南北對(duì)稱布置 ,采用三口出鐵制。有時(shí)由于不來渣 ,會(huì)出現(xiàn)同場(chǎng)兩鐵口重疊出鐵情況。

除塵系統(tǒng)主要是捕除高爐鐵口出鐵過程中產(chǎn)生的煙氣、塵。4#高爐共 7個(gè)除塵點(diǎn):出鐵口(頂吸+側(cè)吸 )、擺動(dòng)流嘴(兩個(gè)側(cè)吸)、鐵溝、主溝撇渣器、主溝、渣溝、殘鐵溝。整體系統(tǒng)布局如圖1所示。共設(shè)有 2臺(tái)除塵風(fēng)機(jī)和2臺(tái)除塵器 ,并聯(lián)運(yùn)行。除塵總管對(duì)應(yīng) 4個(gè)鐵口各有一個(gè)支管 ,按照除塵點(diǎn)分 7個(gè)分支 ,各分支都裝有手動(dòng)閥門。除塵器捕集的粉塵 ,經(jīng)過埋刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)運(yùn)至貯灰斗貯存 ,定期通過真空泵車抽走以進(jìn)行二次利用。

2 爐前除塵技術(shù)的進(jìn)步

寶鋼分公司其他高爐除塵系統(tǒng)使用中發(fā)現(xiàn)鐵口區(qū)和擺動(dòng)流嘴處除塵效果較差 ,冒黃煙現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)。通過分析 ,找出原因 ,在 4#高爐爐前除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用新措施 ,提高除塵效果。

2.1 鐵口區(qū)除塵的改進(jìn)

寶鋼分公司高爐爐前渣鐵溝均為封閉結(jié)構(gòu) ,實(shí)際除塵效果較好。出鐵口是煙塵主要發(fā)生區(qū)域。寶鋼其他高爐鐵口區(qū)采用大垂幕或者小垂幕等方式 ,雖然除塵系統(tǒng)在出鐵口分配風(fēng)量最大 ,可效果并不佳。開堵口時(shí) ,煙塵大量逸出 ,除塵系統(tǒng)來不及抽取,造成廠房“冒黃煙” 現(xiàn)象;兩個(gè)鐵口同時(shí)出鐵時(shí) ,單鐵口抽力下降,鐵口區(qū)很容易煙塵彌漫;有時(shí)候 ,“穿堂風(fēng)” 造成氣流擾動(dòng) ,使得煙塵脫離除塵范圍。實(shí)績(jī)表明 ,廠房中 80%的煙塵由出鐵口區(qū)域逸出 ,主要原因就是鐵口區(qū)過于敞開 ,抗干擾能力差。因此4#高爐鐵口區(qū)域除塵設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)密封性能 ,縮小除塵空間 ,從而達(dá)到“鐵口強(qiáng)力抽風(fēng)” 的效果。其主要特點(diǎn)是:充分利用 4#高爐風(fēng)口平臺(tái)寬長(zhǎng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) ,在風(fēng)口平臺(tái)端部鐵溝上方設(shè)頂吸罩 ,并在開口機(jī)、泥炮機(jī)的對(duì)側(cè)設(shè)側(cè)吸罩 ,采取側(cè)吸和頂吸相結(jié)合的抽風(fēng)方式強(qiáng)力排煙 ,在風(fēng)口平臺(tái)外延設(shè)置簾片加強(qiáng)密封效果 ,特別在風(fēng)口平臺(tái)末端主鐵溝上方加設(shè)擋板用來阻擋開堵口時(shí)射出的渣粒和鐵花。同時(shí)增大鐵口抽風(fēng)量 ,在每個(gè)鐵口兩側(cè)配備 3臺(tái)強(qiáng)力風(fēng)扇 ,對(duì)著鐵口吹 ,形成氣幕。這樣一來 ,各個(gè)方向均有密閉措施 ,除塵空間大大縮小 ,最大限度地在風(fēng)口平臺(tái)下方將鐵口產(chǎn)生的煙氣就地捕集。

(1)鐵口密閉措施。盡量將風(fēng)口平臺(tái)外延 ,并在平臺(tái)前方設(shè)置可上下移動(dòng)式斜擋板 ,與風(fēng)口平臺(tái)以外的鐵溝蓋端部的擋煙板形成一塊整體擋板 ,同時(shí)在風(fēng)口平臺(tái)側(cè)梁下掛 800 mm高的擋板;鐵口兩邊放置強(qiáng)力風(fēng)扇 ,形成氣幕 ,使主鐵溝上方基本形成一個(gè)閉合空間以貯留煙氣。

(2)合理設(shè)置排煙罩。開、堵鐵口產(chǎn)生的煙塵具有煙氣溫度較高、煙氣量大和噴射力強(qiáng)等特點(diǎn) ,為了有效捕集煙塵 ,在靠風(fēng)口平臺(tái)外沿布置鐵口頂吸罩(圖 2) ,通過計(jì)算 ,確定頂吸罩外沿距鐵口約 10.1m,罩口尺寸為 4m × 4m,以達(dá)到最佳效果。設(shè)計(jì)上將其分割為3部分 ,前罩規(guī)格為:4m× 2.4 m,固定在平臺(tái)風(fēng)口上;后罩分為兩部分 ,規(guī)格各為: 2m ×1.6 m,平放在風(fēng)口平臺(tái)上 ,可由叉車移走。同時(shí)在開口機(jī)、泥炮機(jī)的對(duì)側(cè)設(shè)一個(gè) 2.3 m ×1m的側(cè)吸罩 ,一方面對(duì)鐵口產(chǎn)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(cè)吸罩的內(nèi)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(qiáng)力抽風(fēng)的方式 ,開、堵鐵口和正常出鐵時(shí)產(chǎn)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(shí)現(xiàn)了一、二次除塵的合并 ,節(jié)省了投資。為了安全起見 ,出鐵場(chǎng)屋頂天窗設(shè)計(jì)為電動(dòng)開啟式天窗 ,一旦鐵口除塵設(shè)施出現(xiàn)故障 ,立即關(guān)閉天窗 ,確保出鐵場(chǎng)內(nèi)煙塵不溢出室外污染大氣環(huán)境。

2.2 擺動(dòng)流嘴除塵

擺動(dòng)流嘴除塵是僅次于鐵口區(qū)的第二大污染區(qū)。鐵水從高處落下 ,沖刷擺動(dòng)流嘴內(nèi)部的耐材從而產(chǎn)生大量煙塵。寶鋼其他高爐采用單一吸風(fēng)口 ,相對(duì)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(nèi)渣多時(shí) ,煙塵有冒出現(xiàn)象。針對(duì)這種情況 , 4#高爐擺動(dòng)流嘴采取兩側(cè)對(duì)角抽吸的方式。這種新型抽風(fēng)方式的特點(diǎn)是利用氣流的對(duì)角錯(cuò)位流動(dòng)形成類似于“龍卷風(fēng)” 的氣流(見圖 3),下部的煙塵由于負(fù)壓 ,被氣流吸上來 ,最終進(jìn)入除塵管道。兩個(gè)吸口不僅沒有相互干擾 ,還相輔相成 ,達(dá)到強(qiáng)化抽風(fēng)效果。

高爐除塵是一個(gè)不斷進(jìn)步的過程 ,任何除塵新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用都是對(duì)環(huán)境要求的一種努力。4#高爐運(yùn)用的新技術(shù)是借鑒國(guó)內(nèi)外技術(shù)和自身經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的 ,它進(jìn)一步改善了高爐對(duì)環(huán)境的污染 ,同時(shí)也改善了爐前的工作環(huán)境。今后我們將利用高爐大修的機(jī)會(huì)在其他高爐上繼續(xù)改造 ,達(dá)到高爐生產(chǎn)不向大氣排放煙塵的最終目的。

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