攀钢转炉一次除尘系统存在的问题与改进措施_黄卫国

攀钢转炉一次除尘系统存在的问题与改进措施黄卫国(攀枝花钢铁集团公司提钒炼钢厂,四川攀枝花617062)摘要结合现有冶炼状况对提钒炼钢厂1#～3#转炉一次除尘系统相关参数进行验算,并结合该系统存在的问题进行分析,提出并实施对该除尘系统的改进措施,改进后的除尘系统达到了污染治理要求。关键词转炉除尘烟气文氏管喉口0引言攀钢炼钢厂共有7座氧气顶吹转炉,其中1#～3#转炉于20世纪70年代初建成投产,额定装入量120t,用作转炉炼钢;4#、5#转炉于1995年建成投产,额定装入量120t,主要用作转炉提钒,在炼钢转炉紧急情况下也可在短时间内用来冶炼部分钢种;6#、7#转炉于2006年建成投产,额定装入量145t,用作转炉炼钢。炼钢厂修建1#～3#转炉时建成了一次除尘系统,除尘系统采用“全湿高压”法除尘,工艺布置为“双文一塔”,系统处理能力按3座转炉年产钢150万t的生产能力独立配置;每套系统处理的炉气量为5.2万m3h,一次除尘风机的工况风量为11万m3h。一次除尘产生的浊环水通过地沟输送至2座18m浓缩池处理后重复使用。1#～3#转炉原设计没有煤气回收系统,冶炼过程中产生的煤气通过60m放散塔燃烧放散;同时也没有设计二次烟气收集处理系统,转炉兑铁、出钢及吹炼时外溢的烟气无组织排放。1#～3#转炉原设计的一次除尘工艺流程见图1。11#～3#转炉一次除尘系统存在的问题炼钢厂1#～3#转炉从建成至今,经过多次大规模的扩能改造。生产主系统已具备了年产钢400万t的生产能力。但是,一次除尘系统并没有随着生产规模的扩大而进行相应改造,导致系统处理能力远低于实际产尘量,严重影响一次除尘效果。1#～3#转炉一次除尘系统存在的问题主要有以下几个方面。1.1系统处理能力不足1#～3#转炉在炉型及炉容未作根本改变的前提下,为提高产能,转炉的吹氧时间缩短,吹氧强度增大。据测算,在现有生产工艺条件下,1#～3#转炉冶1—转炉;2—汽化烟罩;3—余热锅炉;4—一文;5—灰泥捕集器;6—重砣拉杆;7—二文喉口(重砣式);8—180°弯头脱水器;9—脱水塔。图1炼钢厂1#～3#转炉原设计一次除尘工艺流程炼时的最大脱碳速度dGdt为每分钟0.5%G。根据式(1)可计算出现有冶炼条件下产生的炉气量VeVe=1.866×103×dGdt×G×60(CO+CO2)=1.866×103×0.005×137×600.86+0.10≈80000(m3h)(1)式中G———转炉炉役后期的最大铁水装入量(G=137t);CO、CO2———炉气中的CO及CO2的体积分数分别为86%、10%。根据式(1)计算出的8万m3h的实际炉气发生量比原设计的5.2万m3h的炉气量相比高出近3万m3h。对于这部分超过系统处理能力的烟气通常采用以下两种方式释放:一是从炉口外溢于主厂房内;二是增大喉口开度,降低系统压差,通过降低一次除尘效果而将烟尘从一次除尘烟囱进行有组织排放。65环境工程2008年8月第26卷第4期DOI:10.13205/j.hjgc.2008.04.0021.2喉口开启度与除尘工况不匹配1#～3#转炉一次除尘喉口为重砣式,在炉役检修期间通过悬挂于重砣拉杆上端的手拉葫芦调至一固定开度后,在生产过程中基本维持此开度不变,亦即在任何工况下的开度都固定不变;在此情况下,喉口前后的压差难以保持在一个最佳值,通过喉口的烟量与压力变化难以保证线性关系,除尘反冲水对烟尘的饱和吸收能力变差,导致除尘效果不好。在通常情况下,传统的可调式喉口的前后压差维持在13～15kPa,再辅以适量的反冲水可以达到满意的除尘效果。但是在兑铁、吹炼初期、吹炼刚结束时由于炉气发生量不足,通过喉口的烟气减少,若喉口的开度较大,则喉口前后的压差降低,除尘反冲水的雾化效果不好,对尘粒的饱和吸收能力变差,通过喉口的烟气中的较细尘粒不能吸湿增重而被捕集,由此导致除尘效果变差。此时需通过缩小喉口开度来维持压差以满足除尘效果要求。因此固定开度的喉口不能捕集不同工况时的烟尘。1.3一次除尘系统配给的冲洗水量不能满足使用要求一次除尘系统浊环水配给量是根据炉气发生量计算出出炉口后烟气量。根据现有8万m3h炉气量,取空气燃烧系数α=0.1进行修正后得到烟气量为Vo=92944m3h,以此计算出以下几个不同工位在工况下的烟气量及相应的除尘供水量:(1)一文入口时烟气量(V)V=Vo×273+t273=92944×273+900273≈399353(m3h)(2)式中t———进入一文入口时的干烟气温度,t=900℃。(2)一文供水量(Q1)烟温t1=900℃时,取水气比L1=0.55kgm3,由此得一文所需供水量:Q1=L1V=0.55×399353=219644(kgh)(3)(3)一文出口(即二文入口)烟气量(Vob)Vob=Vo1+dh0.