中小型转炉湿法除尘OG系统设计探讨

1、中小型转炉湿法除尘系统设计探讨高学忠方再福（马钢股份公司设计院安徽马鞍山243000） （马鞍山钢铁设计研究院）1概述根据不完全统计，我国中小型转炉，是指转炉公称容量小于100 t的转炉，约有五六十座，约占全国转炉炼钢产量的40 这些转炉大多数始建于70年代，转炉烟气净化除尘系统基本上是湿法除尘，其工艺流程与宝钢300 t转炉烟气净化除尘系统相同或相近。通过20多年的实际运行，这些转炉烟气净化除尘系统都存在这样那样的问题。随着人们环保意识的提高，和国家对大气环境质量要求的标准越来越高，有必要对转炉湿法除尘系统进行全面的分析，找出存在的问题和解决的办法，为提高钢产量，增加经济效益及对转炉进行扩容

2、改造，实现煤气回收，做好前期必要的工作。2湿法O G除尘系统及其工艺流程氧气顶吹转炉在生产冶炼过程中，产生大量含尘高温炉气，炉气的化学成分主要为CO、CO 2，炉口烟气温度为14001600，粉尘的主要化学成分3，粉尘的颗粒直径在炉气未经燃烧时，大部分为1020m，而燃烧后大部分颗粒直径在10转炉烟气净化除尘系统分为湿法除尘和干法除尘。湿法除尘以日本的OG系统为代表，干法除尘以德国卢奇公司和蒂森公司协作的技术为代表。我国在60年代初开始OG技术研究工作， 1966年上钢一厂3转炉采用OG技术，并实现未燃法煤气回收。宝钢炼钢厂在80年代初建设300t转炉时，全套引进了日本OG装置。从此，转炉烟气

3、除尘OG系统在国内得到了全新的认识。O G系统采用未燃法双级文氏管除尘工艺流程。3国内中小型转炉烟气湿法除尘存在的问题及解决办法转炉车间的环境非常恶劣。当转炉吹炼时，大量黄褐色烟气逸出活动烟罩向车间内扩散，转炉操作平台及各层平台上积满粉尘，烟囱冒黄烟或者飘散夹带红褐色粉尘的水珠。这些都是由于烟气除尘系统除尘效果差造成的。3. 1集烟罩的采用转炉集烟罩分为活动烟罩和固定烟罩。当转炉吹氧冶炼时，活动烟罩降下贴近炉口，并通过炉口微差压装置，保证炉口微正压（约20 Pa）操作。烟气中含量高，当实现煤气回收时，可节约大量能源。我国中小型转炉烟气净化系统大多数按未燃法设计。由于转炉冶炼喷渣，转炉炉口沾满钢

4、渣，未及时处理，造成烟罩与炉口结合不严，以及活动烟罩降罩的高度不好控制等原因，许多钢厂活动烟罩被高高地固定起来，影响了除尘系统的捕集率。当转炉吹炼时，炉气中CO大量燃烧变成CO 2，烟气量大大增加，烟尘颗粒微细，大量烟尘飘散于车间内，而且，炉气被燃烧，烟气温度提高，严重时会烧穿汽化冷却烟道，实践中就有这样的教训。因此，一定要实现降罩操作，并加强烟罩的维护。3. 2转炉工艺操作不规范各厂为提高钢产量增加效益，转炉超负荷生产，实际烟气产生量要大于设计条件下的烟气量。众所周知，转炉炉气量与转炉最大铁水装入量，最大降碳速度成正比。而实际冶炼过程中，转炉最大铁水装入量和吹氧强度均大于设计参数。因此吹氧冶

5、炼时，烟气量大大增加，大量烟气只能散溢于车间内，造成车间内操作环境恶劣，车间内岗位含尘浓度远远大于国家标准。要解决这一问题，只有规范工艺操作，或规范新的设计标准。3. 3二文选用及喷水大多数中小型转炉烟气除尘系统，二文喉口采用电动矩型可调喉口。因为堵塞等原因，使用过程中冶金动力故障多，最后阀芯被撤除成为空喉口。而且二文喷水采用内喷水，雾化效果差，致使二文除尘效率低，烟囱出口烟气排放浓度远高于国家允许的排放浓度。要解决这个问题，二文喉口可以采用液压传动矩形可调喉口，阀芯如宝钢OG系统一样采用米粒形阀芯，线形调节，文氏管阻力小。喉口喷水采用侧喷，喷孔带防堵捅针，喷水雾化效果好，烟气净化效率高。3.

6、 4一文水冷套管烧裂汽化冷却烟道与一文通过水冷套管连接，该处烟气温度高，温差变化大，如果水冷结构设计不合理，易导致水冷套管烧裂。解决这个问题办法是出水点要尽可能靠近水冷套管的上部，这样冷却效果好，不会出现水冷套管烧裂。另外，日本OG系统有采用柔性连接的样板，也可仿效。3. 5鼓风机选用鼓风机风量，风压应当根据工艺操作参数，除尘系统工艺流程的不同，通过计算确定。一般而言除尘系统的效率与其消耗的动力成正比但设备的选型也很重要，否则耗费再多的动力也不会收到较好的效果。3. 6液力偶合器调速装置的设置在鼓风机和电机之间配置调速液力偶合器，可节约电能约25 ，提高了风机的启动性能，即减少了启动力矩和启动

7、电流。在风机低速运行时，对风机叶轮进行冲洗，防止风机叶轮积灰，减少风机不平衡震动，延长鼓风机使用寿命。非吹炼时间系统吸入冷空气量减少，降低了汽化冷却烟道的热损失，提高了冷却烟道的使用寿命。3. 7鼓风机叶轮积灰和脱水器的脱水鼓风机叶轮积灰的直接原因是净化系统除尘效果不好。风机叶轮积灰严重时，会产生鼓风机不平衡震动、腐蚀叶片，从而影响鼓风机的使用寿命。除尘效果差除了由于二文除尘效率低外，还与脱水器的脱水效率低有直接关系。烟气中水滴含有大量氧化铁粉尘，通过脱水器，由于重力、惯性碰撞或离心力等作用而沉降，随污水排入水封排水器。除尘污水通过高架污水溜槽被排进水处理设施的浓缩沉淀池。而未脱除下来的含尘水

8、滴进入烟气中，经过风机排入大气。宝钢300 t转炉湿法除尘OG系统一文后采用90弯头脱水器加挡板脱水器，脱水效果较好。我国中小型转炉湿法除尘OG系统，一文后通常采用重力脱水器，二文后也采用弯头脱水器，挡板脱水器（即挡板水雾分离器）或丝网脱水器或复挡脱水器。设计重力脱水器时，脱水器排水口处要有一个水封高度，否则其低部易被气流击穿。设计挡板脱水器或复挡脱水器时，结构设计要合理，挡板或复挡板间距应综合考虑：间距太大，脱水器脱水效率低，大量含尘水珠随着烟气流被抽走间距太小，易造成堵塞，阻力增大，而且加大了脱水器重量。3. 8水处理国内中小型转炉对水质的要求不是太高，无论是活动烟罩，还是汽化冷却烟道的给

9、水和国外相比都低，这不仅降低了设备使用寿命，而且也影响了除尘效率一文和二文、喷淋箱的进水压力、水质、温度对除尘效率也起着至关重要的作用因此，有必要提高和规范有关要求。另外，国内OG系统一般不设管网冲洗系统，这样易造成管网积灰严重，降低除尘效率。4二次除尘设施要彻底解决转炉烟尘污染问题，除了设置一次烟气除尘装置外，可考虑增设二次除尘装置，用来捕集兑铁水，加废钢以及吹氧冶炼过程中逸出烟罩的烟气（称二次烟气） ，转炉冶炼过程中炉气量是变化的。加废钢，兑铁水时，活动烟罩无法捕集烟气，逸出的烟气对炼钢车间环境造成污染，同时腐蚀侵害着厂房结构。我国转炉二次除尘起步较晚，除了有关政策和技术方面原因外，主要障碍是经济原因。冶金企业安全卫生设计规定中规定：20 t以上的转炉应设二次烟尘捕集净化设施，应当先易后难地逐步设置二次烟尘捕集净化设施。5结语转炉烟气净化系统采用湿法OG系统，系统按未燃法设计，两级文氏管除尘。目前，各钢厂的转炉烟气净化系统都是按系统来进行设计和实施的。但是，某些厂转炉烟气湿法除尘系统运行效果并不理想，烟囱出口排放