宝钢 4#高炉炉前除尘技术的进步
摘要:高炉出铁场作为炼铁厂主要污染源 ,其除尘节能工作非常重要 ,通风除尘是高炉除尘的主要方式。宝钢分公司4#高炉的除尘系统在总结前 3座高炉经验的基础上从工艺流程、风量分配等方面做出多项改进和创新。铁口区域除尘设计时加强密封性能 ,缩小除尘空间 ,采用了新型铁口区顶吸罩以及龙卷风式除尘 ,合并一、 二次除尘 ,从而达到“ 铁口强力抽风” 的效果;摆动流嘴采取两侧对角抽吸的方式;在关键部位选择安装调节阀 ,通过控制开度实现风量在不同铁口间和不同除尘点间的精细调节。运行一年来效果良好。
关键词:高炉,出铁场,除尘,铁口
1 高炉出铁场除尘技术工艺流程
宝钢分公司 4#高炉设有 4个铁口 ,矩形双出铁场分南北对称布置 ,采用三口出铁制。有时由于不来渣 ,会出现同场两铁口重叠出铁情况。
除尘系统主要是捕除高炉铁口出铁过程中产生的烟气、尘。4#高炉共 7个除尘点:出铁口(顶吸+侧吸 )、摆动流嘴(两个侧吸)、铁沟、主沟撇渣器、主沟、渣沟、残铁沟。整体系统布局如图1所示。共设有 2台除尘风机和2台除尘器 ,并联运行。除尘总管对应 4个铁口各有一个支管 ,按照除尘点分 7个分支 ,各分支都装有手动阀门。除尘器捕集的粉尘 ,经过埋刮板输送机、斗式提升机运至贮灰斗贮存 ,定期通过真空泵车抽走以进行二次利用。
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2 炉前除尘技术的进步
宝钢分公司其他高炉除尘系统使用中发现铁口区和摆动流嘴处除尘效果较差 ,冒黄烟现象反复出现。通过分析 ,找出原因 ,在 4#高炉炉前除尘系统设计时采用新措施 ,提高除尘效果。
2.1 铁口区除尘的改进
宝钢分公司高炉炉前渣铁沟均为封闭结构 ,实际除尘效果较好。出铁口是烟尘主要发生区域。宝钢其他高炉铁口区采用大垂幕或者小垂幕等方式 ,虽然除尘系统在出铁口分配风量最大 ,可效果并不佳。开堵口时 ,烟尘大量逸出 ,除尘系统来不及抽取,造成厂房“冒黄烟” 现象;两个铁口同时出铁时 ,单铁口抽力下降,铁口区很容易烟尘弥漫;有时候 ,“穿堂风” 造成气流扰动 ,使得烟尘脱离除尘范围。实绩表明 ,厂房中 80%的烟尘由出铁口区域逸出 ,主要原因就是铁口区过于敞开 ,抗干扰能力差。因此4#高炉铁口区域除尘设计时加强密封性能 ,缩小除尘空间 ,从而达到“铁口强力抽风” 的效果。其主要特点是:充分利用 4#高炉风口平台宽长的设计特点 ,在风口平台端部铁沟上方设顶吸罩 ,并在开口机、泥炮机的对侧设侧吸罩 ,采取侧吸和顶吸相结合的抽风方式强力排烟 ,在风口平台外延设置帘片加强密封效果 ,特别在风口平台末端主铁沟上方加设挡板用来阻挡开堵口时射出的渣粒和铁花。同时增大铁口抽风量 ,在每个铁口两侧配备 3台强力风扇 ,对着铁口吹 ,形成气幕。这样一来 ,各个方向均有密闭措施 ,除尘空间大大缩小 ,最大限度地在风口平台下方将铁口产生的烟气就地捕集。
(1)铁口密闭措施。尽量将风口平台外延 ,并在平台前方设置可上下移动式斜挡板 ,与风口平台以外的铁沟盖端部的挡烟板形成一块整体挡板 ,同时在风口平台侧梁下挂 800 mm高的挡板;铁口两边放置强力风扇 ,形成气幕 ,使主铁沟上方基本形成一个闭合空间以贮留烟气。
(2)合理设置排烟罩。开、堵铁口产生的烟尘具有烟气温度较高、烟气量大和喷射力强等特点 ,为了有效捕集烟尘 ,在靠风口平台外沿布置铁口顶吸罩(图 2) ,通过计算 ,确定顶吸罩外沿距铁口约 10.1m,罩口尺寸为 4m × 4m,以达到最佳效果。设计上将其分割为3部分 ,前罩规格为:4m× 2.4 m,固定在平台风口上;后罩分为两部分 ,规格各为: 2m ×1.6 m,平放在风口平台上 ,可由叉车移走。同时在开口机、泥炮机的对侧设一个 2.3 m ×1m的侧吸罩 ,一方面对铁口产生的烟气起到封挡作用 ,另一方面还可以配合顶吸罩抽排烟尘。顶吸罩、侧吸罩的内表面均喷涂耐火材料 ,以防止罩体高温烘烤变形。
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(3)一、二次除尘的合并。由于铁口除尘采用了密闭强力抽风的方式 ,开、堵铁口和正常出铁时产生的烟尘均可在铁口附近就地捕集 ,所以 4#高炉取消了二次除尘 (如大垂幕、小垂幕、屋顶罩等) ,实现了一、二次除尘的合并 ,节省了投资。为了安全起见 ,出铁场屋顶天窗设计为电动开启式天窗 ,一旦铁口除尘设施出现故障 ,立即关闭天窗 ,确保出铁场内烟尘不溢出室外污染大气环境。
2.2 摆动流嘴除尘
摆动流嘴除尘是仅次于铁口区的第二大污染区。铁水从高处落下 ,冲刷摆动流嘴内部的耐材从而产生大量烟尘。宝钢其他高炉采用单一吸风口 ,相对于较开放的除尘空间 ,吸力的有效范围小 ,除尘效果差 ,罐车内渣多时 ,烟尘有冒出现象。针对这种情况 , 4#高炉摆动流嘴采取两侧对角抽吸的方式。这种新型抽风方式的特点是利用气流的对角错位流动形成类似于“龙卷风” 的气流(见图 3),下部的烟尘由于负压 ,被气流吸上来 ,最终进入除尘管道。两个吸口不仅没有相互干扰 ,还相辅相成 ,达到强化抽风效果。
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高炉除尘是一个不断进步的过程 ,任何除尘新技术的出现和应用都是对环境要求的一种努力。4#高炉运用的新技术是借鉴国内外技术和自身经验基础上的 ,它进一步改善了高炉对环境的污染 ,同时也改善了炉前的工作环境。今后我们将利用高炉大修的机会在其他高炉上继续改造 ,达到高炉生产不向大气排放烟尘的最终目的。
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