马立俭 和安东 连和平

(安阳钢铁股份有限公司)

35 t转炉一次除尘系统改造

马立俭 和安东 连和平

(安阳钢铁股份有限公司)

对安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂转炉一次除尘系统进行介绍和分析；并对一次除尘系统改造原则及方案进行阐述。生产实践证明：改造后烟囱及炉前冒烟冒火现象得到杜绝，满足了生产工艺和环保的要求，达到了改造的目的。

转炉烟气 达标排放 节能降耗

0 概述

安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂(以下简称“安钢第二炼钢厂”)有3座35 t转炉，转炉一次除尘系统采用传统的两文三脱系统。在炼钢过程中炉口有冒烟冒火情况，烟尘排放不达标(外表看烟囱冒灰黄烟)，为进一步改善环境，该厂于2010年7月开始陆续对三座转炉一次除尘系统进行全面改造，改造后烟囱及炉前冒烟冒火现象得到杜绝，转炉一次除尘烟囱外排颗粒物浓度达到国家标准规定要求。

1 35 t转炉炼钢工艺参数

3座35 t转炉采用顶底复合吹炼工艺，一次烟气冷却采用全汽化冷却，烟气净化采用湿法除尘，3座转炉的工艺参数见表1。

2 系统改造前的状况及炉气成分

安钢第二炼钢厂3座35 t转炉均由15 t转炉扩容改造，转炉扩容后，一次除尘系统未进行相应的改造，转炉冶炼节奏快、吹氧强度大、风机能力偏小，改造前一文降温效果差，阻损大，除尘效率低；造成烟道结垢，风机叶轮失衡，最终导致炉前冒烟冒火、烟囱冒黄烟，烟尘含尘量超标的问题。因此，一文改造是整个OG系统改造的核心。改造前的炉气温度及炉气成分见表2。

表1 转炉的工艺参数

表2 改造前的炉气温度及炉气成分

3 改造原则及实施方案

目前，转炉除尘系统工艺主要包括干法除尘和湿法除尘。虽然干法除尘节水、节电，但鉴于干法除尘投资大，在现有厂房结构上改造难、不可行。传统的两文三脱湿法除尘工艺投资相对较小，但是该工艺的除尘效果差、设备故障率高、风机要求高、并且需要消耗大量的水和电。结合现场的实际情况，对系统参数进行核算后，以达到转炉烟气外排效果及节省投资为原则，安钢第二炼钢厂决定在现有工艺的基础上进行局部改造，采用塔文湿法除尘系统。

3.1 喷雾洗涤塔的优点及主要设备参数

喷雾洗涤塔主要由非金属膨胀节、洗涤塔塔体、喷枪、喷嘴及控制系统五部分组成。喷雾洗涤塔的优点：1)工艺流程简化：用高温非金属膨胀节取代水冷夹套，不用设备冷却水冷却，系统简单，减少了维修工作量。用喷雾蒸发洗涤塔取代一级文氏管，以一顶三，它不仅替代了一级除尘文氏管，还取消了灭火水封，一级脱水器。2)与传统的湿法工艺相比节省除尘用水量：因为是蒸发冷却，所以节省烟气冷却的循环水量；不用灭火水封，节省了水封溢流水；不用水冷夹套，节省设备冷却水。3)降低阻力：在喷雾蒸发洗涤塔中，靠喷进去的水直接雾化，捕集粉尘，所以烟气流速低，阻力损失小。

喷雾洗涤塔的主要设备参数见表3。

表3 喷雾洗涤塔的主要设备参数

3.2 一次除尘系统改造原则

改造后的煤气净化系统工艺流程和设备布置既要满足转炉扩容和冶炼强度增大的要求，又要在现有厂房条件下布置得下。由于受到现有厂房结构、工艺设备布置、能源介质管道等方面的制约，因此改造除尘设备的选用与布置以占用空间小、工作效率高为原则。

3.2.1 一次除尘系统喷雾蒸发洗涤塔选型

由喷雾蒸发洗涤塔取代原有的一级文氏管。考虑到现有楼面开孔及平台布置情况，安钢第二炼钢厂决定采用异形喷雾蒸发洗涤塔。即在19 m平台以上到烟道法兰出口段增设洗涤塔设备，而在15 m至19 m平台间的洗涤塔则扩大设备直径降低烟气流速，使雾化水与转炉烟气充分对流换热降温，并捕集烟气中的粉尘，尘粒与液滴凝聚成较大颗粒随气流进入重力脱水器进行气液分离，喷雾蒸发洗涤塔达到降温和粗除尘的目的。洗涤塔内的烟气流速为3 m/s～5 m/s,可以满足粗除尘及冷却的要求。

3.2.2 一次除尘系统喷雾蒸发洗涤塔喷嘴布置

原一级文氏管采用溢流文氏管，喷水装置采用内喷，喷入的水呈水柱或水幕，水的颗粒大，除尘效果差。喷雾蒸发洗涤塔采用外螺旋雾化喷嘴，喷嘴布水均匀，净化效果好，不容易堵塞，雾化效果好，可除去1 μm以下的尘粒。

3.2.3 一次除尘系统喷雾蒸发洗涤塔配水

采用了配水环管，经过深入研究，并进行计算机模拟设计计算，保证了环管能很好的起到分配器的作用，保证洗涤塔的净化效果达到95%以上。

采用喷雾蒸发洗涤塔取代一文后，系统的阻力减少3 KPa～5 KPa，浊环水量减少了约1/3，炉口的烟气外溢量很少。

4 塔文湿法除尘系统的工艺流程

转炉烟气经汽化冷却烟道降温冷却后，温度由1 450 ℃～1 600 ℃降到950 ℃左右，通过高温非金属膨胀节进入喷雾蒸发洗涤塔，经洗涤降温，温度降至70 ℃左右，烟气变为饱和烟气并得到粗除尘。降温后的饱和一次烟气进入环缝文氏管，通过环缝文氏管精除尘后的烟气温度降至64 ℃左右，净化后的饱和烟气通过90 °弯管进入旋流脱水器精脱水，脱水后再经管道进入风机。转炉一次除尘塔文湿法工艺流程如图1所示。

图1 转炉一次除尘塔文湿法工艺流程

除尘系统改造后的炼钢烟气参数见表4。

表4 改造后的炼钢烟气参数

从表4可以看出，除尘系统经过改造后，转炉一次烟囱外排颗粒物大大降低，效果显著。

6 结论

安钢第二炼钢厂通过对转炉一次除尘系统的改造，取得了良好的效果，除尘用水量节约了50 t/h，减少水耗和电耗，解决了转炉在冶炼过程中烟气由炉口外溢污染环境的问题和转炉烟囱外排粉尘量达到了国家标准要求。为同类型企业改造提供了借鉴。

[1] GB/T28057-2011《氧气转炉余热锅炉技术条件》[S].

[2] DLT5054-2016《火力发电厂汽水管道设计技术规定》[S].

RECONSTRUCTION SCHEME OF DUST REMOVAL SYSTEM IN 35 t CONVERTER

Ma Lijian An Hedong Lian Heping

(Anyang Iron and Steel Stock Co., Ltd)

This paper introduces and analyzes the primary dedusting system of a converter in a steel mill in Anyang Steel, and expounds the principles and plans for the renovation of the primary dust removal system. The practice of production shows that after the transformation of the chimney and the front of the furnace smoke burning phenomenon has been eliminated, it can meet the production process and environmental protection requirements, the purpose of transformation is achieved.

converter flue gas drainage standard energy saving

2017—2—27

联系人：马立俭，助理工程师，河南.安阳(455004)，安阳钢铁股份有限公司第二炼钢厂设备材料科；