周雪冰　王保虎　姚国栋　于浩平

摘  要：简单介绍邯钢1#2#高炉应用“一种高炉出铁口防止溢尘的封堵装置”的发明专利，对原高炉铁口开口和堵口时被炉内高压气体推动下会瞬间冲出铁口顶吸、侧吸负压区大量外溢的烟尘进行封堵回收，杜绝铁口烟尘无组织排放现象，降低环境污染尤其是提升高炉炉前生产环境效果明显。

关键词：高炉;铁口;烟尘;回收

中图分类号：X757          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）17-0049-02

Abstract： This paper briefly introduces the invention patent of "a kind of plugging device for preventing dust overflow from blast furnace outlet" in blast furnaces #1 and #2 of Hangang Hanbao Iron and Steel Co.Ltd.， which facilitates the recycling of thesoot spilling out of the iron mouth top suction and side suction negative pressure area when pushed by the high pressure gas in the furnace during the opening and plugging of the iron mouth of the original blast furnace. Besides， it can obviously prevent the unorganized emission of iron mouth smoke， reduce environmental pollution， and improve the production environment in front of the blast furnace.

Keywords： blast furnace; iron mouth; soot; recovery

前言

高炉炉前渣铁排放系统是关键的一个环节，出铁时间几乎是全天连续的，出铁期间平均每吨铁产生2.5公斤烟尘，对环境污染很严重。高炉铁口区域虽然设置顶吸、侧吸等除尘口但由于铁口在开口出铁时，由铁口喷射出的烟气在炉内高压推动下会瞬间冲出铁口顶吸、侧吸的“负压区”，造成大量烟尘外溢。堵口时铁口排出的烟气量猛增，也会造成大量烟尘外溢，对大气环境尤其是高炉生产区域造成污染。

1 邯钢高炉铁口提高清洁生产水平的必要性

近年来京津冀区域雾霾严重，邯郸市环保排名落后，2018年邯郸市区范围内大气PM2.5和PM10颗粒物含量持续偏高，环保局多次突击检查中发现邯钢高炉炉前出铁无组织排放，对邯钢进行通报下发整改通知书，因此采取相关措施提高高炉铁口清洁生产水平杜绝炉前铁口出铁无组织排放现象势在必行。

2 邯钢高炉铁口出铁时烟尘外溢问题和解决方案

2.1 邯钢1#2#高炉炉前原来出铁状态

高炉工艺流程一般由上料系统、送风系统、冷却系统、煤气回收与除尘系统、渣铁排放系统组成，是一个连续性特别强的生产过程。全过程中炉料自上而下，煤气自下而上的相互接触过程中完成。炉料按一定配比从炉顶装入炉内，从风口鼓入由热风炉加热到1000-1300°热风，炉料中焦炭在风口前燃烧，产生高温还原性气体，在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料，并还原铁矿石中的氧化物，还原成金属铁，未被还原的物质加热形成炉渣，实现渣铁分离，渣铁聚集于炉缸内，定期从炉缸内排放炉渣和铁水，形成一个连续的作业过程。

高炉渣铁排放系统是关键的一个环节，大型高炉每天出铁大约12次，每次出铁时间约2小时，出铁时间几乎是全天连续的，出铁期间平均每吨铁产生2.5公斤烟尘，对环境污染很严重。出铁时烟尘在热压和炉压的作用下呈喷射状从出铁口射出并迅速上升扩散，其主要成分有Tfe、FeO、Fe2O3等。一般出铁口除尘方式是铁口顶吸式加铁口侧吸式，由于除尘罩的抽风，在除尘罩和出铁口之间形成一个“负压区”，出铁口喷射出的烟气速度在该区域内迅速衰减，烟气流运动轨迹在负压管网的作用下发生转变进入除尘罩内，通过管网净化并排放。但在开口和堵口时烟气除尘效果差，主要是因为开口时由铁口喷射出的烟气在炉内高压下会瞬间冲出顶吸侧吸“负压区”，造成大量烟尘外溢。堵口时铁口排出的烟气量猛增，也造成大量烟尘外溢，如图1所示。因此，在铁口顶吸式加铁口侧吸式的基础上，有必要对铁口除尘方式进行改造。

2.2 邯钢1#2#高炉提高铁口清洁生产的解决方案

为解决上述技术问题，根据现场实际情况，在不对铁口区域顶吸式和侧吸式除尘系统变动的基础上，制作出一套铁口区域完全封堵装置，彻底解决了铁口区域烟尘外溢的情况。

如图2所示，此种高炉出铁口防止溢尘的封堵装置，包含高炉本体1、铁口2、风口平台3、铁口顶吸罩4、铁沟盖板8和炉前平台9，在铁口2周围设置一个固定在炉前平台9上的钢结构整体框架，在钢结构整体框架的顶部固定封堵顶板5，在钢结构整体框架的两个侧面分别固定封堵侧板7，在钢结构整体框架的正面固定封堵挡渣板6，所述钢结构整体框架、封堵顶板5、封堵挡渣板6、封堵侧板7与高炉本体1、风口平台3、铁口顶吸罩4、铁沟盖板8和炉前平台9构成铁口2区域密闭空间，所述封堵侧板7和封堵挡渣板6上分别设有门。

在安装时，首先在铁口2区域周围树立整体钢结构整体框架，牢固固定在炉台地面上，并且将开口机、液压炮和揭盖机也封在里面，然后在钢结构整体框架上焊接钢板，将整个铁口2区域完全密封，在正面和两个侧面各留有一个小门，侧面上的小门为侧滑门10，方便人员进出作业。铁口2顶吸吸风口设置在顶板上，顶部的吸风口上设置铁口顶吸罩4，铁口侧吸口设置在封堵装置内部铁口附近，铁沟盖板8一侧设置吸风口，以上三个吸风口通过抽风机和除尘管网连接，将铁口2区域内的烟尘随时排走，铁口2区顶部和封堵挡渣板6做成可拆卸的，便于开口机液压炮更换和维修渣铁沟。

这套铁口区域完全封堵装置，由槽钢和钢板焊接而成。先在铁口区域周围树立整体钢结构框架，牢固固定在炉台地面上，将开口机，液压炮，揭盖机也封在里面，整体框架上焊接钢板，将整个铁口区域完全密封，正面和两个侧面各留有一个小门，方便人员进出作业。顶吸吸风口和侧吸吸风口在封堵装置内，将铁口区域内的烟尘随时排走，铁口封堵装置区顶部和挡渣板做成可拆卸的，便于开口机液压炮更换和维修渣铁沟。

2.3 高爐出铁口防止溢尘的封堵装置工作原理及效果

这种高炉出铁口防止溢尘的封堵装置工作原理如图3所示，将铁口区域完全封闭，将开口机，液压炮，揭盖机也封在里面，彻底将烟尘封在铁口区域内，通过顶吸和侧吸排走，能有效防止烟尘外溢的现象。

3 采用铁口封堵装置的经济、环保和社会效益

目前邯钢1#2#高炉铁口都已应用“高炉出铁口防止溢尘的封堵装置”的发明专利技术进行改造;按照1#2#高炉年度产铁水保守量产量500万吨计算，每年可多回收含铁除尘灰7500吨，每吨含铁除尘灰价格为50元，每年可创造经济效益为37.5万元，更重要的是邯钢1#2#高炉应用此技术后，炉前铁口无组织烟尘排放现象已基本杜绝，炉前生产环境提升明显，高炉环保限产减少，环保和社会效益巨大。

4 结束语

为提高邯钢高炉铁口出铁时的清洁生产水平，杜绝无组织排放，设计此种高炉出铁口防止溢尘的封堵装置结构简单，但能够有效的达到目的，目前已申请国家发明专利。邯钢身处京津冀一体化区域，面对严峻的市场和环保形势，只有不断的提升自身环保装备水平，花小钱办大事，坚持走绿色发展之路才能更好的发展下去。

参考文献：

[1]胡学毅.首钢2号高炉出铁场除尘技术的进展和分析[J].设计通讯，2003（1）：27-30.

[2]胡望明.高炉出铁场除尘技术研究与应用[J].重型机械，2001（6）：22-24.

[3]白淑芬，刘新宇.我国高炉出铁场除尘技术[J].钢铁厂设计，1998（2）：54-57.