转炉干法除尘

干法除尘的工艺流程及工作原理

干法除尘的工艺流程及工作原理

一、干法除尘的工艺流程：

Ⅰ高温、未净化的转炉烟

Ⅲ高温未净化的转炉烟

粗灰

Ⅴ冷却后、粗净化的转炉烟

细灰

Ⅶ冷却后、净化的转炉烟气Ⅷ合格

Ⅸ冷却后，合格的转炉煤

二、干法除尘设备工作原理：

1、干法除尘的设备组成：

通过对干法除尘设备的功能来看，干法除尘的设备主要分成五大块，分别为转炉烟气的冷却设备（即EC系统）、转炉烟气的净化设备（即EP系统）、转炉烟气的动力设备（即ID风机）、转炉煤气的回收和排放设备（切换站和煤气冷却器）、粉尘排放设备（即EC粗输灰系统和EP细输灰系统）。

2、转炉烟气冷却设备（EC系统）

转炉冶炼时，含有大量ＣＯ的高温烟气冷却后才能满足干法除尘系统的运行条件。蒸发冷却器入口的烟气温度为800～12000C，出口温度的控制应根据静电式除尘器的入口温度而定，一般EC的出口温度控制在200～3000C，才能达到静电除尘器的要求。为此，EC系统采用14杆喷枪进行转炉烟气的冷却，喷枪通过双流喷嘴对蒸汽和冷却水进行混合，达到冷却水的雾化效果，提高冷却水与气流的接触面积，使得转炉烟气得到良好、均匀的冷却。喷射水与转炉烟气在运行的过程中，水滴受烟气加热被蒸发，在汽化过程中吸收烟气的热量，从而降低烟气温度。

蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的烟尘分离出去，达到一次除尘的目的。灰尘聚积在蒸发冷却器底部由链式输送机排出。

蒸发冷却器还有对烟气进行调节改善的功能，即在降低气体温度的同时提高其露点，改变粉尘比电阻，有利于在静电除尘器中将粉尘分离出来。除了烟气冷却和调节以外，占烟气中灰尘总含量约15%的粗灰也在蒸发冷却器中进行收集、排放。

另外，通过对喷射水流量的控制（水调节阀），可控制EC的出口温度，使之达到静电式除尘器所需要的温度。

3、转炉烟气净化设备（EP系统）

静电除尘器为圆筒形静电除尘器，它是转炉烟气干法除尘系统中的关键除尘设备，其主要技术特点为：①优异的极配形式。由于转炉煤气的含尘量较高，在进入电除尘器时，一般为80～150ｇ/Ｎｍ3，而除尘器出口的排放浓度要求小于15ｍｇ/Ｎｍ3。这就要求电除尘器具有非常高的除尘效率，而除尘效率高低的主要因素就取决于其极配设计的合理性。该除尘器分为4个独立的电场。每个电场均采用了C型阳极板，由于烟气具有较高的腐蚀性，所以A、B电场的阳极板采用了不锈钢材料。为了防止阴极线的断裂，阴极采用锯齿形的整体设计。通过对投入运行设备的检测，证明了该极配形式能够保证除尘效率。②良好的安全防爆性能。由于转炉煤气属于易燃易爆介质，对设备的强度、密封性及安全泄爆性提出了很高的要求。该除尘设备采用了抗压的圆筒外形，并且在制作时采用锅炉设备的焊接要求，另外

在锥形进出口各装有4套泄爆装置，从而保证了除尘器长期运行的安全可靠性。③除尘器内部的扇形刮灰装置。电除尘器内部刮灰装置是电除尘器中非常重要的一部分，电除尘器排灰是否顺利，会影响到整个系统的正常运转。该除尘器的刮灰装置采用齿轮带动弧形销齿传动，并采用干油集中润滑，保证了刮灰装置的顺利运行。④耐高温的双排链式输送机。由于该除尘设备除尘效率高，所以有大量的灰需要即时输送出去。设备采用了可靠的耐高温的双排链式输送机进行输灰，确保输灰顺畅。

主要通过对阴极线施加高压电，阴极框架和阳极板之间形成闭合的电场，通过静电感应形成电流，将通过电场气流中的粉尘颗粒进行击打，使其中的灰尘分别带有正电荷和负电荷，分别吸附在阴极线和阳极板上，仅有以分子形态存在的气流通过除尘器，从而将粉尘与气流分离开，达到除尘的效果。

吸附在阴极线和阳极板的灰尘通过阴、阳极振打，落在除尘器内，并通过A、B扇形刮灰机将灰尘排到输灰来系统中。

出入口分布板的作用：从管道中过来的气流能够均匀的通过除尘器，防止除尘器内出现局部灰尘过大的现象，并通过分布板振打装置将黏附在分布板上的灰尘振落。

4、转炉烟气的动力设备（ID风机）

为干法除尘系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的烟气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉烟气进行净化，净化后的转炉烟气分别送往煤气柜或者排放到大气内。

5、转炉煤气的回收和排放设备（切换站和煤气冷却器）

切换站的功能通过煤气分析仪对转炉烟气的成分的化验和分析，进行煤气的回收或放散，由两套液压驱动的杯阀实现煤气的回收或者放散。煤气冷却器在静电除尘器后主要对合格的转炉煤气进行洗涤和降温，将转炉煤气的(100℃～150℃)温度降到70℃以下后排入煤气柜。煤气冷却器内上部装有两层喷水系统，合格的转炉煤气从煤气冷却器下部进入顶部排出，从而达到降温作用。通过煤气分析仪的检测，将不合格的转炉煤气直接通过燃烧释放到大气中。

6、粉尘排放设备（即EC粗输灰系统和EP细输灰系统）。

主要通过双排链式结构的输灰链条将由EC系统和EP系统产生的粉尘输送到储灰罐中，达到粉尘的排放功能。

电除尘的工作原理、控制和影响除尘效果等因素的探讨

目前，氧气转炉炼钢的煤气净化回收主要有两种方法，一是采用煤气湿法(ＯＧ法)净化回收系统，二是采用煤气干法(ＬＴ法)净化回收系统。

干法(ＬＴ法)除尘系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器和煤气冷却器组成。与老式的除尘系统（ＯＧ）法相比，ＬＴ法的主要优点是：除尘净化效率高，通过电除尘器可直接将粉尘浓度降至10ｍｇ/Ｎｍ3 以下，对于粒径小于0.1um 的微细粉尘，仍有较高的除尘效率；该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理的系统；系统阻损小，煤气回收热值高，回收粉尘可直接利用，节约了能源；系统优化，减少占地面积，便于管理和维护。因此，干法除尘技术比湿法除尘技术具有更高的经济效益和环境效益。

干法(ＬＴ法)技术在国际上已被认定为今后的发展方向。由于所回收的煤气可以再利用，太钢的转炉炼钢过程已经实现负能炼钢。经电除尘器（ESP）处理过的铁含量较高的粉尘灰，经压块系统处理后，可以当废钢继续使用。另外，在环境保护和能源方面比较，由于湿法（ＯＧ）净化回收系统存在着能耗高（比如：水，电等资源是LT法的5倍消耗）、二次污染的缺点，湿法（ＯＧ）系统将随着社会的发展而逐渐被干法(ＬＴ法)除尘系统所取代，它将成为冶金工业可持续发展的先决条件。该技术已获得全世界的普遍重视和采用，到目前为止，中国已有宝钢、莱钢、包钢、太钢等钢厂从德国引进该技术，并得到了应用，其应用总数已达18套以上，其中太钢的LT系统除尘效果在国内钢厂中达到领先水平。此外，天津铁厂新引进的LT系统也已于2007年4月28日进行了热试。

静电除尘器（ESP）的工作原理

静电除尘器的功能是除去转炉煤气的灰尘。在LT 工艺中，由于转炉特殊的操作方式，煤气冷却系统和ESP 除尘系统必须交替处理含O2 和含CO 的煤气。为此，整个LT 系统按优化流体动力设计，如：对整个气体管路进行密封，防止形成气体爆炸性混合物和产生燃烧；此外，炼钢过程中煤气气流的成分随着转炉操作阶段的改变而改变，而流体的动力设计可以防止混合煤气气流的缓冲压力。

在转炉吹氧过程中，烟气燃烧是不可避免的，水平电除尘器的设计能抵抗压力波动，并且在出口和入口安装有选择德国进口的卸压阀，这些阀的关闭位置分别由三个光电开关监控，以此来保证系统的安全性能。

静电除尘器分别由平行布置的电极组成。这些电极通过ESP 壳体接地，准备被除尘的气体依次流经电极间通道、煤气通道的分布板以及放电电极。放电电极为高压负电的条形带刺电极，由绝缘子支撑，由于在放电电极周围的高磁场密度，形成了放电电晕，从而形成了带负电的煤气电离子。

在高压静电磁场的作用下，煤气负电离子流向阳极板，在正电极板上形成了电流，部分负极煤气离子附着在灰尘上，如同放电给电极一样，将带电离子转给灰尘，灰尘则吸附在阳极板（CE）上。从干煤气中收集到的灰尘沉积到电极上，通过CE振打周期性的排出。