炼钢除尘的技术要求

炼钢除尘的技术要求

摘要：介绍了炼钢除尘需要的技术设备和流程；并谈到了以后钢铁的发展趋势

关键词：除尘环保环境污染

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STEEL-MAKING DUSTER SKILL REQUIRE Abstract：Introduces the steelmaking dust need of technology equipment and process and talked about the future development trend of

steel

hinge word: duster environmentalist pollution of the environment scribe:

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我国转炉除尘现有技术、存在问题及发展方向

一、概述

我国现有600多座转炉，年产钢超过4亿吨，绝大多数转炉除尘采用湿法，是钢铁工业节能减排的薄弱环节。主要表现在以下几点：

1. 环保：部分的转炉达不到、或不能稳定达到排放控制标准100、50、或10毫克/立方米；

2. 节水：吨钢新水0.5立方米，全国年消耗新水~2亿立方米，年循环水量超过8000亿吨；

3. 节能：吨钢除尘电耗15度，全国年耗电60亿度，浪费严重；

4. 煤气净化和岗位卫生：回收煤气粉尘浓度标准是15毫克/立方米、岗位粉尘浓度标准是5毫克/立方米，一方面有的转炉达不到；能达到的往往能源消耗和浪费高；

5. 煤气回收利用：转炉煤气回收量平均仅50立方米/吨钢，只有国外、或国内先进水平的50%，并且放散多。与先进水平比，相当于全国每年少回收200亿立方米（相当于4亿吨动力煤）；

6. 蒸汽回收利用：转炉平均吨钢回收蒸汽50千克/吨钢，只有国外、或国内的先进水平的50%，相当于全国每年少回收2000万吨蒸汽；

可见，研究转炉除尘的现有技术、弄清楚存在问题和原因、确定正确的改造和发展方向是有意义的。

二、现有技术

经过几十年的发展，如今我国转炉除尘现有技术有：

1. 最多采用的是OG湿法（1962年）；

2. 20多座采用转炉采用LT干法（1969年）；

3. 10多座采用第四代OG湿法（1990年代）；

4. 40多座转炉采用、或确定采用高效节水型塔文半干法（2006年）；

前三者都是从引进吸收开始的，后者是中国技术。不同技术的工艺流程分别如图所示。

图1传统OG净化系统流程

图2 第四代OG湿法系统流程

图3 LT干法除尘系统流程

三、存在问题

应该承认，技术的引进和吸收开发，对我国转炉节能减排、实现负能炼钢起到了积极的推动作用；但同时也必须清醒地认识到：这些技术都存在问题、或值得改进之处，已经不适应我们钢铁工业节能减排新的标准和目标要求。归纳起来，主要问题：

A、所有技术都存在的问题

1. 转炉汽化冷却烟道出口烟气900-1000°C的显热没有得到回收利用；

2. 显热不仅没有利用，同时平均吨钢还要消耗0.5吨的新水，全年消耗新水2亿吨；

3. 吹氧期只有50%的时间回收煤气，前烧、后烧期的可燃气体（CO含量≦35%、相当于高炉煤气热值）没有得到利用，全部放散燃烧。

B、OG湿法的问题

传统的OG湿法虽然也有多种结构形式，进行了多方面的改进，但始终没有解决两级文氏管的根本问题。这种技术是在日本发明的，但在日本20年前就已经淘汰，而在我国如今仍然是最广泛采用的技术。这种技术存在太多的先天性问题，主要的有：

1、高排放：采用传统OG系统有些可以达到我国现在的100毫克/立方米的排放标准，但实际上有很多因素会导致排放超标；如果把标准提高到50毫克/立方米、或更高，则就没有能达到的、或需要更高的能源消耗；

2、高耗能：这是由于文氏管的先天性能决定的，风机全压高达25-28千帕仍然抽不净，还要配备庞大的高耗能二次除尘；

3、高耗水：按照保守的估算，全国转炉年循环水8000亿吨，这引起多方面的浪费：1）运行费用浪费，平均每年达4000亿元，主要是水处理药剂、电、设备维修费用；2）投资浪费：平均投资25000元/吨水/时；3）能源浪费；

4、高维修：除尘风机等设备频繁结垢，维修量特别大、并且影响生产；

C、饱和塔文的问题

与传统的OG湿法相比，饱和塔文（第四代OG湿法）的进步意义在于其取消了一文，改用饱和冷却塔，使系统阻力有所降低，对缓解排放有帮助，但改进不彻底：其它问题都没有解决，特别是循环水更多。

D、LT干法的问题

LT干法一直是我国清洁生产推广技术，因为存在多方面的问题一直进展不快；近几年随着国家节能减排、节水力度加大，有加速的趋势，但因为存在较多的问题仍然还限制着其快速推广。这些问题包括：

1、环保：最主要的是排放达不到、或不能稳定达到设计的10毫克/立方米，有的甚至比湿法高，导致环保排放和煤气回收利用都有问题；

2、维修：设备维修量特别大、并且降低转炉作业率，主要是电除尘器结垢、腐蚀；蒸发冷却器结垢等，有的厂甚至被迫采用备用整套除尘设备；

3、节水：LT系统的煤气冷却仍然采用饱和冷却，还是有大量的循环水。从这个意义说，LT技术也是半干法，而不是全干法；

四、现有技术的比较

比较不同的除尘技术，首先要从本厂实际考虑，更主要的是要从整个相关系统、而不是局部设备进行综合比较，比如采用传统的OG湿法、或新0G法，其单项投资可能少，但加上庞大的水处理系统、比较大的除尘风机、煤气二次净化，总投资就要高得多；而运行费用、

高耗能、高维修则是更大的问题；

LT干法的方向是正确的，如果不超装；供氧严格按照设计执行；喷枪/电除尘设备/蒸发冷却塔能有时间允许经常、定期清理，应该能达到设计的排放浓度。LT干法的问题可以确定有操作维修和管理方面的因素，比如选用、或使用不合格的喷枪等，也不能排除先天设计上的一些缺陷，该技术1969年发明成功到现在30多年、我国引进也10多年，其推广速度不快、全球仅不到100套，应该从某种程度上说明其存在的问题。

五、结论和发展方向探讨

1、转炉除尘从湿法向干法发展是大势所趋；

2、湿法向干法发展不可能在短时期内实现，应该是一个比较长的发展过程；

3、湿法到干法之间应该有几个过渡阶段，这些过渡阶段的第一步就是采用高效塔文技术；

4、采用高效塔文设备，与传统OG法和第四代OG法相比，可以减少50%的循环水量，例如新建、或改造120吨转炉，每座炉可以减少800万元以上的水处理设备投资；

5、采用高效塔文设备系统阻力可以减少4-6千帕，这一效果可以从三方面加以利用： 1）可以解决一次烟气、回收煤气粉尘浓度高的问题，使排放达到≦50 mg/Nm3；

2）如果粉尘排放已经达标，则1）可以调大二文喉口，减少二次除尘风量，辅助采用喷雾等除尘技术，就可以停建、停开、减开高耗能的二次除尘设备；2）调低风机转速，降低一次电耗；

6、在高温区可以利用外排水，使转炉实现新水消耗为零；

7、设备维修量特别少；

8、系统可以很容易地进一步升级改造为干法。

转炉一次除尘设备

转炉一次除尘系统采用两文一塔式的湿法除尘或采用塔文加二文式的半干法除尘，除尘设备投入成本低，运行稳定，除尘效果好，完全满足国家有关标准，除尘系列产品适用转炉容量由20至210吨。

除尘设备主要包括：一文定径（可调径）溢流文氏管、重力脱水器、R-D可调二文喉口、