高炉烟气除尘

1 高炉炉前烟气净化

高炉在炼铁的过程中，需不断地从炉顶装入铁矿石、烧结矿、焦炭和石灰石等原料，从高炉下部吹热风进行燃烧。在高温下，焦炭及其燃烧生成的一氧化碳使铁从铁矿石中还原出来，在这个过程中会产生大量的烟尘；此外高炉的原料系统在筛分、转运的过程中，也产生大量的粉尘。这两处是炼铁厂的主要污染源。

高炉在炼铁过程中所产生的大量烟尘从出铁口、渣口、铁水沟、渣沟等许多部位同时散发出来。根据有关测定，每炼1吨生铁，散发的烟尘约2.5kg。这些烟尘中66%以上的粒径小于10um，能长期悬浮于空气中，对人体的危害极为严重。由于出铁场是间歇操作，大部份烟尘在出铁开始时向外扩散，所以表现为阵发性的，这也给烟尘的捕集带来了相当的难度。目前小型高炉炉前烟气的净化以布袋为主，而静电除尘器只在少数大型钢厂的新建高炉中使用。

90年以前国内高炉出铁场基本未采取净化措施，随着环保要求的提高和改善工人作业环境，后建的高炉都采取了各种净化措施，其中以布袋除尘和静电除尘为主，也有少数是布袋和电除尘相结合。因布袋除尘器的压力损失大，占地面积大，后期维护费用高，所以大型钢厂都考虑使用静电除尘器。目前静电除尘器和高压供电电源在技术上的发展足以胜任出铁场烟尘的净化。本文主要对用恒流电源改造炉前静电除尘器的过程和结果做论述。

2 高炉炉前出铁场烟气的收集

高炉炉前出铁场的烟尘不同于其它地方的烟尘，有其自身的特点，这些特点给收集带来了相当的难度，其特点主要表现在以下四方面：

(1) 阵发性

高炉出铁场在每次出铁的开始，特别是开铁口时，浓度最大，大量的烟尘会在此时产生。某钢1800m3高炉在出铁时浓度最大时超出3g/Nm3。浓度的波动范围大，给静电除尘器的高压供电电源提出了新的要求，供电电源要能及时的跟踪并做出处理，随着阵发性烟气的产生，电源必须提高注入功率，保证有效除尘，但是实际上现在的可控硅电源并不能及时跟踪并做出相应调整。

(2) 烟尘源分散，污染遍及全出铁场

高炉出铁场出铁时，烟尘从出铁口、出铁沟、撤渣口、摆动流、渣沟、炉顶等许多部位同时散发，进而扩散到整个出铁场。以某钢1800 m3高炉为例，共计21个扬尘点，总面积约占出铁场面积的45%。因此大面积散发的烟尘污染了整个出铁场及周围，因扬尘点多，总面积大，收尘时所参入的风量大，给收集和处理都带来了难度。

以下是某钢1800m3高炉扬尘点的系统数据：

扬尘点个数同时工作点数总风量(万) 备注

出铁口6 3 34

考虑10%的漏风6.7万，合计风量为73.5万。

出铁沟4 2 2

撤渣口2 1 6

摆动流6 3 20

渣沟2 1 0.8

炉顶1 1 4

合计21 11 66.8

(3) 连续出铁，污染时间长

某钢1800 m3高炉日出铁量近5000吨，每天出铁10多次，每天总出铁时间在10个小时以上。由于是南北两边的出铁口轮翻出铁(北边3个出铁口，南边3个出铁口)，一个出铁口出铁尚未完成，另一个出铁口又要开始出铁，几乎是连续出铁，这样就造成了阵发性烟尘的频繁产生，对高压供电系统的负载跟踪能力提高了要求，可控硅电源由于跟踪能力有限，烟尘浓度高时，二次电流下降，导致除尘器不能正常工作；而对于布袋除尘来说，这种工况会缩短布袋的使用寿命，提高压力损耗，烟气收集效率降低。

以下是某钢1800 m3高炉的工艺参数：

有效容积：1800 m3

年工作日：355d

利用系数：2.262t/ (m3·d)，最大2.5t/ (m3·d)

渣铁比：350~400kg/t

日产出铁量：4072~4500t/d

日产熔渣量：1425~1629t/d，最大1800t/d

日出铁渣次数：13次/d

每次出铁平均量：346t

每次出铁最大量：415t

正常出铁速度：5t/min

每次出铁平均时间：70min

每两次出铁平均间隔时间：111min

(4) 烟尘量大，尘粒细

据有关测定，高炉出铁场的烟尘量一般为2.5kg/t(铁)，大型高炉的二次烟尘粒度小于10um的约占到60%。粒径小则粘性强，给捕集和清灰带来了难度。

炼铁高炉出铁场内的各扬尘点均设置有吸尘点，各吸尘点汇总后通过管道送往设置在出铁场外的除尘器。经过处理后排放到大气中。