马钢二铁总厂2_3_高炉出铁场炉前除尘改造实践

1 马钢 2#、3#高炉出铁场除尘现状
除尘系统处理风量 2 × 48 × 104 m3 / h，除尘过滤面 积为 16000m2 三个铁口在工作过程中，通过蝶阀 的开关保证除尘风机风量的匹配。3# 炉的除尘系 统处理风量 50 × 104 m3 / h． 三座高炉铁口在工作过 程中，通 过 蝶 阀 的 开 关，除 尘 风 机 风 量 的 调 节，匹 配。改造前二座高炉炉前除尘状况见以下照片 1、 2、3）
图 3 1． 1#插板阀系统； 2． 原除尘总管； 3． 2#插板阀系统 4． 移动罩系统； 5 钢平台结构； 6． 传动系统
由于可移动式捕集罩的水平高度与高炉风口 平台相齐，且捕集罩内沿与风口平台相重合，外沿 离开风口平台 5 米，高炉铁口出铁时，所喷出的烟 尘，全部笼罩在捕集罩范围内，使得绝大部分烟尘 得到收集，根据高炉修整主沟和检修开口机或泥炮
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安徽冶金科技职业学院学报
2015 年第 4 期
时，通过传动系统，将捕集罩向铁口左或右进行水 平移动，让出以上检修的作业和检修空间。 6． 4 3#炉铁口顶吸捕集罩传动机构（ 见图 4）
到 60% 左右，与理想效果有一定的差距，主要问题 是： 一是由于顶吸捕集罩需要上下移动。顶吸捕集 罩的斜度不足，没有起到烟尘的导流左右，捕集罩 的边缘气流负压力小，影响了除尘效果，二是由于 要满足开口机的高度运行，使得顶吸捕集罩无法完 全笼罩整个烟尘区域，也影响了捕集烟尘效果。
2#、3# 高炉每个出铁口均没有设置顶吸捕集 罩，且 2#高炉开铁口机为高立柱式开口机，受开口 机旋转轨迹的影响，如果需要增加顶吸捕集罩，则 顶吸罩吸口距离出铁沟 7m － 8m 高，基本属于敞开 式捕集罩，捕集烟尘效果将基本属于烟气自然上升 后捕集，仍有许多烟气在野风干涉状态下，散发与 厂房内，捕集效果不会理想。
改造内容
5 设计内容
根据第二炼铁总厂要求，结合现场条件和工艺 情况，2#、3# 高炉出铁厂除尘系统改造方案设计内 容为： 5． 1 出铁口排烟罩改造，以满足出铁时的烟气捕 集； 5． 2 新增出铁口顶吸捕集罩。以解决开、堵铁口 时的烟气捕集； 5． 3 对现有管道系统进行改造。
6 改造总体方案
结合目前工艺操作要求和场地条件，要解决捕 集高炉在开铁口时喷出的烟气，在原有的侧吸罩条 件下考虑的方案： 在铁口烟气外喷集中部位上的设 置： 2# 炉为上下可移动悬式顶吸捕集烟罩，3# 炉为 左右可移动式顶吸捕集罩。
第 25 卷第 4 期 2015 年 10 月
安徽冶金科技职业学院学报 Journal of Anhui Vocational College of Metallurgy and Technology
Vol． 25． No． 4 Oct． 2015
马钢二铁总厂 2# 、3# 高炉出铁场炉前除尘改造实践
除尘管路系统的主要改造目的就是为了使顶 部捕集效率发挥最好，并使除尘效率得到最大化， 对原有铁 口 两 侧 吸 尘 支 管，进 心 了 封 闭 其 中 的 一 路，除了在总管上将原有的起调节作用的蝶阀，修 改为非标插板阀，同时，在另一路支管上也安装了 非标插板阀。由于非标插板阀采用双向双气缸传 动，同时，采用了齿轮、齿条导向装置，使得阀板在 运行过程中不易结灰，而且开、闭稳定，虽然该阀的 密闭性能差与蝶阀结构，但阀的结构简单、故障率 低，可以有效的保证出铁时，风机效率。
图 1 1． 新增顶吸罩钢平台； 2． 顶吸罩； 3． 传动机构； 4． 总管插板阀； 5． 变径总管； 6． 原除尘总管 7． 侧吸插板阀
由于开铁口机为立柱式高开口机，开口时，将 顶吸罩提升到最高度，开铁口机打开铁口，开口机 移动到待机位置后，将顶吸捕集罩下降到风口平台 处，使得顶吸罩与风口平台组成一个密闭整体，使 野风对烟尘的干扰影响减少到最低； 同时，为了保
出铁场除尘系统主要承担出铁口、撇渣器、铁 水沟、渣沟、摆 动 溜 嘴 的 尘 源 控 制 和 烟 气 净 化。2 # 炉除尘系统由二条主风管道将南、北尘源点排烟支 管的烟气汇总，经风机送到正压布袋除尘器过滤，
照片 1 出铁主沟除尘只有两侧烟尘捕集罩， 铁口上方没有烟气捕集罩。
收稿日期： 2015 － 10 － 01 作者简介： 胡 彤（ 1964 － ） ，男，马钢股份公司第二炼铁总厂，工程 师。
3#炉高炉改造后实际使用效果见照片 5、6
图 4 1． 原除尘总管； 2． 插板阀； 3． 除尘分管； 4． 顶吸罩； 5． 水平移动轮； 6． 轮子托架； 7． 钢丝绳；
8． 钢机构平台； 9． 传动机构
钢丝绳一端固定在移动罩上，另一端固定在卷 筒上，通过联轴器将卷筒与减速机输出端相连，通 过联轴器将减速机与电机相连接，整个系统的运转 动作： 通过一台电机将输出功率，传递给减速机，该 减速机为一个输入端、二个输出端，减速机的输出 端将力传递给卷筒，通过两个卷筒装置，对吸尘罩 进行水平左右移动； 6． 5 除尘管路系统改造
为了顾及到开口机开铁口作业时主机架的位 置，新增设的顶吸罩可以左右移动约 4． 5m，确保不 妨碍开铁口机开铁口时的作业和检修，同时保证顶 吸罩的最佳捕集效果。
为了确保顶吸罩安全，顶吸罩左右移动结构设 置安全防脱落机构。 6． 1 2#炉铁口顶吸捕集罩系统说明（ 见图 1）
证风机的 除 尘 效 率，将 原 两 侧 吸 风 口 改 为 单 侧 吸 风，同时将原单侧吸风调节蝶阀改为插板阀，此铁 口出铁时，开启插板阀，出铁完毕，则关闭插板阀， 保证风机吸尘效率最大化。 6． 2 上下移动式顶吸捕集罩传动机构（ 见图 2）
胡彤
（ 马钢股份公司第二炼铁总厂 安徽马鞍山 243000）
摘 要： 通过对马钢第二炼铁总厂高炉出铁场除尘系统的改造，针对二个大小不同的出铁场，以及其炉前设备布置形式的
不同，对出铁除尘系统进行结构及传动方式改造后的实际效果，进行归纳总结，为今后出铁场除尘系统的设计提出建设性意 见。
关键词： 出铁场； 顶吸捕集罩； 除尘 中图分类号： TF547 + ． 2 文献标识码： B 文章编号： 1672 － 9994（ 2015） 04 － 0011 － 05
从出铁口烟尘捕集效果来看，顶吸式捕集罩的 捕集效果要优于侧吸罩，因为它能使在开铁口时喷 出的烟气在热升力的作用下经风口平台部分直接 导入顶吸罩内，其余部分可以靠罩口的负压来进行 捕集，因此使捕集效率大为提高。故在此次改造中 采用保留原有的出铁口单侧吸风罩，增设二次顶吸 罩的捕集形式来解决出铁口时的烟尘捕集，考虑到 吸罩要满足检修主沟、捕集效率、除尘罩本省的维 护，顶吸捕集罩分别设计为上下可移动式和左右移 动结构形式两种，排烟罩口的尺寸： 6． 0m × 4． 0m；
图 2 1． 钢平台； 2 卷筒装置； 3． 传动轴； 4 减速机； 5． 角尺齿箱 6． 电机
钢丝绳一端固定在移动罩上，另一端固定在卷 筒上，通过联轴器将卷筒与角尺齿箱相连，再通过 联轴器将角尺齿箱也减速机相连，通过联轴器将减 速机与电机相连接，整个系统的运转动作： 通过一 台电机将输出功率，传递给减速机，该减速机为一 个输入端、二个输出端，减速机的输出端将力传递 角向齿箱，通过角尺齿箱改变力的方向，并带动四 个卷筒装置，通过卷筒装置，对吸尘罩进行上下升 降移动； 6． 3 3#炉铁口顶吸捕集罩系统说明（ 见图 3）
总第ห้องสมุดไป่ตู้70 期
胡 彤： 马钢二铁总厂 2# 、3# 高炉出铁场炉前除尘改造实践
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根据理论计算与实际观察，高炉开铁口时，外 喷烟气长度约为 5m － 6m 范围，先出铁口之平台外 侧面的距离为 3． 5m 左右，所以新增了顶吸罩后， 其排烟罩口部分基本能覆盖了烟气上升空间，当开 口机在开铁口时，喷出的烟气亦控制在新增的顶吸 罩捕集范围以内，因此通过采取在出铁口风口平台 外侧增设顶烟罩后基本上可解决高炉开铁口时烟 气外逸的状况。
二座高炉，2#炉容积为 2500m3 ，三个出铁口分 为南 1、北 2、北 3 三个方向布置，3# 炉为 1000m3 高 炉，南 北 两 个 出 铁 口，二 座 高 炉 采 取 轮 流 作 业 制。 每个出铁口各配有一条出铁系统，既铁水沟、渣沟、 撇渣器，炉渣经渣沟进入渣处理系统，铁水沿铁水 沟经摆动溜嘴流入铁水罐内，铁水沟的除尘只有铁 口两侧设置了侧吸罩。
照片 2 开口机刚打开铁口瞬间，大量的烟尘在炉内 压力的作用下，大量的烟尘聚集在厂房内的情景。
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炮和开口机的检修和维护。
4 改造原则
照片 3 这是高炉开铁口后，正常出铁时， 散发在出铁场厂房内的烟气。
2 除尘系统存在问题分析
开口机在开铁口时高温烟气在炉内压力作用 下喷出的速度快，尽管高炉出铁口处均设置了烟气 捕集装置，由于诸多因素无法完全有效将开铁口时 高温烟气烟尘全部捕集，因此仍有部分烟尘弥散于 出铁场厂房内，并通过厂房的气楼扩散到大气中。
为了有效地捕集开铁口时外喷的强劲烟气流， 罩口断面上必须保持一定的吸风速度，经过计算顶 吸罩所需的风量约为 20 × 10104m3 / h，从而形成的 二次捕集作用，使得开口机开铁口时产生的烟气由 原侧吸罩和新增设的二次顶吸罩共同来进行捕集 已取得最佳捕集效果。
由于不新增除尘风机，为了从分利用原有风机 效率，必须提高原侧吸罩效率，在日常生产，泥炮侧 原侧吸口关闭原有蝶阀，以保证顶吸罩的风量，使 顶吸罩的吸风效果达到最佳化。
高炉出铁时，开口机在开铁口时，高温烟气在 炉内压力作用下喷出的速度快，尽管高炉出铁口处 均设置了烟气捕集装置，由于诸多因素无法完全有 效将开铁口时高温烟气烟尘全部捕集，因此仍有部 分烟尘弥散于出铁场厂房内，并通过厂房的气楼扩 散到大气中，导致污染了周边环境，这是形成炼铁 有尘污染物主要原因之一，随着行业对环保控制力 度的不断加强，各钢铁企业对炉前除尘的改造力度 也不断的深化，对炉前除尘的要求也越来越严。本 文着重介绍马钢第二炼铁总厂对现有炉前除尘改 造的生产实践，通过不同形式的出铁场和不同的设 备布置，探讨如何使烟气捕集效果最大化。