转炉干法除尘工艺设计

转炉干法除尘工艺说明

1．转炉干法除尘工艺流程

目前转炉炼钢厂配置3座300t顶底复吹转炉,整个吹炼过程枪位和加料采用模式自动控制,在吹炼耗氧量达80%时启动烟气分析的自动化炼钢,可由模型控制冶炼过程的自动拉碳提枪。但是模型的碳命中率为80%左右,而温度命中率不高。转炉出钢采用挡渣出钢。转炉装铁水基本不脱硫,采用定量装入制度,铁水加入量为200±5t,废钢加入料为30±5t。铁水成分为：C：3.9～4.2%、Si：0.4～0.8%、Mn：0.35～0.40%、P：0.08～0.10%、S：0.02～0.04%,铁水温度T：1300-1320℃。

转炉冶炼过程：一般先兑入铁水再加废钢,如遇阴雨天气先加废钢,加入后前后摇炉,后摇直。先降罩裙,后开吹,开吹时氧气流量设定为30000Nm3/h,经60s后升为正常氧气流量设定值为

转炉加料操作：在上炉溅渣完毕新炉次开始后,炉内加入0.8-1.0t改质剂〔镁球,以保证冶炼前期MgO含量,减少炉衬侵蚀。氧枪降枪开氧点火后,手动加入铁皮和生白云石,在吹炼至氧步5%〔开吹1’40”左右时按照模型计算自动加入白灰和轻烧白云石〔白灰约4t,轻烧约2t,在吹炼至氧步40%时自动加入第二批料〔为白灰和轻烧白云石,在以后会自动多批次少量加入白灰或轻烧白云石〔每次加入约500kg,一般达10批次之多。在吹炼过程可根据造渣情况手动加入铁皮或生白云石。在接近吹炼终点时抬罩裙,拉碳提枪后进行手动测温、取样、测氧。然后根据碳和温度的命中情况以及其他元素含量确定是否进行后吹。如果钢水合格后进行出钢操作。出钢完毕,加入生白云石或〔和镁球进行溅渣操作,加料后前后摇炉确认无大火后进行降枪溅渣。溅渣完毕倒渣准备下一炉次冶炼。

2．工艺流程图

图1：工艺流程图

图2：工艺流程图

由此可见,转炉干法除尘系统包括的设备主要有：蒸发冷却器〔EC系统、烟气管道、静电除尘器〔EP系统、ID风机、切换站〔SOS、煤气冷却器〔GC和放散烟囱等组成。

3．转炉干法除尘主要设备描述

3．1蒸发冷却器系统

3．1．1设备组成和功能

EC系统主要包括水冷烟道,织物补偿器、蒸发冷却器本体,EC水泵站,粗输灰系统。EC 本体包括筒体直段和筒体锥形段。粗输灰系统主要包括刮板机、气动插板阀、紧急插板阀和灰仓。

EC系统使用的24杆双流喷枪安装在水冷烟道上。织物补偿器处于水冷烟道及EC本体中间,起到补偿EC本体轴向的热涨冷缩的作用,补偿量为轴向-80mm～+10mm；径向为-30mm～+5mm,直径∮4000mm,高度400mm。

转炉冶炼时,含有大量CO的高温烟气经过汽化冷却系统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约为800～1000℃,出口温度的控制应根据静电除尘器的入口温度而定,静电除尘器的入口温度约为150-180℃,因此根据蒸发冷却器至静电除尘器间烟道对烟气的冷却情况,一般EC的出口温度控制在150～1800℃,才能达到静电除尘器除尘的要求。为此,EC系统通过采用24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,雾化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EC入口处直筒体直径的扩张,造成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,达到粗除尘的目的。约25%-35%粗灰尘聚积在蒸发冷却器底部由链式输灰机排出。

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。

粗输灰系统主要是靠粗输灰机头带动双排板式输灰链条将由EC系统产生的粉尘输送到储灰罐中,从而达到粉尘的排放功能。

3．1．2主要的工艺参数

〔1EC系统：

导流环材质1Gr25N20

喷枪双旋流喷枪24杆〔进口

蒸汽的压力：1.0~1.3Mpa

蒸汽的流量：7~10t

喷射水的压力：0.6Mpa

最大喷水量：55m3/h

喷枪的数目：24

EC的入口温度：800℃~1000℃

<2>粗输灰系统：

粗灰的主要成分：FeO、Fe2O3、灰尘等

重量：1500~2600kg/m3

温度：Max=250℃

粒度：0.1~3mm

含水量：3~5%

3．2静电除尘器

3．2．1设备组成和功能

静电除尘器主要包括阳极板、阴极框架和阴极线、出入口分布板、刮灰机、阳极振打、阴极振打、分布板振打、除尘器壳体。

静电除尘器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,形成电流,对通过电场气流中的颗粒进行击打,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,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刮灰机将灰尘排到输灰系统中。

EP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。

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80～150 mg/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,并采用甘油集中润滑,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。

主要设备参数

阳极板：27块/电场

阴极框架：26块/电场

同极距：350mm

异极距：150mm

阳极振打驱动装置：7套,A、B、C电场为双侧振打,D电场为单侧振打