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【摘 要】本文笔者结合以往工作经验,首先对炼钢转炉烟气特做了概述,进而对转炉炼钢除尘技术现状进行了分析,并在此基础上探讨研究了转炉炼钢除尘新技术的应用,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴意义。
【关键词】转炉炼钢;除尘技术;问题;措施
1、转炉炼钢除尘技术现状
1.1、转炉一次除尘洗涤水
转炉一次除尘洗涤水主要是净化转炉炼钢中产生的烟气。含有大量烟尘的高温烟气通过汽化烟道冷却后降温,在喷淋洗涤塔中,通过喷水,烟气冷却到饱合温度,同时将粗的烟尘颗粒分离出来,再经过环缝系统,含尘气体高速通过环缝时,喷嘴喷出的水与气体中粉尘进行撞击凝聚,成为尘水混合物,然后经湿旋脱水器使气水分离,净化后的转炉气回收。含有大量粉尘的水经高架槽流至粗颗粒分离机,初步除去较大颗粒后,流至辐流沉淀池沉淀,上清液流至热水井,经提升泵提升至冷却塔冷却后流至冷水井,经供水泵加压后供用户循环使用。粗颗粒直接外运,沉淀下来的污泥经压滤处理后外运。工艺流程图见图1。
图1
1.2、干法除尘系统工艺
转炉炼钢过程中,O2与C反应生成具有高含量CO的尾气,可产生的热量几乎占到炼钢过程放出能量的80%,应用干法除尘煤气净化回收和利用技术,可有效的回收和利用这一部分热量,很大程度上降低了转炉炼钢的能耗,并减少了气体的排放,为钢铁企业节能环保,发展循环经济起了至关重要的作用。高热的转炉烟气经过活动烟罩和余热锅炉的冷却,从冷却出口出来的850摄氏度的烟气进入蒸发冷却器,水被直接喷入要冷却的烟气之中,借助于双介质喷嘴实现水的雾化,由于烟道气速度减速和用水滴湿润粉尘的缘故,约60%的粉尘出现集尘经粗灰运输系统输送到粗灰仓。从蒸发冷却器出来的200摄氏度左右的烟道气进入静电除尘器。在静电场的作用下,捕集到剩余的细粉尘,然后通过振打使粉尘沉积下来,经细灰运输系统输送到细灰仓,利用可调速的轴流风机实现烟道气的吸入控制,并根据气体分析仪检测到CO的浓度来控制切换站将煤气送至烟囱或煤气柜,实现放散或回收的快速切换,合格的煤气经过饱和冷却塔降温到60摄氏度进入煤气柜,不合格的通过火炬装置放散,整套系统采用自动控制,与转炉控制相互连锁。
如图2为转炉干法除尘煤气回收系统工艺流程示意图。
图 2
1.3、碳钢除尘灰措施
1.3.1、炼铁法
所谓炼铁法就是通过添加水泥或其它粘结剂压块,凉干后直接用于高炉。压块的常温抗压强度较高,但温度超600摄氏度后易爆裂,所以不能多加。不过,12万吨OG泥压块后用于高炉的配加比例可以控制在2%以内,对高炉的影响也较小,但需要调配料仓。
1.3.2、二次除尘灰的利用途径分析
二次除尘灰铁品位低,钙镁含量高,硅含量高,杂质含量高,其有效铁品位不足45%,远低于高炉入炉品位不低于53%的要求,因此,二次除尘灰不能直接入高炉或烧结系统。入转炉系统存在铁品位低,硫含量高的问题。因此,二次除尘灰要用于钢铁流程还需要进行提铁降杂处理。提铁降杂的途径有磁化焙烧选矿工艺,还有直接选矿工艺,何种工艺处理更经济,这还需要选烧厂通过试验室试验取得相关选矿参数后才能计算。在未进行选矿试验前,建议先单独堆放。
1.3.3、精炼灰的利用途径分析
精炼灰铁品位太低,钙、镁含量高,雜质含量高,直接返回炼钢使用存在钙镁含量偏低,硫含量偏高的问题。直接返烧结使用存在铁品位太低,钙、镁含量偏低,用于烧结后会降低烧结矿铁品位,还易造成烧结矿碱度波动等。因此,该除尘灰不宜直接返烧结、炼钢使用。由于铁品位太低,也没有提铁降杂的必要。但是,该除尘灰是否可以考虑用于生产水泥或制砖还有待进一步落实。
1.3.4、脱硫灰的利用途径分析
脱硫除尘灰铁品位低,钙镁含量高,硫含量高,其有效铁品位不足35%,用于炼钢存在铁品位太低,硫含量太高等问题。用于烧结或炼铁存在铁品位太低的问题。因此,脱硫除尘灰不能直接返回钢铁流程使用,其处理工艺同二次除尘灰相同,需要进行提铁降杂处理。未处理前需要单独堆放,为了节省场地,且考虑到其成分接近二次除尘灰,建议将其与二次除尘灰一同堆放。
1.3.5、混铁炉除尘灰利用途径分析
混铁炉除尘灰铁品位较高,钙镁含量高,杂质含量高,直接返回钢铁流程较为经济。但直接返回炼钢系统存在硫含量偏高的问题。直接返回炼铁存在配用粘结剂后的冷压球铁品位太低的问题,所以只能直接返给烧结系统使用,为了防止烧结矿碱度波动,建议将混铁炉除尘灰集中堆放,集中应用于烧结工艺更经济。
2、转炉炼钢除尘新工艺选择
2.1、塔文流程
工艺流程为:转炉烟气绎活动烟罩收集后,进入汽化冷却系统冷却,然后进入除尘塔,也就足将洗涤塔与环缝文氏管组合在一起成为高效除尘塔,再剑脱水器脱水,然后通过诱冈风机进入切换系统,或回收或放散。该系统具有净化效率高,系统阻力小、风机能耗低、系统简单等特点。但是也存在投资高、除尘水用水量偏大、塔、文结构复杂、检修清理不便等问题。
2.2、洗涤塔加文氏管
国内研发的这种新工艺,转炉烟气经活动烟罩收集、汽化冷却烟道冷却之后,进入洗涤塔进行粗除尘并降温,然后进入二级文氏管精除尘,然后进入复挡式漩流脱水器脱水,经风机进入煤气切换系统。该系统的优点是系统阻力较低,运行也比较稳定,但最大的问题是洗涤塔除尘水用水量增加,是原来“一级文氏管”用水量的一倍以上。使得污水处理系统更加庞大,一次性投资增加。
3、提高转炉炼钢除尘技术措施
3.1、严格执行绛罩制度
合理优化供氧制度,提高碳氧反应速率,从而促进了吨钢煤气回收量的提高。为提高煤气回收率,该工艺要求吹炼环节早绛罩,并且绛罩到位,绛罩不规范,会使炉口吸入大量空气,使转炉烟气一氧化碳含量不能尽早达标,无法尽早进行煤气回收。因此必须严格执行绛罩制度。 3.2、加强设备点检工作
静电除尘器振打系统、扇形刮灰器、底部链输灰系统会经常出现堵灰状况,造成机械故障,无法正常进行煤气净化回收。加强设备运行期间现场设备点检工作,进行定期维护和检修,及时排除故障隐患,确保设备正常运行。
3.3、提高气体分析仪维护人员的维护能力
对维护人员进行气体分析仪专项培训,掌握气体分析仪工作原理,故障处理方法,对煤气回收程序进行全面学习掌握。气体分析仪通光率偏低,影響气体分析仪检测准确度:需定期清扫激光发射装置和接受装置,防止灰尘干扰;发射装置和接受装置定期禁固;观察发射装置和接受装置是否安装在同一水平线上。通光率正常情况下检测值偏低时:吹扫氮气更换为高纯氮气;O2含量偏高,调小吹扫氮气直到关闭吹扫氮气(确定吹扫氮气是否含氧);O2含量偏低,调大吹扫氮气。
3.4、优化煤气回收程序和调整煤气回收参数
调整工艺指标,提升回收效率。对煤气回收标准的变化,全面进行工艺适应性调整,根据生产工艺要求对煤气回收程序进行了修改完善,确定了最佳回收时间;为了缩短回收煤气时的氧气降低时间,将ID风机转速控制下限下调至2000r/min(79%);通过调整转炉煤气回收参数,延后副枪提枪时间,使每炉钢煤气回收时间由原来的9min增加到目前的10.5min,扩大了煤气回收区间。
总言之,近年来,我国的转炉炼钢技术虽然已经取得了较大的进步,但是生产技术仍与其他发达国家存在一定的差距,因此在以后的工作中必须得到我们的重视发展。
参考文献:
[1]罗丽军,喻中心.国内转炉炼钢生产现状及技术应用[J].宽厚板,2014,01:39-42.
[2]吾塔,臧疆文,丁国东,王新成,宋维兆.炼钢除尘泥(灰)资源化利用分析[J].新疆钢铁,2010,04:14-16.
[3]赵运廷,王金凤.大气压力对转炉炼钢一次除尘系统煤气鼓风机选型的影响[J].河北冶金,2013,03:11-14.
[4]陈小平.攀钢提钒炼钢厂转炉炼钢过程质量控制与优化研究[D].重庆大学,2002.
[5]赵翠荣,张怀深,王秀英,李山,万树兴.浅谈炼钢厂转炉炼钢除尘污泥的二次利用[J].工业水处理,2001,10:41-42.
[6]胡春生,胡维强.转炉炼钢烟气除尘污水处理实践[J].新疆钢铁,2006,01:13-15.
【关键词】转炉炼钢;除尘技术;问题;措施
1、转炉炼钢除尘技术现状
1.1、转炉一次除尘洗涤水
转炉一次除尘洗涤水主要是净化转炉炼钢中产生的烟气。含有大量烟尘的高温烟气通过汽化烟道冷却后降温,在喷淋洗涤塔中,通过喷水,烟气冷却到饱合温度,同时将粗的烟尘颗粒分离出来,再经过环缝系统,含尘气体高速通过环缝时,喷嘴喷出的水与气体中粉尘进行撞击凝聚,成为尘水混合物,然后经湿旋脱水器使气水分离,净化后的转炉气回收。含有大量粉尘的水经高架槽流至粗颗粒分离机,初步除去较大颗粒后,流至辐流沉淀池沉淀,上清液流至热水井,经提升泵提升至冷却塔冷却后流至冷水井,经供水泵加压后供用户循环使用。粗颗粒直接外运,沉淀下来的污泥经压滤处理后外运。工艺流程图见图1。
图1
1.2、干法除尘系统工艺
转炉炼钢过程中,O2与C反应生成具有高含量CO的尾气,可产生的热量几乎占到炼钢过程放出能量的80%,应用干法除尘煤气净化回收和利用技术,可有效的回收和利用这一部分热量,很大程度上降低了转炉炼钢的能耗,并减少了气体的排放,为钢铁企业节能环保,发展循环经济起了至关重要的作用。高热的转炉烟气经过活动烟罩和余热锅炉的冷却,从冷却出口出来的850摄氏度的烟气进入蒸发冷却器,水被直接喷入要冷却的烟气之中,借助于双介质喷嘴实现水的雾化,由于烟道气速度减速和用水滴湿润粉尘的缘故,约60%的粉尘出现集尘经粗灰运输系统输送到粗灰仓。从蒸发冷却器出来的200摄氏度左右的烟道气进入静电除尘器。在静电场的作用下,捕集到剩余的细粉尘,然后通过振打使粉尘沉积下来,经细灰运输系统输送到细灰仓,利用可调速的轴流风机实现烟道气的吸入控制,并根据气体分析仪检测到CO的浓度来控制切换站将煤气送至烟囱或煤气柜,实现放散或回收的快速切换,合格的煤气经过饱和冷却塔降温到60摄氏度进入煤气柜,不合格的通过火炬装置放散,整套系统采用自动控制,与转炉控制相互连锁。
如图2为转炉干法除尘煤气回收系统工艺流程示意图。
图 2
1.3、碳钢除尘灰措施
1.3.1、炼铁法
所谓炼铁法就是通过添加水泥或其它粘结剂压块,凉干后直接用于高炉。压块的常温抗压强度较高,但温度超600摄氏度后易爆裂,所以不能多加。不过,12万吨OG泥压块后用于高炉的配加比例可以控制在2%以内,对高炉的影响也较小,但需要调配料仓。
1.3.2、二次除尘灰的利用途径分析
二次除尘灰铁品位低,钙镁含量高,硅含量高,杂质含量高,其有效铁品位不足45%,远低于高炉入炉品位不低于53%的要求,因此,二次除尘灰不能直接入高炉或烧结系统。入转炉系统存在铁品位低,硫含量高的问题。因此,二次除尘灰要用于钢铁流程还需要进行提铁降杂处理。提铁降杂的途径有磁化焙烧选矿工艺,还有直接选矿工艺,何种工艺处理更经济,这还需要选烧厂通过试验室试验取得相关选矿参数后才能计算。在未进行选矿试验前,建议先单独堆放。
1.3.3、精炼灰的利用途径分析
精炼灰铁品位太低,钙、镁含量高,雜质含量高,直接返回炼钢使用存在钙镁含量偏低,硫含量偏高的问题。直接返烧结使用存在铁品位太低,钙、镁含量偏低,用于烧结后会降低烧结矿铁品位,还易造成烧结矿碱度波动等。因此,该除尘灰不宜直接返烧结、炼钢使用。由于铁品位太低,也没有提铁降杂的必要。但是,该除尘灰是否可以考虑用于生产水泥或制砖还有待进一步落实。
1.3.4、脱硫灰的利用途径分析
脱硫除尘灰铁品位低,钙镁含量高,硫含量高,其有效铁品位不足35%,用于炼钢存在铁品位太低,硫含量太高等问题。用于烧结或炼铁存在铁品位太低的问题。因此,脱硫除尘灰不能直接返回钢铁流程使用,其处理工艺同二次除尘灰相同,需要进行提铁降杂处理。未处理前需要单独堆放,为了节省场地,且考虑到其成分接近二次除尘灰,建议将其与二次除尘灰一同堆放。
1.3.5、混铁炉除尘灰利用途径分析
混铁炉除尘灰铁品位较高,钙镁含量高,杂质含量高,直接返回钢铁流程较为经济。但直接返回炼钢系统存在硫含量偏高的问题。直接返回炼铁存在配用粘结剂后的冷压球铁品位太低的问题,所以只能直接返给烧结系统使用,为了防止烧结矿碱度波动,建议将混铁炉除尘灰集中堆放,集中应用于烧结工艺更经济。
2、转炉炼钢除尘新工艺选择
2.1、塔文流程
工艺流程为:转炉烟气绎活动烟罩收集后,进入汽化冷却系统冷却,然后进入除尘塔,也就足将洗涤塔与环缝文氏管组合在一起成为高效除尘塔,再剑脱水器脱水,然后通过诱冈风机进入切换系统,或回收或放散。该系统具有净化效率高,系统阻力小、风机能耗低、系统简单等特点。但是也存在投资高、除尘水用水量偏大、塔、文结构复杂、检修清理不便等问题。
2.2、洗涤塔加文氏管
国内研发的这种新工艺,转炉烟气经活动烟罩收集、汽化冷却烟道冷却之后,进入洗涤塔进行粗除尘并降温,然后进入二级文氏管精除尘,然后进入复挡式漩流脱水器脱水,经风机进入煤气切换系统。该系统的优点是系统阻力较低,运行也比较稳定,但最大的问题是洗涤塔除尘水用水量增加,是原来“一级文氏管”用水量的一倍以上。使得污水处理系统更加庞大,一次性投资增加。
3、提高转炉炼钢除尘技术措施
3.1、严格执行绛罩制度
合理优化供氧制度,提高碳氧反应速率,从而促进了吨钢煤气回收量的提高。为提高煤气回收率,该工艺要求吹炼环节早绛罩,并且绛罩到位,绛罩不规范,会使炉口吸入大量空气,使转炉烟气一氧化碳含量不能尽早达标,无法尽早进行煤气回收。因此必须严格执行绛罩制度。 3.2、加强设备点检工作
静电除尘器振打系统、扇形刮灰器、底部链输灰系统会经常出现堵灰状况,造成机械故障,无法正常进行煤气净化回收。加强设备运行期间现场设备点检工作,进行定期维护和检修,及时排除故障隐患,确保设备正常运行。
3.3、提高气体分析仪维护人员的维护能力
对维护人员进行气体分析仪专项培训,掌握气体分析仪工作原理,故障处理方法,对煤气回收程序进行全面学习掌握。气体分析仪通光率偏低,影響气体分析仪检测准确度:需定期清扫激光发射装置和接受装置,防止灰尘干扰;发射装置和接受装置定期禁固;观察发射装置和接受装置是否安装在同一水平线上。通光率正常情况下检测值偏低时:吹扫氮气更换为高纯氮气;O2含量偏高,调小吹扫氮气直到关闭吹扫氮气(确定吹扫氮气是否含氧);O2含量偏低,调大吹扫氮气。
3.4、优化煤气回收程序和调整煤气回收参数
调整工艺指标,提升回收效率。对煤气回收标准的变化,全面进行工艺适应性调整,根据生产工艺要求对煤气回收程序进行了修改完善,确定了最佳回收时间;为了缩短回收煤气时的氧气降低时间,将ID风机转速控制下限下调至2000r/min(79%);通过调整转炉煤气回收参数,延后副枪提枪时间,使每炉钢煤气回收时间由原来的9min增加到目前的10.5min,扩大了煤气回收区间。
总言之,近年来,我国的转炉炼钢技术虽然已经取得了较大的进步,但是生产技术仍与其他发达国家存在一定的差距,因此在以后的工作中必须得到我们的重视发展。
参考文献:
[1]罗丽军,喻中心.国内转炉炼钢生产现状及技术应用[J].宽厚板,2014,01:39-42.
[2]吾塔,臧疆文,丁国东,王新成,宋维兆.炼钢除尘泥(灰)资源化利用分析[J].新疆钢铁,2010,04:14-16.
[3]赵运廷,王金凤.大气压力对转炉炼钢一次除尘系统煤气鼓风机选型的影响[J].河北冶金,2013,03:11-14.
[4]陈小平.攀钢提钒炼钢厂转炉炼钢过程质量控制与优化研究[D].重庆大学,2002.
[5]赵翠荣,张怀深,王秀英,李山,万树兴.浅谈炼钢厂转炉炼钢除尘污泥的二次利用[J].工业水处理,2001,10:41-42.
[6]胡春生,胡维强.转炉炼钢烟气除尘污水处理实践[J].新疆钢铁,2006,01:13-15.