馬鋼300t轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵優(yōu)化

馬鋼300 t轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵優(yōu)化

劉勇

(馬鋼股份公司四鋼軋總廠馬鞍山243000)

摘要：介紹了馬鋼四鋼軋300t轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)。通過改造，降低了轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐兌鐵水時(shí)，火焰和煙塵大量地溢出了爐前風(fēng)道的現(xiàn)象。每爐鋼節(jié)電1200 kWh，煙氣排放濃度為小于30 mg/m3，煙氣溫度在110 ℃以下。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)具有節(jié)能、捕集率高、排放濃度低、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：二次煙氣；除塵效果；除塵系統(tǒng)；節(jié)能；風(fēng)量

中圖分類號(hào)：TF805.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

收稿日期：2014-11-21

作者簡(jiǎn)介：劉勇(1975-7)，男，馬鋼第四鋼軋總廠，工程技術(shù)人員。

1現(xiàn)狀及存在的問題

轉(zhuǎn)爐在兌鐵水、加廢鋼、濺渣護(hù)爐，吹氬合金微調(diào)時(shí)均產(chǎn)生大量煙氣，這些煙氣統(tǒng)稱轉(zhuǎn)爐的二次煙氣。存在問題具體如下：

(1)轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐兌鐵水時(shí)，火焰和煙塵大量地溢出了爐前風(fēng)道，直接飄散到廠房和部分設(shè)備上，不僅對(duì)設(shè)備造成損壞也對(duì)環(huán)境造成了極大地污染。

(2)由于煙罩入口煙氣溫度較高，其中段長(zhǎng)期受煙氣熱輻射及沖刷而燒壞、變形，使用壽命短(僅有一年)。

(3)由于轉(zhuǎn)爐二次煙氣溫度較高，有時(shí)會(huì)造成濾料損壞，煙囪排放超標(biāo)。

(4)除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定：轉(zhuǎn)爐在非兌鐵水狀態(tài)，風(fēng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)，造成電能浪費(fèi)。

(5)鋼水進(jìn)入吹氬合金微調(diào)處理時(shí)，煙塵會(huì)大量地溢出，直接飄散到廠房和部分設(shè)備上，不僅對(duì)設(shè)備造成損壞也對(duì)環(huán)境造成了極大地污染。

2針對(duì)這些問題，制定方案

(1)轉(zhuǎn)爐爐前風(fēng)罩改型以增大吸風(fēng)面積，增加兩側(cè)副吸風(fēng)煙道，同時(shí)對(duì)爐前風(fēng)罩中段進(jìn)行尺寸外延，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上將吸風(fēng)面積最大化。

(2)優(yōu)化轉(zhuǎn)爐爐前煙罩中斷的結(jié)構(gòu)形式，在充分考慮備件自重的前提下增加耐材防護(hù)。

(3)在系統(tǒng)中增加摻冷閥，作為冷卻，與熱電偶進(jìn)行連鎖控制，使系統(tǒng)的煙氣溫度保證低于100 ℃。

(4)為降低電耗，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)采用變頻調(diào)速電機(jī)，根據(jù)冶煉工況的變化對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行進(jìn)程控制。

(5)將吹氬合金微調(diào)站除塵風(fēng)量直接加入轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)。

3除塵優(yōu)化方案的實(shí)施

(1)除塵系統(tǒng)風(fēng)量的分配

轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)風(fēng)量以兌鐵水時(shí)為最大，其組成見表1：

表1　轉(zhuǎn)爐二次煙氣量分配

從表1知，轉(zhuǎn)爐二次煙氣不是恒定的，轉(zhuǎn)爐兌鐵所需風(fēng)量為6×105m3/h，220 ℃?？傦L(fēng)量定為1.4×106m3/h

(2)為避免因煙氣溫度過高而造成除塵器濾料造價(jià)昂貴，將煙氣溫度冷卻至100 ℃以下。設(shè)計(jì)將轉(zhuǎn)爐合金微調(diào)站的除塵加入轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)，也解決了轉(zhuǎn)爐合金微調(diào)站加料系統(tǒng)的除塵問題。在系統(tǒng)中增加摻冷閥，直接空冷按熱平衡式進(jìn)行計(jì)算，將轉(zhuǎn)爐二次煙氣溫度220 ℃降到100 ℃，需滲入3000 m3/min的冷空氣，通過計(jì)算確定摻冷閥通徑為DN1600，該閥為電動(dòng)蝶閥與熱電偶進(jìn)行連鎖控制，使系統(tǒng)的煙氣溫度保證低于100 ℃。

(3)風(fēng)機(jī)的選擇與控制。

風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)采用變頻電機(jī)控制，可根據(jù)轉(zhuǎn)爐工況所需風(fēng)量對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(4)除塵器的選擇

為使除塵器設(shè)備阻力變得更低， 300t轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵應(yīng)用了適合LCMD型長(zhǎng)袋脈沖除塵器，其主要特點(diǎn)是：是一種處理風(fēng)量大、脈沖噴吹性能好、清灰能耗低、清灰效果好、除塵效率高、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、占地面積小的大型除塵設(shè)備，主要性能參數(shù)如下：

表2　主要性能參數(shù)

(5)轉(zhuǎn)爐爐前風(fēng)罩改型以增大吸風(fēng)面積，增加兩側(cè)副吸風(fēng)煙道，同時(shí)對(duì)爐前風(fēng)罩中段進(jìn)行尺寸外延690 mm，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上將吸風(fēng)面積最大化，一定程度的降低了轉(zhuǎn)爐兌鐵水時(shí)，火焰和煙塵大量地外溢的現(xiàn)象.(附圖1)

(6)爐前風(fēng)罩主要承擔(dān)著轉(zhuǎn)爐兌鐵時(shí)的高溫輻射及煙氣沖刷，原先使用一年不到就會(huì)在中段出現(xiàn)耐材脫落，型材燒損，鑄鐵板變形脫落等現(xiàn)象，使用壽命最多一年，而且更換難度大，對(duì)生產(chǎn)影響面積大，基本需要純鐵水吹煉或雙爐停產(chǎn)方可進(jìn)行檢修。我們通過優(yōu)化轉(zhuǎn)爐爐前煙罩中斷的結(jié)構(gòu)形式，在充分考慮備件自重的前提下增加耐材防護(hù)，很大程度上提高了煙罩中斷的使用壽命.現(xiàn)使用壽命為2年。(附圖2)

(7)進(jìn)程控制

(1)1#轉(zhuǎn)爐:兌廢鋼或兌鐵時(shí)，F(xiàn)M1-1，F(xiàn)M1-2打開，其余閥門關(guān)閉，二除風(fēng)機(jī)高速。

(2)出鋼時(shí)FM1-3打開，其余閥門關(guān)閉。二除風(fēng)機(jī)中速。

(3)鋼水至合金微調(diào)處理位時(shí)FM1-4打開，其余閥門關(guān)閉，二除風(fēng)機(jī)中速。

(4)鋼水至合金微調(diào)頂渣位時(shí)FM1-4打開，其余閥門關(guān)閉，二除風(fēng)機(jī)中速。

(5)鋼水至合金微調(diào)處理位或頂渣位時(shí)，如下一爐兌廢鋼或兌鐵信號(hào)又來時(shí)，執(zhí)行FM1-1，F(xiàn)M1-2打開，其余閥門關(guān)閉，二除風(fēng)機(jī)高速。

3投產(chǎn)后的效果

(1)從表2可知，若不對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，每煉1爐鋼約45 min，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為900 r/min，耗電3000 kW；采用變頻調(diào)速裝置以后，前8 min風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速900 r/min、后37 min轉(zhuǎn)速550 r/min，耗電為1700 kW。這證明：采用變頻調(diào)速裝置后，每煉1爐鋼將節(jié)電約1300 kW。

表3　風(fēng)量與功率的關(guān)系

(2)長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器的清灰能力強(qiáng)，投產(chǎn)后，除塵器阻力僅為800 Pa，煙囪排放濃度僅30 mg/m3。

(3)改造后一定程度上改善了轉(zhuǎn)爐兌鐵水時(shí)，火焰和煙塵大量外溢的現(xiàn)象，減少污染。

(4)改造后延長(zhǎng)了爐前煙罩中斷的使用壽命，原壽命頂多1年，現(xiàn)使用壽命為2年多。平均每年節(jié)約備件費(fèi)約60萬。

4結(jié)語

馬鋼300t轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)通過上述措施優(yōu)化，具有降低電耗、煙氣捕集率高、排放達(dá)標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。 實(shí)施后各類指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張殿印.除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2003.9

Optimization of dust removal for Masteel 300 t converter secondary flue gas

LIU Yong

Abstract：Four steel mill of masteel 300 t converter flue gas dust removal equipment selection, long bag low pressure pulse filter fan adopts frequency conversion control, and design will be blowing argon alloy trimming station dust air directly to join converter secondary flue gas dust removal system. Against the system after putting into production, reduce the converter converter molten iron, the flames and smoke heavily over the stove before the phenomenon of air duct. 1200 kw per furnace steel saving electricity, flue gas emission concentration of less than 30 mg/m3, flue gas temperature below 110 ℃. Practice has proved that the system is energy saving, high capture rate, low emission concentration, high degree of automation.

Key words：frequency converter； Secondary flue gas; Dedusting effect; Dust removal system; Energy saving; Air volume