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天车出铁式混铁炉出铁口烟气治理技术探讨

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天车出铁式混铁炉出铁口烟气治理技术探讨朱国庆摘要:介绍了国内外混铁炉烟气治理现状,并探讨了混铁炉出铁口烟气治理技术关键词:混铁炉、烟气治理、拖管式半密闭高吸程差速捕集罩问题的提出…

天车出铁式混铁炉出铁口烟气治理技术探讨

朱国

摘  介绍了国内外混铁炉烟气治理现并探讨了混铁炉出铁口烟气治理技术 

关键:混铁炉、烟气治理、拖管式半密闭高吸程差速捕集罩

问题的提出

混铁炉是从高炉运来供转炉炼用铁水的中转站,担负着存储铁 水和保温的两大任务,混铁炉操作主要为兑铁和出铁。混铁炉兑铁水 时打开炉顶上方的炉盖,由天车将铁水罐中的铁水倒入炉内;出铁水 混铁炉炉体前倾 30°~45°将炉内铁水倒入铁水罐内再由运至 转炉供炼钢使用。兑铁和出铁过程中,铁水和空气接触,产生大量氧化铁烟气和碳析出的石墨结晶粉尘,严重污染车间内外环境,影响天 车工视线,对车间内设备亦不利。

混铁炉的烟气治理的难点是烟捕集。从实践情况来看,兑铁口 的烟气捕集要容易一些,出铁口处的烟气捕集就要困难一些。

混铁炉出铁水的型式主要有台式和天车式两种。台车出铁式的 工作方式是将铁水包吊到台车上,再通过卷扬机构将台车拉到混铁炉 的出铁口下方受铁,由于受铁罐的行走轨迹是一定的,因此烟气捕集罩的布置比较方便,只要考虑留有台车行走空间和操作人员观察位置 就可以了,故烟气收集还是比较容易的。天车出铁式的工作方式是由 天车吊着铁水包直接受铁。由于天车钢丝绳、天车横担等的限制,在混铁炉出铁口处很难设置捕集装置。于是,天车出铁式混铁炉出铁口

处的烟气治理技术就成了一道需要攻克的难题。

 

国内外混铁炉烟气治理现状

据了解,国内外一些钢铁企业炼钢厂的出铁口的烟尘捕集一直

没有得到很好的解决,即使上了烟捕集装置,其效果也并不理想。

 

l    日本福山钢铁厂炼钢车间的混铁炉虽然通过炉内排烟的工业验 取得了较好效果,但在生产上还未正式推广和使用。

l    乌克兰顿聂茨克生态技术研究院采用氮气抑技术烟气中石粉 尘用旋风除尘器捕集据考察其氮封技术可以肯定但除尘统及管理上不尽人意,其除尘效率不够满意。

我国国内自 60 代中期即开始了混铁炉烟气除尘的设计研究。

 

l    60 年代中期曾在鞍钢二炼钢厂 600t 混铁炉兑铁口,出铁口设安 装了排烟除尘系统;

l    1968 年首钢 600t 混铁炉兑铁口出铁口设计安装了排烟除尘系统;

 l    1970 年太钢 600t 混铁炉兑铁口设计安装了排烟除尘系统,出口 因考虑吊车吊着铁水罐接铁水而未安装排烟罩;

l    1997 年本钢 1300t 混铁炉兑铁口出铁口亦曾安装排(兑铁侧吸罩、出铁口高悬罩)除尘(双级蜗旋)系统。

l    1997 年梅山钢铁公司将其 600 吨进行环保治理设置屋顶罩进行排 烟。

以上这些除尘系统运行后均出现不少问题,主要表现在:

1. 烟气捕集装置影响生产操作和检修;

 2. 在高温烟气的长期烘烤及兑出铁水过程中捕集装置常出现温 及碰撞变形;

3. 捕集罩罩形气动特性差,致使捕集效果差;

4. 除尘系统存在“高阻症,致使处理风量达不到设计值,最终导致 捕集效差;

5. 净化设备选型不合理,导致排放浓度超标;

6. 系统配置不合理,造成运行电耗高,一次性投资大;

7. 除尘系统运行管理工作量大。

拖管式半密闭高吸程差速捕集罩工艺技术

我们经过多年的摸索“拖管式半密闭高吸程差速捕集罩技 术应运而生,较好地解决了混铁炉车出铁时的烟气捕集问题。

我们在混铁炉出铁口的烟气捕集中曾先后采用过“单侧捕集 “双侧吸捕集罩”和“拖管式密闭高吸程差速捕集罩”等多种 捕集技术。经过比较,我们觉得“拖管式半密闭高吸程差速捕集罩” 的捕集效果、可操作性、实用性都较理想。

拖管式半密闭高吸程差速捕集具备两个最基本的功能:一是当 拖管处于闭合状态时用于兑铁口的烟气捕集,二是当拖管处于拉开状 态时用于出铁口的烟气捕集。

1、兑铁口的烟气捕集 由于兑铁水时铁水包的位置是相对定的,铁水倒入铁口也相对固定,因此,倒铁水所产生的烟气上喷射也是有规律的。仔细观察 可见,兑铁水时产生的烟气是通过铁口向上喷射,并逐渐扩散。烟 柱在兑铁口上方 2~3 米左右处温度约 300直径约 2000mm抬升速 度约 3m/s烟柱愈往上抬升扩散直径愈大在车间横向气流干扰下, 呈无组织扩散态势在此处捕集应为最佳切离兑铁口 3m 以上的 烟气扩散范围增大,捕集就逐渐困。要完全捕集必须加大吸口的负 压场,加大流速和风量。

从上述可见,吸口布置在兑铁口上方 3 米左右位置较为合理(如 图所示混铁炉兑铁水时的铁水包底距兑铁口高度约 500 左右,吸口布置在兑铁口上侧方较为恰当,不影响铁水包倾倒。

高吸程差速捕集罩在兑铁位示意图

l、兑铁口烟气捕集罩由轨道梁柱、高吸程多差速吸口、移动罩构成。

2、出铁口的烟气捕集 由于铁水包的口径相对于兑铁口要大,故出铁时的烟柱直径较兑铁烟柱直径要大,烟气较之与兑铁口也大。烟气上升后立刻扩散,故 按侧吸方式布置吸口其效果就不太理想。

于是,我们就想到把兑铁口烟气捕集罩向前移动至出铁口处。要将捕集罩移动,最好的办法就是在管道上增设移动套管。当混铁炉要 出铁时,将高吸程差速捕集罩往前开,在捕集罩往前移动的同时,拖 管亦往前移动。捕集罩的移动距离视混铁炉布置情况而定,在不影响天车受铁的前提下,捕集罩尽可能地往前移动。这时集烟罩处于出铁 口正前方,将出铁时的烟气包容在内。由于出铁和兑铁是交替进行的, 故捕集罩需要往复移动。

该项技术经于 2006 年应用于酒钢等钢厂,效果显著。

 

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