钢铁干法除尘工艺设计特点

1120t转炉干法除尘工艺设计特点

干法除尘系统从汽化冷却烟道一直到放散烟囱一气贯通，工艺设备简洁明了。但是，干法系统设计的各环节却相对比较复杂。中天钢铁干法除尘工艺设计具有以下特点。

1．1工艺设计参数的精确计算

根据转炉的装炉量、不同吹炼模式，建立仿真烟气计算数学模型，对转炉冶炼烟气量、烟气冷却喷水量、蒸汽量、系统管路阻损等工艺参数进行精确计算以及模拟。

1．2蒸发冷却器设计中的数值模拟

对系统关键设备蒸发冷却器采用CFD方法，数值模拟蒸发冷却器的流场、温度场，合理设计冷却器结构尺寸，优化喷枪布置方案，避免筒壁结垢现象，提高降温效果。

1．3完善的系统工艺设计

系统工艺设计参数:烟气量、喷水量、烟气温降、蒸汽量、管路阻损、烟囱氮气引射等均需经过精确计算来确定。在设计审查阶段，就一些主要设计参数与外方进行多次反复技术交流与沟通，提出外方设计不合理处，并努力说服外方作出修改，避免造成系统先天不足。

1．4系统电气仪表控制

干法除尘系统电气仪表控制相对比较复杂，系统控制连锁点多，系统设置了大量的工艺参数检测和报警点，确保干法除尘系统安全可靠运行。干法除尘系统控制主要有蒸发冷却器的温度控制，ID风机流量控制、静电除尘器控制和切换站液压杯阀控制。(1)蒸发冷却器的温度控制根据蒸发冷却器入口温度、喷水量、蒸汽量、烟气流量、压力、温度等相关变量，建立温度控制数学模型，通过调节喷水量控制出口烟气温度在设定值范围内。(2)ID风机流量控制将转炉冶炼过程分为等待、预热、开始吹氧、吹氧、吹氧结束、炉口清理等6个阶段。除吹氧阶段外，各阶段分别设定一个风机固定转速。在吹氧阶段，根据烟气温度、压力、管道烟气流量以及吹氧量，通过综合计算取得流量控制器的设定值，再与炉口差压级联，通过调节ID风机的转速，来调节ID风机流量。(3)静电除尘器电场控制电除尘器分为四个电场，高压电源为西门子产品，第一电场为三相电源，第二至第四电场为单相电源。高压电源具有火花自动检测、临界火花跟踪控制、峰值跟踪控制、间歇供电、降压振打等并提供各种保护功能。(4)液压杯阀控制在回收杯阀前后设有差压检测，由该差压设定值对放散杯阀进行PID控制。当满足煤气回收条件时，缓慢关闭放散杯阀，当差压达设定值时开始打开回收杯阀，直到回收杯阀完全打开，放散杯阀完全关闭，完成由放散到回收的平稳切换。由于切换过程压力波动小，防止了在转炉口发生喘振现象。转炉干法除尘系统自动化控制范围从汽化冷却烟道开始到煤气冷却器结束，设置一级基础自动化，并与转炉本体、汽包等自动化系统进行联网通讯，组成以太光纤环网。自动化控制水平高，具有自适应功能的控制软件，使得干法除尘系统的运行更加符合炼钢工艺的实际变化情况。

1．5完善的转炉供氧控制模式模型

国内已有投运的干法除尘系统，由于生产原料以及冶炼操作等多方面原因，都不同程度地出现过电除尘器泄爆现象，经常泄爆会对电除尘器产生不同程度的损坏，甚至造成转炉冶炼停产。为了尽量避免干法除尘系统泄爆，在掌握煤气泄爆成因的前提下，在控制系统上设计一套完善的供氧控制模式。根据冶炼过程中烟气成分变化趋势，模型上采取预估控制，对供氧曲线控制模型进行优化设计，有效避免爆炸出现。转炉干法除尘管道属于高温管道。要求管路弯管要少，补偿器形式和位置设置适当，管道支架布置合理。如果管路布置不合理，会造成管道变形，支架推倒等事故，造成生产停产损失。

2干法系统工艺设计及炼钢操作注意事项

2．1工艺设计注意事项

干法除尘技术源于德国鲁奇技术，目前国外主要有GEA－Bichoff公司和西门子－奥钢联公司提供该技术，国内各设计公司和制造厂在消化吸收国外技术，经过大量的试验研究和技术改进的基础上，已经实现了干法除尘系统完全国产化。但是，一套技术先进的干法除尘系统的安全运行，需要工艺设计、设备供货安装以及使用维护等各方通力合作才能实现。(1)蒸发冷却器是干法系统关键设备之一，筒体尺寸需要精确计算确定，喷枪布置方案要合理。蒸发冷却器的供水，供汽参数满足喷枪要求，喷水和蒸汽管路控制阀门质量必须可靠。否则会造成筒体积灰，增加设备维护工作量。(2)静电除尘器是也是干法系统关键设备之一，设备的设计、供货和安装通常由设备厂承担，但极配形式、刮灰机形式、部件材质，都应结合国内相关厂实际运行情况进行规定，确保设备的技术先进性。(3)ID风机也是各方系统关键设备之一，风机的调节性能要满足转炉生产要求，风机的风量、风压必须精确计算。(4)输灰设备选用要考虑干法除尘灰的特性，选择耐磨、耐高温材质，输灰机的断链检测、扭矩检测以及氮封等必须完善。(5)电控系统是系统安全使用的保障，各控制环节必须考虑全面，无缺陷。

2．2炼钢操作注意事项

转炉干法除尘系统的安全运行与炼钢操作密切相关。应当规范冶炼操作，制定安全操作规程，避免转炉冶炼出现喷溅现象，从而避免干法除尘系统泄爆发生，确保炼钢生产正常进行。一般来讲，干法除尘系统对转炉冶炼操作有以下基本要求:(1)转炉开氧吹炼后要及时了解加料情况，避免加料过早或加料批量过大，将火熄灭。(2)转炉开氧吹炼后20s内点不着火的情况下，必须提枪停吹。(3)转炉开氧吹炼已经打着火的情况下，前20s内禁止动枪位。(4)转炉开氧吹炼1min内不允许降活动烟罩。(5)二次造渣或事故提枪后，再次下枪点火注意枪位。(6)二次下枪供氧流量手动调节为较低值，软吹一定时间，然后缓慢增加吹氧流量至正常流量，严禁在软吹期间提高吹氧量。

3结语

中天钢铁120t转炉干法除尘设计遵从“成熟、可靠、先进”的原则，借鉴国内外先进实践经验，工艺布置合理，设备选型恰当，运行后设备性能稳定，系统运行良好，处理效果也很好，排放烟气含尘浓度维持在10mg/m3－15mg/m3，达到国际先进水平，对中天钢铁生产实施节能降耗、降低成本、增强竞争力具有重要意义。也为国内推广干法除尘技术提供宝贵经验。

作者：周良 单位：中冶华天工程技术有限公司