炼钢单工位搅拌脱硫站除尘系统改进措施

摘 要：脱硫站是炼钢车间的主要尘源点之一，本文在传统脱硫除尘系统的设计基础上，结合有限元分析软件ANSYS对气流进行研究， 提出了烟气捕集的改进措施，大大改善了脱硫站区域的工作环境。

关键词：脱硫站除尘;烟气捕集;改进措施;有限元分析

1 概述

脱硫站作为炼钢车间的主要尘源点之一，目前的除尘效果不尽理想。常用的解决方法是增大除尘风量，但也伴随着增加投资及能耗等问题[1]。因此，本文深入探讨了单工位搅拌脱硫站烟气捕集的改进措施，研究如何利用合理的风量分配，达到最佳的除尘效果，以改善炼钢车间内的生产环境。

2 单工位搅拌脱硫站除尘工艺介绍

所谓单工位搅拌脱硫站，就是铁水搅拌脱硫和扒渣工序布置在同一位置上 [2]。传统的除尘系统共设有2个抽尘点，搅拌位及扒渣位各1个，如图1所示。由于抽尘点比较靠近扒渣机，在扒渣时除尘效果较理想;但在搅拌脱硫时就有部分烟气沿着进罐侧狗屋顶部下檐，通过密封门边沿的缝隙向外逃逸，使得该区域短时间内布满了烟尘并慢慢向四周扩散，严重污染了主厂房内的工作环境。通过以上分析，结合现场观察，可以得出传统除尘系统效果不理想的原因：（1）搅拌工位抽尘点距搅拌工位稍远，只能收集部分烟气;（2）狗屋密封不严，含尘烟气在热压及动压的作用下，逃逸至狗屋外，进而影响该区域内的工作环境。

因此，改进除尘效果必须从以上两点着手。

3 脱硫除尘系统改进措施

通过上述原因分析，本文提出了脱硫站除尘系统的改进措施：

3.1 增加密封措施

对狗屋加以改造，在主要漏风处增加密封措施，如下：

（1）在搅拌机通过狗屋顶部处增设盖板或采用不燃气体封闭;

（2）在密封门内侧的上面及两边增设柔性密封板;

（3）在扒渣侧采取密封措施，以减少扒渣侧的漏风面积。

通过以上措施，可以有效地控制烟气外溢，将烟气集中在狗屋内处理。

3.2 增加抽尘点

从搅拌工位溢出的含尘烟气，集中在狗屋内。在此基础上，本文通过ANYSCS模拟，分析烟尘的扩散流动，为提出除尘系统的改进措施提供有效依据[3]。

（1）实验模型的建立。本研究以某钢厂脱硫站的实际尺寸建立了物理模型，设置了烟气捕集系统、铁水罐（尘源）、隔热层、狗屋等（障碍物），对烟气的速度场进行了模拟。结果如图2所示。

（2）脱硫站抽尘方式改进方案的提出。从模拟结果可以看出，大部分烟气被扒渣工位及搅拌工位的除尘管道抽走，但仍有部分烟气从狗屋进罐侧上方逃逸。为此，本文提出了改进除尘系统的设计方案，即在狗屋进罐侧上方增设抽尘点，接入除尘总管中。

（3）改进方案的效果分析。为了验证该方案的效果，本文对改进后的除尘系统再次进行了模拟，结果如图3所示。

从图3可以看出，在狗屋进罐侧上方增设了抽尘点后，从搅拌工位逸出的烟尘很快被除尘系统抽走，从而解决了烟尘外逸的问题;且新增抽尘点抽风量小，投资少，大大提高了除尘系统对烟气的捕集效率。

以上改进措施已在多个钢厂的脱硫改造项目中投入使用，脱硫站区域内工作环境有了较大的改善，深受业主的好评。

4 结论

为达到除尘系统的最佳效果，应做到以下几点：（1）应尽量将尘源点封闭，避免烟尘外逸对周边环境造成污染;（2）在得出烟气扩散的机理特性及外逸的走向规律后，可在烟气扩散的路径中增加抽尘点，以提高除尘系统对烟气的捕集效率;（3）除尘系统的改造，不能影响工艺设备的布置、操作和检修。

参考文献：

[1]杨永利.转炉炼钢除尘技术现状及常见问题的分析[J].民营科技，2014（02）：6-6.

[2]赵志玲.铁水脱硫工艺开发的新进展[J].包钢科技，2001，27（04）：16-18.

[3]王福军.计算流体动力学分析[M].北京：清华大学出版社，2006：12-16.