天鐵熱軋2×180 t轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)工藝技術(shù)改造

王林濤 邊海賓（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

天鐵熱軋2×180 t轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)工藝技術(shù)改造

王林濤 邊海賓（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣 056404）

針對(duì)天鐵熱軋2×180 t轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)的除氧器加熱、煤氣冷卻器供水、輸灰機(jī)運(yùn)行和靜電除塵器軸瓦等所存在的問題進(jìn)行技術(shù)改造。改造后，使蒸汽使用量、耗電量、耗水量明顯減少，備品備件的消耗費(fèi)用也相應(yīng)降低，并確保了干法除塵系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。

轉(zhuǎn)爐 干法除塵 除氧器 煤氣 冷卻器 節(jié)能

1 前言

天鐵熱軋板有限公司現(xiàn)有兩座180 t的轉(zhuǎn)爐，并同時(shí)配備了兩套國際先進(jìn)的干法除塵設(shè)備。干法除塵系統(tǒng)的工作原理是轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)過汽化煙道冷卻后，使溫度降低至700～800℃后進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器。蒸發(fā)冷卻器內(nèi)用若干個(gè)霧化噴嘴，對(duì)煙氣進(jìn)行冷卻、粗除塵，使煙氣溫度降至250℃左右，同時(shí)約有40%～50%的粉塵在水霧的作用下被捕獲、沉降，形成的粗粉塵通過鏈?zhǔn)捷敾覚C(jī)輸入粗灰倉。經(jīng)冷卻后的煙氣進(jìn)入圓筒形靜電除塵器，電除塵器通過高壓直流脈沖電源收集細(xì)粉塵，細(xì)粉塵經(jīng)過扇形刮灰器、底部鏈條式輸灰機(jī)輸送到細(xì)灰倉。經(jīng)過靜電除塵器再次除塵的煙氣經(jīng)過軸流風(fēng)機(jī)、切換站、煤氣冷卻器分離、降溫小于75℃后進(jìn)入煤氣柜，氧含量＞1%的煤氣通過放散閥、火炬裝置點(diǎn)火后通過煙囪放散。

干法除塵系統(tǒng)的設(shè)備主要包括蒸發(fā)冷卻器、靜電除塵器、軸流風(fēng)機(jī)、切換站、放散煙囪、煤氣冷卻器、輸灰系統(tǒng)等。為了使整個(gè)干法除塵系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定順行，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)能降耗，對(duì)系統(tǒng)部分工藝、技術(shù)進(jìn)行了改造，通過一系列改造措施，取得了令人滿意的效果。

2 工藝技術(shù)改造

2.1 除氧器加熱方式的改造

2.1.1 除氧器的工作原理

汽化煙道里的循環(huán)冷卻水使用的是軟水，如果軟水中溶解氧氣，就會(huì)使與水接觸的金屬被腐蝕，所以必須除掉軟水中的氧氣。在容器中，氣體在水中的溶解度是與水的溫度及水面上氣體的分壓成正比。通過蒸汽加熱給水至沸騰，使水面上充滿蒸汽，則水中溶解氣體的溶解度將為最低，水中溶解的氣體包括氧氣均可被除去，從而達(dá)到了除氧的目的。

2.1.2 改造背景

改造前，除氧器加熱采取除氧水箱和除氧器本體同時(shí)加熱的方式，除氧水箱、除氧頭部持續(xù)供蒸汽加熱對(duì)軟水粗除氧；除氧器本體與除氧水箱的蒸汽來源于同一個(gè)管道，受控于同一個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。在給除氧水箱、除氧頭部進(jìn)行加熱的同時(shí)，也在為除氧器本體進(jìn)行加熱深度除氧。為了保證有充足的除氧水供給冷卻汽化煙道，保護(hù)煙道不至于因?yàn)槿彼畬?dǎo)致煙道著火甚至燒毀，故將除氧器的液位與冶煉進(jìn)行連鎖，當(dāng)液位低于-700 mm時(shí)氧槍自動(dòng)提槍，冶煉終止。當(dāng)兩根管道同時(shí)加熱時(shí)，必然造成除氧器壓力升高，達(dá)到0.45 MPa時(shí)自動(dòng)放散，放散時(shí)除氧器的液位產(chǎn)生劇烈波動(dòng)，產(chǎn)生虛假液位，可能達(dá)到氧槍自動(dòng)提槍條件而影響生產(chǎn)，而且隨著加熱的進(jìn)行，除氧器伴隨著劇烈異響，過熱蒸汽與軟水的沖擊對(duì)除氧器內(nèi)部產(chǎn)生非常大的危害,見圖1。

2.1.3 改造措施

（1）從除氧器內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)，按水在除氧器內(nèi)的流動(dòng)空間角度，加上除氧水箱頭部供氣管對(duì)軟水破膜，粗除氧。

（2）分別獨(dú)立控制加熱，使除氧水箱與除氧器本體的加熱獨(dú)立進(jìn)行。

（3）通過除氧器壓力來調(diào)控除氧器本體加熱蒸汽氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制加熱蒸汽量，使除氧器的壓力維持在穩(wěn)定范圍內(nèi)。（4）通過在除氧器補(bǔ)軟水時(shí)開啟除氧頭部的加熱蒸汽氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，有效地進(jìn)行粗除氧，補(bǔ)水結(jié)束時(shí)關(guān)閉加熱蒸汽氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。見圖2。

2.1.4 改造后的性能指標(biāo)

（1）根據(jù)蒸汽流量檢測，改進(jìn)后的蒸汽用量平均為3 t/爐，低于改進(jìn)前的5 t/爐用量，降低能源使用率40%。

（2）除氧器的放散得到明顯控制，減少了軟水因放散造成的浪費(fèi)，節(jié)約能源。

（3）經(jīng)壓力控制加熱蒸汽，穩(wěn)定除氧器的壓力、溫度，穩(wěn)定除氧器的液位，為轉(zhuǎn)爐冶煉的穩(wěn)定順行提供了有力保障。

2.2 煤氣冷卻器供水方式的改造

2.2.1 煤氣冷卻器工作原理

煤氣冷卻器由上下兩層噴槍噴嘴組成，上層噴槍噴嘴由煤氣冷卻器供水泵通過一個(gè)切斷閥進(jìn)行控制；下層噴槍噴嘴由煤氣冷卻器供水泵先供往上層水箱，再從上層水箱經(jīng)一個(gè)切斷閥來控制。

2.2.2 原設(shè)計(jì)工藝及改造背景

原設(shè)計(jì)3臺(tái)（兩用一備）供水泵組全天24 h不間斷向煤氣冷卻器供水，3臺(tái)（兩用一備）平衡泵組24 h從熱水池往冷卻塔、冷水池送水，以平衡熱水池和冷水池的水位。

由于鐵水不足，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏不快，一般情況下2臺(tái)轉(zhuǎn)爐輪流生產(chǎn)。但是原干法除塵的水泵房供煤氣冷卻器噴淋用水管路上設(shè)計(jì)的是手動(dòng)蝶閥，在2臺(tái)轉(zhuǎn)爐輪換生產(chǎn)時(shí)不能及時(shí)關(guān)閉閥門，此時(shí)泵房必須開啟2臺(tái)供水泵給2臺(tái)煤氣冷卻器供水，相應(yīng)的冷熱水池平衡用泵也得開2臺(tái)，造成能源浪費(fèi)。即使2臺(tái)轉(zhuǎn)爐滿負(fù)荷生產(chǎn)同時(shí)回收煤氣的可能性也很小。

2.2.3 改造措施

（1）供水主管安裝一個(gè)手動(dòng)閥。

（2）增加旁通管。

（3）在旁通管上加2個(gè)手動(dòng)閥和1個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

2.2.4 改造后的運(yùn)行方式

當(dāng)轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的煤氣達(dá)到回收要求時(shí)，回收鐘擺閥接收到回收信號(hào)打開，此時(shí)煤氣冷卻器供水泵進(jìn)行供水，上下層的噴槍噴嘴的切斷閥打開，對(duì)煤氣進(jìn)行冷卻和凈化；當(dāng)回收鐘擺閥接收到放散信號(hào)關(guān)閉時(shí)，煤氣冷卻器上下層的噴槍噴嘴的切斷閥關(guān)閉，此時(shí)煤氣冷卻器供水泵僅對(duì)上層水箱進(jìn)行補(bǔ)水，直到達(dá)到預(yù)定水位，煤氣冷卻器供水泵停止運(yùn)行。這樣只開一臺(tái)供水泵及一臺(tái)平衡泵即可滿足回收煤氣的需要。

2.3 輸灰機(jī)運(yùn)行方式的改造

2.3.1 干法除塵系統(tǒng)的粗、細(xì)灰輸灰機(jī)采用雙線設(shè)備，即一用一備，為生產(chǎn)提供了更好的保障。粗灰輸灰機(jī)包括：1#、2#底部輸灰機(jī)、1#、2#中間輸灰機(jī)。細(xì)灰輸灰機(jī)包括：1#、2#底部輸灰機(jī)、公共中間輸灰機(jī)，總共七條輸灰機(jī)。

2.3.2 輸灰機(jī)系統(tǒng)在最初技術(shù)要求上為連續(xù)運(yùn)行方式，后經(jīng)過長時(shí)間的探索與經(jīng)驗(yàn)的積累，進(jìn)行不斷地改進(jìn)，最終采用輸灰機(jī)斷續(xù)運(yùn)行的方法。具體內(nèi)容為：在煉鋼開始信號(hào)時(shí)（兌鐵信號(hào)），輸灰機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，等接到煉鋼結(jié)束信號(hào)后，輸灰機(jī)自動(dòng)停止。這一改造更好地節(jié)約用電量且減少了輸灰機(jī)的磨損，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了設(shè)備的使用周期。

2.4 靜電除塵器軸瓦的改造

2.4.1 改造背景

（1）靜電除塵器是干法除塵系統(tǒng)重要的組成部分，其運(yùn)行是否正常，直接影響煉鋼生產(chǎn)，而振打裝置和刮灰器的正常運(yùn)行，才能保證靜電除塵器的可持續(xù)工作。在電場內(nèi)部有多個(gè)軸承，用來懸掛刮灰器和振打裝置，軸承裝置中的軸瓦與轉(zhuǎn)軸之間要求有潤滑劑起潤滑作用。如果潤滑不良，軸瓦與轉(zhuǎn)軸之間就存在直接的摩擦，極易損壞設(shè)備。改造前的靜電除塵器內(nèi)部軸承所使用的軸瓦是傳統(tǒng)的甘油潤滑軸瓦，見圖3。

（2）這種軸承和軸瓦的潤滑，是用輸油管從電場外部進(jìn)入電場內(nèi)部的鏈接注油孔，通過干油泵供油達(dá)到潤滑的目的。由于電場內(nèi)部溫度較高（正常工作溫度為160℃左右），灰塵多，油管極易發(fā)生堵塞，一旦油管堵塞，必須及時(shí)更換油管，否則容易造成軸的損壞，并且潤滑油使用量大，成本也高。

2.4.2 改造措施

將電場內(nèi)部8個(gè)懸掛刮灰器的軸瓦更換為石墨軸瓦。石墨是由碳元素組成的非金屬材料，類似常用的鉛筆芯，它耐熱、耐磨、高溫穩(wěn)定性好、耐化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，是一種良好的潤滑物質(zhì)。石墨軸瓦上帶有一些石墨芯，經(jīng)摩擦變成石墨粉末，起到潤滑作用，從而省去使用甘油潤滑。

2.4.3 改造后的優(yōu)點(diǎn)

使用甘油潤滑，當(dāng)油管堵塞需要更換油管時(shí)，需要電場停電，等其溫度自然冷卻以后檢修人員方可進(jìn)入電場工作，這樣下來檢修時(shí)間最少5 h，更換為石墨軸瓦，減少檢修時(shí)間，降低了檢修強(qiáng)度，而且石墨軸瓦使用壽命長，可以利用年修時(shí)間進(jìn)行檢修或更換。

3 結(jié)束語

通過對(duì)除氧器加熱、煤氣冷卻器供水、輸灰機(jī)運(yùn)行以及靜電除塵器軸瓦的分析、診斷及改造，使蒸汽使用量、耗電量、耗水量明顯減少，備品備件的消耗費(fèi)用也相應(yīng)降低，干法除塵系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全穩(wěn)定，同時(shí)還較大地降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會(huì)效益。

Technical Modification of Dry Dedusting System of 2×180t Converter of Tiantie Hot Rolling Mill

Wang Lintao,Bian Haibin

Technical modification was carried out to solve the problems in the deaerator heating,gas cooler water supply, dust conveyor running and bush in electrostatic precipitator of dry dedusting system of 2×180t converter of Tiantie Hot Rolling Mill.After modification,the consumption of steam, electricity and water dropped conspicuously and spare part expenses also reduced relevantly.The safe running of dry dedusting system was ensured.

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（收稿 2011-03-27責(zé)編崔建華）

王林濤，女，2006年畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，現(xiàn)于天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司從事環(huán)保管理工作。