淺談120tconsteel電爐煙氣除塵技術(shù)

摘 要：CONSTEEL電爐是由意大利德興公司（THCHINT）開發(fā)的一種新型工藝電弧爐，與傳統(tǒng)的電爐相比，CONSTEEL電爐實現(xiàn)了鋼鐵料和散狀料的連續(xù)加入、連續(xù)輸送、連續(xù)預(yù)熱和連續(xù)熔化，同時實現(xiàn)了鐵水的連續(xù)加入，可以保證電爐中不堆積沒有融化的鋼鐵料。本文介紹了120t CONSTEEL電爐除塵系統(tǒng)的工藝流程、技術(shù)參數(shù)，闡述了設(shè)備選型和功能，并對實際應(yīng)用效果進行了總結(jié)，高效率地捕集和除塵，滿足了環(huán)保和安全生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：除塵系統(tǒng)；電爐煙氣；凈化

中圖分類號：TF341.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0186-02

1 電爐除塵系統(tǒng)工藝流程

電爐的內(nèi)排煙氣經(jīng)過廢鋼預(yù)熱通道、保溫?zé)煹?、沉降室、保溫?zé)煹?，?jīng)余熱鍋爐降溫后，內(nèi)排煙氣溫度降至約230℃左右，在增壓風(fēng)機抽力的作用下進入混風(fēng)倉去除火星，并與屋頂罩捕集的低溫?zé)煔獬浞只旌?，混合后的煙氣溫度降?20℃以下，再進入除塵器凈化排放，余熱鍋爐后的內(nèi)排煙道上設(shè)置增壓風(fēng)機，通過調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機轉(zhuǎn)速來平衡內(nèi)外排、滿足電爐除塵要求。圖1為電爐煙氣冷卻和除塵工藝流程圖。

1.1 電爐冶煉和吹氧工況過程

電爐在此工作過程中產(chǎn)生的大部分高溫?zé)煔庵饕伤郊恿贤ǖ酪淮蜗到y(tǒng)捕集，高溫含塵煙氣（稱為一次煙塵）首先通過水平加料短直引對廢鋼進行預(yù)熱，經(jīng)燃燒沉降室、余熱鍋爐，再經(jīng)增壓風(fēng)機將內(nèi)排高溫?zé)焿m與電爐爐周狗屋罩的二次中溫?zé)焿m混合后，匯入主排塵管。在此過程中從爐蓋縫隙、電極空孔、加料孔和爐門等處外冒的二次煙塵主要由狗屋捕集罩（狗屋罩處于密閉狀態(tài)）進行捕集。狗屋捕集罩吸口管道對應(yīng)閥門開度100%。屋頂罩閥門15%。內(nèi)排預(yù)熱通道閥門開度100%[1]。

1.2 電爐加料（主要針對第一籃料）、出鋼工況過程

電爐在此工作過程中產(chǎn)生的大部分中、低溫?zé)焿m主要由狗屋導(dǎo)流罩（處于打開狀態(tài)）+誘導(dǎo)式屋頂罩捕集，此過程水平加料預(yù)熱分支系統(tǒng)（增壓風(fēng)機）處于低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)。對應(yīng)閥門開度為最小值（30%左右），屋頂罩閥門80%。狗屋捕集罩閥門開度在30%左右。

1.3 工藝描述

對內(nèi)排預(yù)熱段系統(tǒng)所抽取的高溫?zé)煔膺M行余熱回收。

內(nèi)排系統(tǒng)：從爐內(nèi)抽出的～1300℃高溫?zé)煔?，通過水平加料通道進行廢鋼預(yù)熱后，降溫至500～850℃進入沉降室，經(jīng)過二次燃燒和大顆粒沉降后，煙氣進入余熱鍋爐降至～180～220℃，產(chǎn)生1.0MPa，約14t/h飽和蒸汽。最后通過混入狗屋捕集的煙氣（90℃），混入屋頂罩捕集的煙氣（50℃）最終使煙氣降至～110℃以內(nèi)，進入常溫濾料的除塵設(shè)備凈化[2]。

除塵器收集的煙塵經(jīng)除塵器下的刮板輸送機送入灰?guī)臁?/p>

2 除塵系統(tǒng)設(shè)備選型

2.1 電爐一次加壓風(fēng)機電機

位置：電爐一次煙氣管路上，余熱鍋爐與混合筒之間。

功能：增加除塵系統(tǒng)壓力，補充電爐一次煙氣管路壓力損失。

類型：F式單吸雙支撐離心式風(fēng)機，葉輪安裝在鍛鋼制成的滾柱承上，電機驅(qū)動，變頻啟動及調(diào)速。

規(guī)格參數(shù)：流量：480000m3/h；數(shù)量：1臺；煙氣溫度：250℃；全壓：4500Pa；轉(zhuǎn)速：960rpm；變頻電機功率：1000kW/10kV/6P/F/IP54。

2.2 一次煙氣高溫?zé)煹?/p>

位置：水平加料出口至增壓風(fēng)機進口之間。

類型：保溫?zé)煹馈?nèi)襯澆注料。

規(guī)格參數(shù)：煙氣溫度：500～850℃；直徑：DN2900mm；數(shù)量：1套。

2.3 主風(fēng)機

位置：在除塵站內(nèi)、除塵器與煙囪之間。

功能：是整個除塵系統(tǒng)的動力源，它將除塵系統(tǒng)的煙氣抽吸的除塵器內(nèi)進行過濾，然后由其送入煙囪排放。

類型：雙支撐雙吸離心式風(fēng)機，葉輪安裝在鍛鋼制成的滾柱軸承上，電機驅(qū)動。

規(guī)格參數(shù)：流量：850，000m3/h；煙氣溫度：80℃；配套電機功率：1600kW/10kV/20～50Hz；風(fēng)機控制方式：電機變頻啟動、調(diào)速。

2.4 主電機及變頻器

位置：在除塵站內(nèi)、風(fēng)機一側(cè)。

功能：為主風(fēng)機的葉輪旋轉(zhuǎn)提供動力。

類型：變頻交流異步三相電機。

規(guī)格參數(shù)：功率：1600kW；電壓等級：10kV/50Hz；變頻范圍：20～50Hz；冷卻方式：空空冷；防護等級：IP54；絕緣等級：F。

2.5 脈沖布袋除塵器

脈沖布袋除塵器是在壓力狀態(tài)下工作，裝有自動布袋清理系統(tǒng)，通過脈沖閥噴出高壓氣流高效清理布袋上的粉塵。

主要有以下優(yōu)點：有能力清理較長的布袋；可以離線清灰；清潔，維護簡單。

位置：在除塵站內(nèi)、混風(fēng)筒與主風(fēng)機之間。

功能：將顆粒物從煙氣中分離出來。

類型：袋式除塵，低壓脈沖離線清灰。

規(guī)格參數(shù)：總過濾面積：31100m2；處理風(fēng)量：170萬m3/h；過濾速度：0.91m/min（全過濾速度）；清灰方式：低壓脈沖噴吹；隔膜閥規(guī)格：76A、3寸；脈沖閥數(shù)量：520個；進風(fēng)方式：低側(cè)進灰斗；使用溫度：50～120℃；濾袋材質(zhì)：覆膜加厚針刺氈600g/m2；濾袋規(guī)格：？準160×7000mm；濾袋數(shù)量：8840條。

2.6 輸灰裝置

沉積在除塵器灰斗中的灰塵和顆粒物由一套自動裝置處理。為了防止系統(tǒng)壓力的泄露，整個輸灰裝置是密封的。

除塵器每個灰斗出口均設(shè)手動插板閥，檢修時啟用，其它灰斗可以正常工作。

除塵器灰斗排出的灰塵是通過星型卸灰閥/一級刮扳機卸灰/集中灰倉進行卸灰。

2.6.1 手動插板閥

型號規(guī)格：300×300；

數(shù)量：10臺。

2.6.2 星型卸灰閥

型號規(guī)格：300×300；

卸灰量：15m3/h；

電機功率：1.1kW；

數(shù)量：10臺。

2.6.3 脈沖除塵器灰斗底部切出埋刮板機

切出埋刮板機型號：SMS310；

長度：L=30m；

鏈條運行速度：9m/min；

電機功率：11kW；

數(shù)量：2臺；

輸送能力：20～30m3/h。

2.6.4 集中灰倉

容積：25m3；

數(shù)量：2臺。

灰倉自行配置卸灰閥，輸灰設(shè)備帶機旁控制箱，進入除塵器的PLC控制系統(tǒng)。

3 生產(chǎn)應(yīng)用中的效果

某鋼廠120t Consteel電爐經(jīng)過6個月的生產(chǎn)運行，除塵系統(tǒng)運行正常，外排煙塵經(jīng)過檢測達到環(huán)保要求，達到了預(yù)期的效果。

（1）煙塵捕集率≥90%，廠房區(qū)域見不到黃煙，生產(chǎn)操作環(huán)境改善。

（2）粉塵排放濃度≤15mg/Nm3，超出國家規(guī)定的粉塵排放標準。

（3）袋式除塵器的除塵效率高，可達98%。

（4）系統(tǒng)排煙溫度<100℃，運行中未出現(xiàn)煙溫過高燒毀除塵器濾袋的現(xiàn)象。

（5）除塵煙氣的相對濕度小，除塵器濾袋無過板結(jié)和水解，延長濾袋使用壽命。

4 結(jié)束語

綜上所述，Consteel電爐除塵系統(tǒng)，既滿足了對連續(xù)上料的廢鋼進行預(yù)熱的需要，同時也取得了良好的除塵效果。余熱鍋爐的應(yīng)用滿足了除塵系統(tǒng)中降低煙氣溫度和濕度，保證除塵器正常工作，優(yōu)于其他降溫措施，且余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，可以進行回收利用，產(chǎn)生經(jīng)濟效益，符合循環(huán)經(jīng)理的理念和持續(xù)發(fā)展的要求。

參考文獻

[1]徐維臣，肖 彪，谷孝保.低壓脈沖濾袋凈化工藝在90t Consteel電爐上的應(yīng)用[J].南方金屬，2003（06）：36～38.

[2]張?zhí)J保.150t電爐煙氣除塵與節(jié)能技術(shù)[J].山西冶金，2002（01）：58～60.

收稿日期：2018-4-24

作者簡介：程 龍（1982-），男，河北定州人，工程師，本科，從事冶金工程項目管理工作。