轉(zhuǎn)爐煙氣含水量對(duì)干法除塵效率的影響

王文明

（福建三鋼閩光股份有限公司煉鋼廠(chǎng) 福建三明 365000）

引言

在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中，熔池中的溫度通常在2000攝氏度至2600攝氏度的范圍內(nèi)。氧化鐵顆粒以及部分濺出的細(xì)渣和原料中的小顆粒以強(qiáng)勁的氣流從爐口排出。轉(zhuǎn)爐煙氣煙道進(jìn)口的含煙濃度十分之高，一般處于80—150g/m2，含煙量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家規(guī)定排放量，我國(guó)在生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐鋼的過(guò)程中每年產(chǎn)生出來(lái)的轉(zhuǎn)爐粉塵將近1000萬(wàn)噸，急需對(duì)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

1 轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)

其中，除塵常用的處理方法主要有兩種：濕法和干法。其中濕法除塵系統(tǒng)在最為常見(jiàn)，整體系統(tǒng)的安全性和可靠性非常高，操作相對(duì)簡(jiǎn)單和便捷，但與此同時(shí)整體處理方法耗水量、耗電量非常大、經(jīng)過(guò)處理后的粉塵排放濃度相對(duì)較高、整體粉塵處理成本相對(duì)較高等諸多問(wèn)題。轉(zhuǎn)爐干式除塵系統(tǒng)的主要部件由蒸發(fā)冷卻器，靜電除塵器，燃?xì)怙L(fēng)機(jī)，燃?xì)馇袚Q閥站，燃?xì)饫鋮s塔等部分組成。由于耗水量低，無(wú)污水處理系統(tǒng)，粉塵排放濃度低，干法除塵工藝本身得到了有效推廣和應(yīng)用于我國(guó)許多大型鋼鐵企業(yè)。但干式除塵系統(tǒng)在具備以上諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也存在轉(zhuǎn)爐操作本身所存在的間歇性和工藝復(fù)雜性等問(wèn)題。

2 煙氣含水量對(duì)除塵的影響

煙氣含水量對(duì)除塵效率的影響主要通過(guò)改變煙氣中的粉塵比阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.1 粉塵比電阻對(duì)靜電除塵器的影響

靜電除塵器主要包括靜電除塵器本體，用于提供高壓直流電的電源裝置，以及低壓自動(dòng)控制裝置，并且是步進(jìn)變壓器供電模式。集塵器陽(yáng)極板接地當(dāng)含塵煙氣通過(guò)靜電除塵器中的四個(gè)電場(chǎng)時(shí)，主要的除塵過(guò)程是氣體電離。帶有灰塵的帶電灰塵向電極移動(dòng)并帶有灰塵，以實(shí)現(xiàn)回收利用。其中，粉塵傳導(dǎo)率的主要測(cè)量參數(shù)是粉塵比電阻，這對(duì)靜電除塵器的效率有顯著影響?；覊m處于松散狀態(tài)下的表觀(guān)電子量阻力，灰塵比值和單位面積的阻力，單位厚度的防塵值可稱(chēng)為灰塵比電阻。靜電除塵器可以保持最大的工作效率和最佳的工作效果。超過(guò)此范圍后，將對(duì)整體除塵效果和除塵效率產(chǎn)生一定影響。粉塵比電阻對(duì)除塵效率的影響主要體現(xiàn)在比電阻低，粉塵和高比電阻分為兩部分，影響電除塵效率的不同效果。低比電阻粉塵會(huì)導(dǎo)致粉塵脫離陽(yáng)極板，重返煙氣中，在陽(yáng)極板上跳躍，無(wú)法附著在陽(yáng)極板和陰極線(xiàn)上，由氣流帶取出引起黑煙，除塵效果差。高比率成為粉末抗性粉塵，并且除塵效率的效果不容易被灰塵排出，并且電暈電流降低。同時(shí)，在增加陽(yáng)極板厚度的過(guò)程中殘余電荷分布不均勻，導(dǎo)致局部擊穿和電離。局部擊穿頻繁出現(xiàn)產(chǎn)生電火花產(chǎn)生電離現(xiàn)象，除塵效率惡化。

2.2 煙氣含水量對(duì)粉塵比電阻的影響

灰塵成分、溫度和濕度都會(huì)對(duì)粉塵比阻力產(chǎn)生一定的影響作用。轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程本身的穩(wěn)定性也確保了煙氣粉塵成分的穩(wěn)定性，正因如此在對(duì)煙氣含水量影響因素進(jìn)行分析和研究的過(guò)程中可以忽略灰塵成分和溫度對(duì)粉塵比電阻所帶來(lái)的影響作用，從而定性地考慮濕度對(duì)轉(zhuǎn)爐粉塵特性的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)煙氣含水量來(lái)改變粉塵比阻是最簡(jiǎn)單，最有效的方法。進(jìn)一步提高靜電除塵器的工作效率。

3 控制煙氣含水量措施

其中在轉(zhuǎn)爐煙氣正式進(jìn)入到干式除塵蒸發(fā)冷卻器之前還需要經(jīng)過(guò)煙罩汽化冷卻到500到800攝氏度，在通過(guò)圓形布置正式進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器后，使用12個(gè)蒸汽霧化噴槍冷卻高溫?zé)煔?，煙氣溫度保持?00-300攝氏度的范圍內(nèi)，同時(shí)在整個(gè)過(guò)程中比例—積分—微分控制調(diào)節(jié)器對(duì)EC出口溫度設(shè)定值、煙氣溫度、流量值進(jìn)行控制的方式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)噴淋水量的控制。煙氣的含水量主要受整個(gè)過(guò)程中噴槍和EC出口溫度的影響，只需要對(duì)煙氣含水量進(jìn)行控制就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)粉塵比電阻的控制。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，噴槍會(huì)有一些自然磨損，霧化性能會(huì)下降。在噴槍使用超過(guò)900爐之后應(yīng)該進(jìn)行拆除檢查處理，及時(shí)更換其中磨損以及堵塞的噴槍?zhuān)ＷC噴槍工作效率和工作質(zhì)量。通過(guò)綜合計(jì)算EC出口溫度設(shè)定值，煙氣溫度和流量值，可以獲得噴水量。通過(guò)將 EC出口溫度設(shè)定為220—260攝氏度范圍內(nèi)的方式可以有效避免PID控制計(jì)算延時(shí)、介質(zhì)煙氣溫度急劇變化等對(duì)噴淋水量以及煙氣含水量所帶來(lái)的影響作用，將煙氣含水量控制在合理范圍內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)干式除塵系統(tǒng)灰塵電阻比、煙氣含水量控制措施等方面進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)煙氣含水量會(huì)間接的對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)中的整體除塵效果會(huì)產(chǎn)生巨大影響作用，通過(guò)從噴槍和EC出口溫度設(shè)置兩方面來(lái)提出有效的煙氣含水量控制方法間接地作用于灰塵比電阻，進(jìn)一步提出具有針對(duì)性的改進(jìn)措施，提高除塵效率和除塵質(zhì)量。