转炉煤气干法回收称为 [转炉干法除尘系统泄爆问题研究]
时间：2020-03-06 07:42:07 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】近年来，转炉干法除尘在钢铁领域得到广泛应用。但在应用过程中，干法除尘暴露出较多问题，如蒸发冷却器湿灰结垢、静电除尘器阴极线断线、静电除尘器泄爆等。其中，最为突出的问题为静电除尘器泄爆。泄爆会对转炉冶炼生产带来较大的影响，同时会破坏静电除尘器内部设备。本文以炼钢180t转炉干法除尘系统的生产数据为基础，系统分析了产生泄爆的原因，并结合生产归纳出避免泄爆的有效措施，降低系统检修率，从而提高生产效率。
【关键词】转炉干法除尘；静电除尘器；泄爆阀
转炉在吹炼时产生大量含有CO和氧化铁类粉尘的高温烟气，高温烟气经过汽化冷却烟道进行热回收及降温，使其在蒸发冷却器入口的烟气温度达到900℃。经蒸发冷却器喷水降温后的煤气温度下降到约180℃。当转炉工作状态处于前、后燃烧期或不能实现煤气回收时，经净化处理后的烟气通过烟囱在高空点火燃烧放散；当满足煤气回收条件时，煤气切换至煤气回收管网，经煤气冷却器二次冷却至70℃后送至煤气柜储存。该工艺相比传统湿法，具有显著的节水、节电优势，国家发改委已将干法除尘技术列入国家重大技术装备研制和重大产业技术开发专项。
１．180t转炉干法除尘运行分析
1.1静电除尘器泄爆原理
转炉煤气的爆炸极限条件有2个，分别为：①CO%�9%,O2�6%;②H2�3%，O2�2%。当静电除尘器内煤气成分到达此条件，可能产生泄爆。该静电除尘器进出口均安装有4个泄爆阀，泄爆阀设定的起跳压力为三级，分别为1200Pa、6300Pa、22000Pa。
1.2静电除尘器泄爆原因
投产初期，系统出现多次泄爆，经过系统分析，产生泄爆的主要原因有如下几种：
1.2.1原料因素
①加入的废钢、白云石等副原料潮湿，导致产生的水蒸气进入静电除尘器，被高压电离生成H2及O2, 导致电除尘器内H2及O2成分超过爆炸极限，从而使电除尘器泄爆。此项是造成电除尘器泄爆的主要原因之一。
②转炉冶炼时，加入大量的废钢，而废钢质量较差，有大量的钢渣和轻质废铁和海绵铁。轻质废钢漂浮在铁水液面上，导致点火困难，而氧枪中的氧气则大量跑逸到烟气中，O2所占比例迅速升高，导致电除尘器泄爆。此项也是造成电除尘器泄爆的主要原因之一。
③造渣料和冷却剂在短时间大量倒入转炉中，造成烟气量在短时间迅速增大，引起煤气成分波动而达到泄爆条件。
1.2.2操作因素
①电除尘器出口烟气温度较高，大部分集中在200℃。高温导致氧枪提枪，而提枪后再次下枪导致烟气中O2成分迅速上升，而此时烟气中CO成分较高，及易达到爆炸极限，从而电除尘器产生泄爆。造成电除尘出口烟气温度过高的原因一般是蒸发冷却塔喷水降温未达到预定温度（设定值180℃）。
②转炉生产工况不稳定，严重喷溅时导致瞬时产生大量烟尘，从而使电除尘器内瞬时压力超过泄爆阀一级泄压值（1200Pa）而泄压。
③转炉开始吹炼时，氧枪迅速下枪并吹氧。由于初期没有经验，供氧强度采用设计值即（~700Nm3/min），使得烟气中未完全被铁水消耗的氧气逸到转炉煤气中，从而产生泄爆。此项是造成电除尘器泄爆的主要原因之一。
１．２．３设备因素
①系统设备、管道密封效果不好，在冶炼过程中吸入空气，导致烟气中O2超标，达到极限时静电除尘器便发生泄爆。
②静电除尘器内部电场产生电火花，导致电除尘器泄爆。正常运行下，静电除尘器是不会产生电火花的，当电场内的阳极板和阴极板的距离达到了起弧条件时则会产生电火花。造成此现象一般有以下几种因素：
a.由前次电除尘器泄爆时对阳极板形成冲击，使阳极板发生位移或变形，阳极板与阴极线之间的距离发生改变，达到起弧的条件。
b.阳极板的清灰振打效果差，不能及时清理阳极板上积聚的灰尘达，致阳极板的带电离子与阴极线的距离达到了起弧的条件。
c.瞬时烟气量大，超过设计值，烟气电阻增大，也会使阳极板与阴极线达到起弧条件。
1.3减少静电除尘器泄爆的措施
在投产后的运行操作中，逐步掌握了产生泄爆的原因，并总结归纳出应对措施。采取减少泄爆的措施后， 1#转炉一年的泄爆次数从2007年到2010年，由65次降低到7次；2#转炉由71次降低到9次。由于泄爆次数的减少，转炉干法除尘系统步入正常生产轨道，生产效率得到很大的提高。目前转炉静电除尘器泄爆控制已达到国内先进水平。
在生产实践中，逐步总结出如下减少静电除尘器泄爆的措施：
（1）尽量保证废钢、矿石等原料干燥，如不能保证应尽量将含水量较高的废钢及副原料放在投料期间最后一段时间投放，错开初期吹氧时间。
（2）有条件时将雨雪天气的废钢加热1~2min，时间视其含水量确定；加热时活动烟罩不能正对转炉，避免水蒸气进入余热锅炉烟道。
（3）控制好静电除尘器出口烟气温度〔正常值应＜180℃〕，加强对喷淋系统的检修和控制。也可以在开吹前喷入适量蒸气或水降低初期烟气温度，从而降低烟气电阻。
（4）降低开吹时氧气压力和流量，并持续40s~60s，从而降低CO的生产速度，使其在路内迅速被氧化生成CO2，不能达到产生泄爆的条件。
（5）全线设备要勤于检修维护，并行成固定的制度，保证各个设备的密封完整。
加强对电除尘器电场的维护，及时更换损伤的电极板，使其保持良好的状态，保持阳极板与阴极线相对标准的间距；保证振打清灰的效果；保证四个电场的正常工作，如有电场接地需及时检修处理，否则将增加其他电场的除尘负荷，导致泄爆次数增加。
（6）另可根据厂内运行数据，适当提高泄爆阀一级泄爆压力，可避免一些不必要的泄爆。国内某钢厂将一级泄爆压力由1200Pa提高到5000Pa，减少了很多因气压波动带来的泄爆。
２．结束语
国内第一套转炉煤气干法除尘自投产后，由于运行中出现大量的问题，给生产带来较大的影响，曾经一度在国内无法推广应用。随着实际生产经验和数据的积累，主要暴露的问题也得到相应的改进措施，转炉干法除尘得到广范应用和推广，其节能减排的优势也得以凸显。作为全国较早投产的转炉干法除尘系统，从生产中总结出的对泄爆的分析和控制对其它钢厂有很好的启示作用，也为其它转炉干法除尘系统提供了宝贵经验。■
【参考文献】
［１］马宝宝，刘飞.济钢三炼钢转炉干法除尘系统泄爆控制的实践[J].机械与电子，2010，(13):87-88.
［２］赵明泉，赵鑫.预防转炉电除尘系统泄爆的有效措施[J].包钢科技，2010，36(2):12-13.
［３］张东丽，毛艳丽，曲余玲.转炉煤气干法除尘技术应用现状[J].冶金管理，2010，(7):57-60.
［４］刘颖昊，转炉煤气干法回收利用技术研究[G].2003年中国钢铁年会论文集，730-33.
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