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高炉出铁场湖南除尘器布袋除尘罩、管道体系布置的重要(上)

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高炉出铁场湖南除尘器布袋除尘罩、管道体系布置的重要(上)

发布日期:2018-06-28 作者: 点击:

    高炉出铁场湖南除尘器布袋除尘罩、管道体系布置的重要(上)


  高炉在出铁期间所散发的烟尘是钢铁厂对大气主要污染源之一。跟着高炉强化锻炼和大型化,如果不采取行之有效的烟气捕集及净化措施,那么,所带来的环境污染将会日趋严重。跟着炼铁生产的工艺流程科学化和管理科学化的程度越来越高,为降低工人的劳动强度,提高劳动生产率,出铁场也提出了清洁工厂的概念。除了在各产尘点设置适当的除尘罩外,工艺流程与管道体系布置也十分重要。出铁场的烟尘近似75%的是氧化铁,其他还有少数的烧灰及氧化硅、氧化铝、氧化锰等,这些已足以对人体健康及大气环境造成极大的危害了。据统计,每生产1t铁水,出铁场平均生产约2kg烟尘,而且因为烟尘颗粒小,散发到大气中严重影响空气质量。因而,出铁场除尘历来是高炉环保的要点之一。下文主要通过济钢4号大高炉设计时总结经验,探讨新技能,力求在今后设计工作中再上新台阶。


  出铁场主要尘源有出铁口、主沟、撇渣器、铁沟、渣沟、铁水罐位等,在没有水冲渣的出铁场一般还有铁渣罐位。在出铁的全进程中,出铁口处的铁水中发生大量的烟气并夹带着游离状粉尘,在高温高压的作用下喷着滚滚浓烟,此处的烟尘量较大;铁水罐位的铁水浇注时,因为摆动流嘴与铁水罐的落差较大,铁水的强大冲击而发生较大的烟尘;而主沟、撇渣器、铁沟、渣沟等主要是因为热压的作用也发生少数的烟气。


  济钢4号高炉设有4个铁口,矩形双出铁场分南北对称布置。有时因为不来渣,会出现同场两铁口重叠出铁情况。除尘体系主要是捕除高炉铁口出铁进程中发生的烟尘。该高炉除尘点有:出铁口(顶吸+侧吸)、摆动流嘴(2个侧吸)、铁沟、渣沟、主撇渣器。共设2台880000m3/h风量的除尘风机和2台过滤面积为12200m2的脉冲布袋湖南除尘器布袋,并联运行。除尘总管对应4个铁口各有一个支管,依照除尘点分若干分支,各分支装有阀门。湖南除尘器布袋捕集的粉尘通过气力输送装置输送至灰仓以进行二次使用。


  因为生产工艺的局限性,如开铁口、堵铁口及行车的操作区域等多方面的限制条件,使得出铁口的烟气除尘成了处理出铁场烟气除尘作用的关键。因而,在设计中对出铁口这个关键部位进行了要点的研讨。


  首先是出铁口出铁时烟气的组成和流向。在高炉出铁口出铁时,铁水中的烟气夹带着大量的游离状粉尘在高温高压的作用下喷出滚滚浓烟,此时的烟尘量较大,烟气温度也较高。事实上,这一处的烟气是由以下三部分组成的:①在出铁口出铁时因为炉内余压的作用而喷发出来的烟气,因为出铁口的口径较小且出铁时铁水为满流,所以该部分的烟气量不大,可是其流速较快,气流向远离出铁口方向喷发;②在出铁时,因为存在落差,从出铁口冲出的铁水落到铁水沟后激起了大量的烟气,受热压的作用气流方向向上可是很紊乱,且烟气量跟着铁水沟内铁水面的上升落差减小而减小;③在出铁口附近的铁水主沟内,因为热压的作用,从铁水中挥发出了大量的烟气,气流方向是向上的。咱们研讨了尘源的扩散方向和扩散视点,因为除尘体系在除尘罩口外形成的负压是很小的,所以除尘罩要设置在顺着尘源的扩散方向处,并且能尽量地包容其扩散视点,这也是咱们能否将烟气或粉尘进行有效捕集的关键。由落差和热压发生的较大量的烟气,在从出铁口处喷发出的小量烟气的引射作用下,几乎是接近45°角上升然后扩散的,并且在被铁口上部的风口平台的阻挡后外逸,直冲向出铁场的屋顶。因而,除尘罩的设置,适合在出铁口的上部靠前的部位,罩口覆盖面在不影响工艺的条件下尽量覆盖出铁处的烟尘扩散。出铁的前段时间与后段时间的烟气量不相同,后者因为在出铁一段时间后,其铁水流量减小、铁水沟面上升而落差减小等等因数,而比前者的烟气量要减少许多。


  其次,出铁口处除尘罩的设置。出铁口处除尘罩的设置,只有两种方法,一种是设置侧吸罩,另一种是设置上吸罩。在了解出铁进程中出铁口处的烟气组成及气流方向后,认为在出铁口的上部设置上吸罩比在两侧设置侧吸罩的作用要好,吸入的外部空气要少,也即可以用相对较小的抽风量得到较为满意的除尘作用,而以往的设计往往采用侧吸罩的方法,可能是因为现场的条件限制,可是这种方法是不可取的,既增加了环保的出资,又很难达到除尘的作用,原因是侧吸罩方法没有对着烟气活动方向去捕集烟尘,而为了改变烟气活动方向向着侧吸罩方向需要极大的抽力,因而这样也将吸入了大量的空气。那么为什么在采用侧吸罩方法设计,套用以往的经验数据断定了抽风量后,其除尘作用有好有差呢?作用好一些的,基本上是因为大高炉的风口平台大而设置的侧吸罩延伸较长的缘故,可是如果没有这些条件的情况下,其实际除尘作用往往就不是太好。采用上吸罩的方法,虽然所设置的方位可能会影响炼铁工艺的操作,如更换风口设备,吊车在铁口处的作业等等,可是这些影响不是在出铁期间,而所设置的上吸罩却只是在出铁期间起作用,两者的工作期并不矛盾,在设计上吸罩时可以采用比如活动的、可拆卸的方法等等。


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