1 前言
紅河鋼鐵有限公司 2003年按兩臺 90m2燒結車間、兩座 450m3高爐煉鐵車間、兩座 40 t轉爐 , 兩臺 R8m弧型連鑄機車間及配套的公用輔助設施進行設計 , 2005年投產了一臺燒結機、一座高爐、一座轉爐、一座連鑄機。
40 t轉爐煉鋼主車間一次建成 , 設計年產連鑄坯 9218萬 t, 以生產普碳鋼和低合金鋼為主。轉爐為氧氣頂吹轉爐 , 公稱容量為 40 t, 平均出鋼量為44 t, 設計大裝入量為 52 t。兩座煉鋼爐共用一座600 t混鐵爐 , 安裝在加料跨內 , 鐵水來自本廠高爐 , 采用 65 t鐵水罐運輸。轉爐一次煙氣凈化采用濕法除塵。煉鋼車間由翻渣跨、加料跨、轉爐除塵跨、鋼水接受跨、澆鑄跨及出坯跨組成 , 加料跨起重機配置為 100 /20 t × 2 (20 + 20) t + 10 t, 檢修電動葫蘆為 10 t。
本工程包含煉鋼轉爐二次除塵及混鐵爐除塵。煉鋼轉爐二次除塵工程包含: 1#、2#轉爐二次除塵煙罩、除塵管道、布袋除塵器、風機、煙囪及配套的公用工程等?；扈F爐除塵工程包含: 除塵煙罩、除塵管道、布袋除塵器、風機、煙囪及配套的公用工程等。
工程于 2006年 5月 , 采用 (EPC) 總承包方式進行招標建設。由中國有色金屬工業第十四冶金建設公司和云南省冶金研究設計院聯合體中標。工程總投資約 2000萬元。2006年 8月 28日開工。2007年1月31日建成投產。工程達到設計要求符合紅鋼公司要求 , 獲得紅鋼公司從領導至一線工人的認可。
2 煙氣特性
2.1 轉爐二次煙塵參數
轉爐二次煙塵主要是氧化鐵、石墨等有害物等 , 產生于兌鐵水、加廢鋼、加散狀料、出鋼、出渣等工序中 , 其特點是: 煙氣量大、塵源分散 , 嚴重污染車間內部和廠區大氣。
轉爐二次煙氣中以兌鐵水時產生的煙塵為多。煙塵中 40%～66%為鐵的氧化物 , 其余為石墨粉以及硅、鈣、鎂的氧化物 , 粒度分布為: 10～40um, 11%; 40～60um, 13%; > 60um余量。
煙氣成份: CO2 % , CO8～10% , O2～8%
煙氣溫度: ～150℃ (中心 800℃)
煙塵濃度: 3～5g/Nm3
煙塵成份: 氧化鐵 45% , 石墨 30%, 其它25%
煙塵粒度: < 100um
2.2 混鐵爐煙氣參數
混鐵爐煙氣含塵濃度: 兌鐵水時久 2～5g/Nm3, 出鐵水時約 1g/Nm3。
煙塵成分: C30%～45%; TFe40%～50%; 其它 3%～12%。
煙氣密度: 113kg/Nm3。
煙氣溫度 (沿鐵水口垂直中心 ) : 兌鐵水口中心～1200℃, 兌鐵水口上部 2～3m 300～500℃,出鐵水口上部 160～200℃。
煙塵粒度: 從混鐵爐排出的煙塵 , 粒度大于20um的粉塵 80%以上 , 粒度小于 20um的粉塵不足20%。煙塵粒度組成如下表所列。
3 轉爐二次煙氣除塵
3.1 除塵工藝流程
二次煙氣除塵采用干法除塵工藝。流程是: 含煙塵氣體 → 爐前及爐后排煙罩 → 除塵管道 → 布袋除塵器 → 除塵風機 → 消聲器 → 煙囪 → 大氣。
3.2 排煙罩
轉爐二次煙氣排煙罩分爐前排煙罩和爐后排煙罩。爐前排煙罩設置在爐前防煙室內 , 爐后排煙罩設置在爐后防煙室側。采用管道連接為一體。
爐前煙塵捕集器為方形管道 , 設置在轉爐上部防煙室內 , 在轉爐進料口位置下方開口捕集煙氣 ,分左右兩部分。捕集器在防煙室外部變為圓形管道。爐前煙塵捕集器采用耐熱材料制作 , 內部襯耐火材料。
爐后煙塵捕集器采用碳素鋼制作 , 設置在轉爐防煙室外部 , 出鋼、出渣時操作門開啟后才進行工作。
3.3 轉爐二次除塵系統風量
轉爐二次除塵的排煙量國內尚無成熟的計算方法。設計時 , 參照國內統計數據確定。并煙氣上升速度和煙柱斷面積計算 , 罩口平均速度為 10m / s,投產后效果明顯 , 捕集率在 95%以上。兩座轉爐二次除塵系統的煙氣量為 60 × 104m3/h。
3.4 除塵器及風機
轉爐二次煙氣干法除塵主要采用長袋離線
脈沖除塵器 , 除塵效率達到 99%以上 , 共有 2 ×10個箱體 , 每個積灰箱下部設有振打器和電動
卸灰閥,設有兩條切出刮板機。過濾面積: 8800m2, 大過濾風速: 1114m /min。
風機大處理風量: 60 ×104m3/h, 風壓:4500Pa, 煙氣進口溫度: < 100℃, 電機功率:1600kW。
4 混鐵爐煙氣除塵
4.1 除塵工藝流程
混鐵爐除塵采用干法除塵工藝。流程是: 含煙塵氣體 → 側兌鐵槽排煙罩和出鐵口排煙罩 → 除塵管道 → 布袋除塵器 →除塵風機 →消聲器 →煙囪 →大氣。
布袋除塵器煙塵 → 旋轉御灰閥 → 刮板輸送機 →集合刮板輸送機 → 斗式提升機 → 儲灰斗 → 除塵加濕攪拌機 → 汽車定期運出。
4.2 排煙罩
混鐵爐排煙罩主要有兌鐵口上部排煙罩和出鐵口排煙罩。兌鐵水口排煙罩采用側立式 , 罩辟內部有一層耐火噴涂材料 , 外部采用扁鋼加固 , 并采用斜撐支架固定在操作平臺上。排煙罩上部采用活動式遮擋板。
出鐵水口采用半密閉固定式煙罩 , 布置在操作平臺上 , 并設置觀察孔。排煙罩外部采用扁鋼加固 , 排煙罩有足夠的剛度 , 可防止高溫輻射后罩壁變形。排煙罩下部采用活動式遮擋板。
4.3 混鐵爐除塵系統風量
兌鐵水煙罩吸風口平均速度取 10m / s, 半密閉出鐵口煙罩平均速度取 5m / s。除塵系統的煙氣量為 35 × 104m3/h。
4.4 除塵器及風機
采用長袋離線脈沖除塵器 , 除塵效率達到99%以上 , 共有 2×10個箱體 , 每個積灰箱下部設有振打器和電動卸灰閥 , 設有兩條切出刮板機。過濾面積: 5600m2, 大過濾風速: 1104m /min。
風機大處理風量: 35 ×104m3/h, 風壓:4500Pa, 煙氣進口溫度: 100℃, 電機 800kW。
5 風機房及煙囪
除塵風機房為鋼結構 , 內設置一臺轉爐二次除塵風機和一臺混鐵爐除塵風機。轉爐二次除塵系統按二爐一機配置 , 不考慮備用。系統設置高壓變頻器。低壓
脈沖袋式除塵器露天布置。風機進口設置風量調節閥 , 風機出口設置消聲器。為檢修方便設一臺 LD - A型電動單梁起重機 , 起重量為 10 t并設置有風機檢修跨。
兩套除塵器共用一個放散煙囪。煙囪出口直徑為 <4500mm, 高度為 30m。
6 自動控制
除塵風機采用高壓變頻器進行調速 , 變頻器調速裝置自動接收各電動閥的開、閉信號 , 根據電動閥開閉數量 (個數 ) 調整變頻器的輸出 (即除塵風機的工作轉速 )。電動閥無論是手動控制或自動控制 , 都將自動把各電動閥的開啟、關閉信號反饋到除塵風機調速控制系統 , 除塵風機調速控制系統根據閥門的開閉數量 (個數 ) 自動調整除塵風機的工作轉速。
轉爐二次除塵風機設置高速、中速、低速三個檔位?；扈F爐除塵風機設置高速和低速檔兩個檔位。
風機接收到一個提速信號即由低速提升至中速 , 同時收到第二個提速信號即由中速提升至高速; 同時收到兩個提速信號 , 即風機由低速直接提升至中速; 風機接收到降速信號, 如風機處于高速檔降至中速 , 風機處于中速檔降至次中速 , 處于次中速檔降至低速。
7 除塵效果
轉爐二次除塵及混鐵爐除塵系統正常投入運轉 , 煙氣經過干式凈化除塵系統處理后 , 含塵量 <50mg/m3, 達標排放。經除塵處理 , 轉爐和混鐵爐操作臺的含塵量 < 10mg/m3, 符合我國衛生標準。設置噪聲及廠界噪聲符合我國規定。
8 結論
本工程是目前云南省家對轉爐二次煙氣及混鐵爐煙氣進行除塵 , 項目屬于環境保護項目 , 工程本身不產生經大的經效益 , 增加煉鋼的成本約為8元 / t。但項目投入帶來良好的社會效益 , 降低操作環境含塵率 , 保護操作者身體健康 , 建造良好的社會環境。
