淺談高爐出鐵場(chǎng)除塵創(chuàng)新與改造

白瑋

（山東萊蕪鋼鐵股份有限公司，煉鐵廠 山東 萊蕪 271104）

隨著高爐高風(fēng)溫、高煤比、高富氧、高頂壓等操作手段的應(yīng)用，冶煉強(qiáng)度的不斷提高，生產(chǎn)工藝和操作水平的不斷提升，高爐產(chǎn)量不斷提高，煙塵的排放量也隨之加大，員工對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和清潔生產(chǎn)的要求也越來越強(qiáng)烈。原有的出鐵場(chǎng)除塵能力突顯不足，必須進(jìn)行改造創(chuàng)新，提高除塵效果。

1 現(xiàn)狀

萊鋼股份煉鐵廠現(xiàn)有六座高爐，高爐出鐵場(chǎng)最初設(shè)計(jì)為斜坡式出鐵場(chǎng)。出鐵場(chǎng)平臺(tái)高低錯(cuò)臺(tái)多、放坡多。高爐在出鐵過程中產(chǎn)生大量的煙塵。高爐出鐵場(chǎng)除塵原設(shè)計(jì)只有鐵口頂吸罩和罐位罩進(jìn)行除塵，鐵口和罐位產(chǎn)生的煙塵大部分被收集，仍有部分煙塵得不到很好的收集，影響除塵效果。撇渣器和流鐵溝處有大量煙塵外溢，但是撇渣器和流鐵溝因標(biāo)高相差大，無法實(shí)現(xiàn)封閉，無法進(jìn)行除塵，給高爐現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。同時(shí)帶有腐蝕性的酸性煙塵加劇了廠房鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕。

2 原因分析

出鐵場(chǎng)除塵效果差的原因主要有：（以萊鋼股份煉鐵廠2#高爐為例）

2.1 出鐵場(chǎng)除塵器入口管道曲折，阻損大

2 #高爐出鐵場(chǎng)除塵原設(shè)計(jì)為1#、2#高爐共同使用，因現(xiàn)場(chǎng)空間的限制，除塵器本體入口部位設(shè)計(jì)成方管，彎頭多，管網(wǎng)走線曲折，阻損大。隨著兩座高爐大修擴(kuò)容以及1#高爐新上出鐵場(chǎng)除塵，只在方管的中部進(jìn)行隔斷，僅供2#高爐出鐵場(chǎng)除塵使用。隨著2#高爐擴(kuò)容及冶煉強(qiáng)度的提高，出鐵量大大提高，加之原除塵的設(shè)計(jì)缺陷，系統(tǒng)阻力大，系統(tǒng)各處風(fēng)量分配不合理，除塵效果差。

2.2 出鐵口頂吸罩為固定式，容積小

原出鐵口頂吸罩為固定式，受現(xiàn)場(chǎng)開口機(jī)、泥炮的影響，容積小，除塵能力差。影響爐前作業(yè)。為方便檢修在頂吸罩上開孔，因此外面的風(fēng)混入嚴(yán)重。由于是不可移動(dòng)，導(dǎo)致位置偏高，受橫向風(fēng)干擾明顯。

2.3 出鐵口無側(cè)吸

鐵口側(cè)吸是煙塵捕集的重要部分，出鐵口大量的煙塵通過側(cè)吸進(jìn)行除塵。原設(shè)計(jì)受高爐產(chǎn)量小和現(xiàn)場(chǎng)位置的限制，沒有設(shè)計(jì)側(cè)吸罩，因此，除塵效果差。

2.4 撇渣器、流鐵溝難封閉，無法除塵

改造前出鐵場(chǎng)平臺(tái)為耐火磚干鋪，現(xiàn)場(chǎng)平臺(tái)放坡多。主溝、撇渣器、流鐵溝、罐位平臺(tái)標(biāo)高不一。撇渣器、流鐵溝為敞開式，沒有進(jìn)行封閉。出鐵時(shí)產(chǎn)生二次煙塵無法捕集。

3 改造措施

多年來，萊鋼股份煉鐵廠針對(duì)六座高爐出鐵場(chǎng)除塵效果差的現(xiàn)狀，作了大量的研究、改造和實(shí)踐，取得了顯著的效果。借助幾座高爐大修的機(jī)會(huì)，多次對(duì)出鐵場(chǎng)除塵進(jìn)行創(chuàng)新改造，達(dá)到良好的除塵效果。（以萊鋼股份煉鐵廠2#高爐為例）主要措施有：

3.1 對(duì)除塵風(fēng)機(jī)能力進(jìn)行核算和風(fēng)量重新分配，管道重新優(yōu)化、設(shè)計(jì)。

通過核算原出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)除塵風(fēng)量，只需將除塵器本體入口的方管拆除至與原1#高爐除塵管道隔斷的部位，重新進(jìn)行管道優(yōu)化，能夠滿足改造后的風(fēng)量需求。將原有的方管道和方彎頭全部拆除。對(duì)除塵器進(jìn)口至吸塵點(diǎn)處主管道進(jìn)行優(yōu)化，重新布置管道走向，將管道設(shè)計(jì)成直管，走向取直。在原管道上設(shè)置兩個(gè)彎頭，減少管道彎頭數(shù)量，降低系統(tǒng)阻力。制作一個(gè)天圓地方連接除塵器本體和除塵主管道。通過改造，管道走向更加合理，系統(tǒng)阻力大大減少。

3.2 頂吸罩改造為可移動(dòng)式，增大尺寸，增大容積。

改造固定式頂吸罩為可移動(dòng)式頂吸罩。同時(shí)加寬、加長(zhǎng)、加深頂吸罩尺寸，以此來增大容積，增加除塵量。在頂吸罩前面設(shè)置類似風(fēng)鈴的鋼制防霧簾，使開鐵口瞬間產(chǎn)生的大量煙塵得以緩沖，減少大量煙塵外溢。同時(shí)，在頂吸罩周圍設(shè)置了霧化噴淋裝置。通過向煙塵上噴霧化水，減少煙塵的擴(kuò)散。通過改造，大大提高了除塵能力。

3.3 在鐵口處增加側(cè)吸罩

鐵口側(cè)吸是煙塵捕集的重要部分，側(cè)吸不能吸走的煙塵上升部分由頂吸罩捕集吸走。在鐵口位置，安裝1200mm×1000mm×700mm方形側(cè)吸罩，在罐位除塵管道的下方開口，安裝直徑Φ1100mm的除塵管道，從高爐泥炮操作室底部敷設(shè)。在側(cè)吸口側(cè)面設(shè)計(jì)擋煙板，壓縮煙氣的擴(kuò)散空間，提高側(cè)吸口的捕集效率。由于側(cè)吸使用過程中易出現(xiàn)渣鐵堵死通道的問題，在側(cè)吸口側(cè)面設(shè)計(jì)清渣門。

3.4 出鐵場(chǎng)平臺(tái)的平坦化改造，為出鐵場(chǎng)的封閉創(chuàng)造條件

將原有坡度的出鐵場(chǎng)，以撇渣器標(biāo)高為基準(zhǔn)進(jìn)行改造，改造為同一標(biāo)高的平坦的出鐵場(chǎng)。在高爐出鐵場(chǎng)原框架梁基礎(chǔ)上新增鋼筋混凝土連續(xù)板墻，增加整體剛度，在板墻上預(yù)制裝配蓋板，蓋板上面現(xiàn)澆150mm整體鋼筋混凝土路面，將出鐵場(chǎng)整體標(biāo)高改造為7.600m，實(shí)現(xiàn)了出鐵場(chǎng)徹底平坦化。通過改造使得撇渣器、主流鐵溝、流鐵溝的封閉得以有效實(shí)施。

3.5 罐位平臺(tái)改造為一體式，平蓋板封閉

罐位平臺(tái)在原基礎(chǔ)上加高1100mm，與流鐵溝上封閉蓋板標(biāo)高及出鐵場(chǎng)平臺(tái)標(biāo)高相同，將2#-5#罐位之間用活動(dòng)蓋板全部密封，在蓋板上表面用200mm×200mm的H型鋼整體抬高，上表面用厚度為6mm花紋板密封。外側(cè)H型鋼與支撐平臺(tái)之間用厚度為8mm鋼板密封。通過改造，為流鐵溝除塵管道敷設(shè)創(chuàng)造條件。

3.6 撇渣器、流鐵溝除塵改造

高爐出鐵場(chǎng)鐵水流經(jīng)區(qū)域分為主溝、撇渣器、流鐵溝，煙塵產(chǎn)生區(qū)域?yàn)橹鳒虾蠖似苍鞒隹诓课弧⒄麄€(gè)流鐵溝。因此在這些部位設(shè)計(jì)安裝全密閉式除塵罩，同時(shí)增加除塵點(diǎn)進(jìn)行除塵。

3.6.1 主溝撇渣器上設(shè)置除塵罩

在主溝撇渣器部位增加2400mm×3400mm×1600mm除塵罩，內(nèi)部噴涂耐火材料，增大使用壽命。用直徑φ426mm管道通過出鐵場(chǎng)混凝土平臺(tái)連接至除塵側(cè)吸管道總管。在管道上設(shè)置一臺(tái)電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。

3.6.2 流鐵溝除塵罩蓋板封閉

出鐵場(chǎng)平坦化改造后，對(duì)流鐵溝設(shè)計(jì)安裝除塵罩蓋板進(jìn)行封閉。流鐵溝除塵罩蓋板寬度依據(jù)罐位平臺(tái)與擋墻之間的距離制作，上表面與擋墻及罐位平臺(tái)平齊。溝嘴部位留出1500mm的間隙作為爐前的操作區(qū)域，溝嘴之間的部分平均分成兩個(gè)蓋板，蓋板分為兩層，底面采用厚度為14mm鋼板全密封，上表面采用厚度為6mm花紋板焊接，兩層之間焊接錨固件并噴涂耐火材料。溝嘴部位1500mm部分制作活動(dòng)門，出鐵過程中全部蓋嚴(yán)，處理溝嘴時(shí)打開。通過將流鐵溝用除塵罩蓋板封閉，使得流鐵溝的煙塵能夠進(jìn)行捕集。

3.6.4 流鐵溝除塵管道設(shè)計(jì)安裝

流鐵溝長(zhǎng)度為22米，在2#--3#罐位、3#--4#罐位、4#--5#罐位增加三個(gè)側(cè)吸除塵點(diǎn)。在2#--3#、3#--4#、4#--5#罐位間底部設(shè)置流鐵溝側(cè)吸管道，制作安裝三個(gè)500mm*600mm的方管道與除塵主管道連接，在三個(gè)管道上分別設(shè)計(jì)安裝調(diào)節(jié)閥，控制風(fēng)量大小，保證出鐵過程中的除塵效果。

4 改造后效果

通過對(duì)出鐵場(chǎng)除塵進(jìn)行創(chuàng)新、改造，使高爐出鐵場(chǎng)煙塵得到很好的收集。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到大大的改善，降低了煙粉塵帶來的污染。煙塵排放達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)。

[1]王紹文，張殿印，徐世勤.環(huán)保設(shè)備材料手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1992，1-1226.