高爐出鐵場鐵溝除塵改造實踐

尚根鳳，張國全，周海成

（萊蕪鋼鐵集團有限公司，山東 萊蕪 271104）

1 前 言

高爐冶煉排渣出鐵時產生的煙塵和上料過程中的粉塵，是高爐生產中的主要污染源，污染源的全過程跟蹤控制是鋼鐵企業環境治理工作的重要部分。萊鋼煉鐵廠6 座1080 m3高爐共設9 個出鐵場，其中1#、5#、6#高爐分別設有2 個出鐵場，出鐵溝為貯鐵式鐵溝，出鐵場主要采用布袋除塵，吸塵點設在高爐鐵口及罐位處，吸塵效果良好。但在高爐出鐵時段，產生大量煙塵并從出鐵口、渣口、鐵水溝、渣溝等部位同時散發出來，尤其是鐵口、流鐵溝部位的煙塵產生量大且持續時間長，不易捕集，現場環境受到一定影響。據統計分析，出鐵過程中產生的煙塵66%以上的粒徑＜10 μm，長期懸浮于空氣中，對人體的危害極為嚴重。為此，對高爐出鐵場鐵溝實施密封除塵改造，以減少高爐出鐵主溝、流鐵溝及渣鐵溝處煙塵異常排放，進一步改善高爐出鐵場作業環境。

2 改造措施

在鐵溝上方增設除塵罩密封除塵，能夠明顯改善現場作業環境，對鐵溝內的鐵水也具有一定保溫作用，從而保護鐵溝內襯與溝底不受侵蝕破壞；同時，確保作業人員安全通行，減少現場安全隱患。除塵罩的制作可結合現場情況提前制作完成，后期的管道連接及安裝調試工作，與高爐出鐵時段交叉進行，在正常生產過程中即可實施完成。

2.1 管段式除塵罩密封除塵

在主溝上部安裝管段式除塵罩。除塵罩制作采用12 mm 厚鋼板彎制成弓形，罩子兩側底部焊接墊板（厚16 mm，寬200 mm），墊板長度與各分罩等長。主溝除塵罩內緣弦長2.0 m，罩子高度800 mm，斷面結構如圖1所示。

圖1 主溝除塵罩斷面結構

2.2 管段式除塵罩與房型捕集罩結合除塵

考慮到高爐出鐵時流鐵支溝部位煙塵較大，尤其改鐵溝時發生煙塵持續時間長，煙塵量較大。為便于日常操作，根據現場實際情況，在流鐵溝處采取房型捕集罩與管段式除塵罩相結合的除塵方式。即在流鐵溝沙壩部位安裝房型捕集罩，其他部位安裝管段式除塵罩，并相互連接。

1）流鐵主溝上部安管段式除塵罩。除塵罩內緣弦長1.0 m，罩高500 mm，在1#、5#罐位側流鐵溝上部安裝，斷面結構與圖1 類似。安裝時選擇接近溝咀位置，并根據現場鐵溝坡度與彎度情況，制作彎管實現連接。

2）流鐵支溝上部（沙壩位置）設置房型捕集罩。在2#～4#罐位側流鐵溝沙壩上部分別安裝房型捕集罩；靠近沙壩一側制作檢查門，便于日常維護操作。房型捕集罩結構見圖2。

3 除塵罩的安裝與密封

3.1 鐵溝除塵罩的合茬安裝

由于各高爐的主溝、流鐵溝具有一定坡度，待所有除塵罩制作完成后，必須對鐵溝兩側地面進行清理、平整，為后續的順利合茬創造條件。

圖2 房型捕集罩制作示意圖

1）主溝除塵罩合茬：整體長度6 m，即從撇渣器部位沿主鐵溝中心線向北遮蓋6 m，將撇渣器小井蓋入罩內，安裝在泥炮、開口機作業半徑之外。主溝罩靠近撇渣器一端進行盲堵，與流鐵溝除塵罩隔離，出鐵時煙塵聚集至鐵口附近，通過鐵口頂吸、側吸罩實現吸塵。

2）流鐵溝除塵罩合茬：流鐵溝上方除塵罩有房型捕集罩和管段式除塵罩兩種，房型罩沿鐵溝方向、平行于罐位罩安裝于沙壩上側。如：1#高爐南出鐵場的罐位罩距離流鐵溝沙壩位置較遠（2.95～4.60 m），房型罩與相應罐位罩之間采用管段式除塵罩連接，房型罩頂部開孔與罐位吸塵主管連接實現吸塵，中間安裝DN350 蝶閥用于控制開度；北出鐵場罐位罩與相應房型罩距離較近，直接將房型罩與相對應罐位除塵罩連接實現吸塵。

3.2 除塵罩之間的密封

所有管段式除塵罩、房型捕集罩現場安裝完成后，根據各除塵罩的對接情況進行密封，以縮小罩與罩之間的縫隙。除塵罩罩沿采用鋼板焊接制作，罩沿高度根據現場實物連接縫隙確定。

3.3 除塵罩吊裝孔及觀察門制作

為便于日常操作及檢修維護，在管段式除塵罩的頂部、房型捕集罩的兩側焊接Φ80 mm 吊裝孔。在每節除塵罩側面開觀察孔（長300 mm，寬500 mm），即主鐵溝罩兩側各開1個孔，流鐵溝管段罩每節單側開2、3個孔。用Φ12 mm圓鋼制作觀察門活動折頁，日常檢查維護時將觀察門向上開啟。

3.4 除塵罩的隔熱防護

1）除塵罩內側焊接錨固釘：為防止除塵罩受高溫烘烤變形，罩子制作完成后，其內壁焊接錨固釘，錨固釘采用Φ10 mm的螺紋鋼制作，按照200 mm×200mm分布焊接。

2）除塵罩內壁噴涂耐火材料：耐火材料采用輕質噴涂料（體積密度1.85～2.2 g/cm3），房型捕集罩頂面內壁噴涂厚度20 mm，管段式除塵罩的觀察門內壁噴涂厚度50 mm，其他各部位噴涂厚度70 mm。經計算，除塵罩全部制作噴涂完成后，主鐵溝罩重量約0.88 t/m，流鐵溝管段罩重約0.45 t/m。現場制作的每節除塵罩重量在行車起重載荷許可范圍內。

3）除塵罩內壁焊接加強筋：房型捕集罩，在除塵罩內壁焊接加固∠70×7角鋼；管段除塵罩，在除塵罩內壁兩側焊接16#槽鋼；同時現場按照除塵罩弧度用厚度16 mm 鋼板割制加固筋板（寬度70 mm），并以1 m間距焊接于除塵罩內壁。

3.5 現場安全通道及走梯

現場安全通道及走梯利舊，并根據管段式除塵罩的高度適當抬高；需增設新安全通道及走梯的，在其底部焊接錨固釘并噴涂耐火噴涂料后使用，以確保過往人員的通行安全。

4 結 論

高爐出鐵場鐵溝密封除塵改造后，消除了高爐出鐵時煙塵揚起現象，減少了污染，高爐出鐵場作業環境明顯改善，環境效益明顯；同時，出鐵溝密封除塵改造，對鐵溝內鐵水起到了良好的保溫作用，有利于減少鐵水損失，降低鐵水罐及出鐵溝的日常維護費用，年綜合經濟效益達200萬元。