轉(zhuǎn)爐煙氣含水量對干法除塵效率的影響

王文明

（福建三鋼閩光股份有限公司煉鋼廠 福建三明 365000）

引言

在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，熔池中的溫度通常在2000攝氏度至2600攝氏度的范圍內(nèi)。氧化鐵顆粒以及部分濺出的細渣和原料中的小顆粒以強勁的氣流從爐口排出。轉(zhuǎn)爐煙氣煙道進口的含煙濃度十分之高，一般處于80—150g/m2，含煙量遠遠高于國家規(guī)定排放量，我國在生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐鋼的過程中每年產(chǎn)生出來的轉(zhuǎn)爐粉塵將近1000萬噸，急需對現(xiàn)有除塵系統(tǒng)進行改進和優(yōu)化。

1 轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)

其中，除塵常用的處理方法主要有兩種：濕法和干法。其中濕法除塵系統(tǒng)在最為常見，整體系統(tǒng)的安全性和可靠性非常高，操作相對簡單和便捷，但與此同時整體處理方法耗水量、耗電量非常大、經(jīng)過處理后的粉塵排放濃度相對較高、整體粉塵處理成本相對較高等諸多問題。轉(zhuǎn)爐干式除塵系統(tǒng)的主要部件由蒸發(fā)冷卻器，靜電除塵器，燃氣風(fēng)機，燃氣切換閥站，燃氣冷卻塔等部分組成。由于耗水量低，無污水處理系統(tǒng)，粉塵排放濃度低，干法除塵工藝本身得到了有效推廣和應(yīng)用于我國許多大型鋼鐵企業(yè)。但干式除塵系統(tǒng)在具備以上諸多優(yōu)勢的同時，也存在轉(zhuǎn)爐操作本身所存在的間歇性和工藝復(fù)雜性等問題。

2 煙氣含水量對除塵的影響

煙氣含水量對除塵效率的影響主要通過改變煙氣中的粉塵比阻來實現(xiàn)。

2.1 粉塵比電阻對靜電除塵器的影響

靜電除塵器主要包括靜電除塵器本體，用于提供高壓直流電的電源裝置，以及低壓自動控制裝置，并且是步進變壓器供電模式。集塵器陽極板接地當(dāng)含塵煙氣通過靜電除塵器中的四個電場時，主要的除塵過程是氣體電離。帶有灰塵的帶電灰塵向電極移動并帶有灰塵，以實現(xiàn)回收利用。其中，粉塵傳導(dǎo)率的主要測量參數(shù)是粉塵比電阻，這對靜電除塵器的效率有顯著影響。灰塵處于松散狀態(tài)下的表觀電子量阻力，灰塵比值和單位面積的阻力，單位厚度的防塵值可稱為灰塵比電阻。靜電除塵器可以保持最大的工作效率和最佳的工作效果。超過此范圍后，將對整體除塵效果和除塵效率產(chǎn)生一定影響。粉塵比電阻對除塵效率的影響主要體現(xiàn)在比電阻低，粉塵和高比電阻分為兩部分，影響電除塵效率的不同效果。低比電阻粉塵會導(dǎo)致粉塵脫離陽極板，重返煙氣中，在陽極板上跳躍，無法附著在陽極板和陰極線上，由氣流帶取出引起黑煙，除塵效果差。高比率成為粉末抗性粉塵，并且除塵效率的效果不容易被灰塵排出，并且電暈電流降低。同時，在增加陽極板厚度的過程中殘余電荷分布不均勻，導(dǎo)致局部擊穿和電離。局部擊穿頻繁出現(xiàn)產(chǎn)生電火花產(chǎn)生電離現(xiàn)象，除塵效率惡化。

2.2 煙氣含水量對粉塵比電阻的影響

灰塵成分、溫度和濕度都會對粉塵比阻力產(chǎn)生一定的影響作用。轉(zhuǎn)爐冶煉過程本身的穩(wěn)定性也確保了煙氣粉塵成分的穩(wěn)定性，正因如此在對煙氣含水量影響因素進行分析和研究的過程中可以忽略灰塵成分和溫度對粉塵比電阻所帶來的影響作用，從而定性地考慮濕度對轉(zhuǎn)爐粉塵特性的影響。通過調(diào)節(jié)煙氣含水量來改變粉塵比阻是最簡單，最有效的方法。進一步提高靜電除塵器的工作效率。

3 控制煙氣含水量措施

其中在轉(zhuǎn)爐煙氣正式進入到干式除塵蒸發(fā)冷卻器之前還需要經(jīng)過煙罩汽化冷卻到500到800攝氏度，在通過圓形布置正式進入蒸發(fā)冷卻器后，使用12個蒸汽霧化噴槍冷卻高溫?zé)煔猓瑹煔鉁囟缺３衷?00-300攝氏度的范圍內(nèi)，同時在整個過程中比例—積分—微分控制調(diào)節(jié)器對EC出口溫度設(shè)定值、煙氣溫度、流量值進行控制的方式，從而實現(xiàn)對噴淋水量的控制。煙氣的含水量主要受整個過程中噴槍和EC出口溫度的影響，只需要對煙氣含水量進行控制就能夠?qū)崿F(xiàn)對粉塵比電阻的控制。經(jīng)過長時間的使用，噴槍會有一些自然磨損，霧化性能會下降。在噴槍使用超過900爐之后應(yīng)該進行拆除檢查處理，及時更換其中磨損以及堵塞的噴槍，保證噴槍工作效率和工作質(zhì)量。通過綜合計算EC出口溫度設(shè)定值，煙氣溫度和流量值，可以獲得噴水量。通過將 EC出口溫度設(shè)定為220—260攝氏度范圍內(nèi)的方式可以有效避免PID控制計算延時、介質(zhì)煙氣溫度急劇變化等對噴淋水量以及煙氣含水量所帶來的影響作用，將煙氣含水量控制在合理范圍內(nèi)。

結(jié)語

本文通過對干式除塵系統(tǒng)灰塵電阻比、煙氣含水量控制措施等方面進行分析，可以發(fā)現(xiàn)煙氣含水量會間接的對轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)中的整體除塵效果會產(chǎn)生巨大影響作用，通過從噴槍和EC出口溫度設(shè)置兩方面來提出有效的煙氣含水量控制方法間接地作用于灰塵比電阻，進一步提出具有針對性的改進措施，提高除塵效率和除塵質(zhì)量。