轉爐干法除塵設備維護實踐研究

王文龍，魏 鵬

（日照鋼鐵有限公司，山東 日照 276800）

轉爐干法除塵因其采用先進除塵技術和除塵設備，能夠有效減少污染物的排放，已成為國內鋼鐵企業常用的除塵工藝。但其在實際使用過程中，除塵系統的設備組成眾多，設備出現故障和多發部位等問題頻發，使得如何降低轉爐干法除塵系統的設備故障率，做好轉爐干法除塵設備的維護成為研究熱點，接下來將簡要介紹幾種轉爐干法除塵設備維護的方法[1]。

1 轉爐干法除塵系統的工藝和設備簡介

轉爐干法除塵系統是由蒸發冷卻器、靜電除塵器、ID 風機、轉爐煤氣的回收和排放設備以及粉塵排放設備等眾多設備組合連接構成。轉爐中的煤氣通常是需要經過汽化冷卻煙道到達蒸發冷卻器中，通過對溫度的調節，粗略除去煤氣，即去除煙塵污染物中的大顆粒粉塵，隨后剩余煤氣經過煤氣管道到達靜電除塵器中，在靜電感應作用下實現對灰塵的吸附作用，從而去除煙塵污染物中的細小粉塵，實現精除塵的效果，由靜電除塵器排除的大多為氣流，在 ID 風機的動力作用下被運輸至煤氣柜，或者被排放到外界空氣中[2]。

在整個轉爐干法除塵系統的工藝流程中，關鍵的設備主要有五個，第一個是蒸發冷卻器，該設備采用的是噴水調溫的方式，通過將水進行噴射至霧化狀態調節溫度，使煙塵污染物冷卻，以達到粗除塵的效果，在此過程中可以很大程度上調節、改善煙氣。第二個重要設備是靜電除塵器，該設備是運用靜電感應的原理，通過往陰極線上輸入高壓電，使陰、陽兩相極板之間形成電場，在電流作用下，使煙塵污染物中帶有正電荷、負電荷的粉塵顆粒被分別吸附到陰極板與陽極板上，僅保留分子形式的氣流，實現對煙塵污染物的進一步去除。第三個重要的設備是ID 風機，該設備作為動力設備，不僅能夠將煙塵污染物中的煙氣和粉塵吸附進入靜電除塵器之中，還可以將經過靜電除塵器精除塵后剩余的煙氣運輸至煤氣柜或者進行排放，是有效控制煙塵污染物運輸方向的動力來源。第四個重要設備是回收和排放裝置，該設備主要由煤氣切換站和煤氣冷卻器組成，實現對煙氣成分的分析、化驗，通過合格檢驗后將其排放。最后一個主要設備是粉塵排放設備，實現對粉塵進行輸送和排放。

2 轉爐干法除塵的設備維護方法

2.1 定期更換噴槍，確保蒸發冷卻器霧化效果

對于轉爐干法除塵系統中的主要設備蒸發冷卻器而言，噴槍是最為核心的部分，蒸發冷卻器中有大量的噴槍，通過噴槍將蒸汽和冷卻水進行充分混合，將其霧化，以增大和煙塵污染物的接觸面積，均勻地降低煙塵污染物的溫度，使煙氣實現粗降塵的目的。如果對蒸發冷卻器中的噴槍關注不夠，沒有及時進行檢查、維護，那么當出現主控畫面出現蒸汽、冷卻水流量過低等報警信號或者輸送煙灰的設備由于粗灰過于潮濕導致出現卡滯等現象后再對噴槍進行檢查，維護，很難快速準確查找到具體是哪一個噴槍出現堵塞，將很大程度上阻礙生產過程的正常運行。

例如，當 120t 轉爐干法除塵設備中的某一根噴槍發生了堵塞，由于 120t轉爐干法除塵設備的蒸發冷卻設備中有 14根噴槍，所以必須先手動關閉所有噴槍的蒸發手動閥門，將主管上的蒸汽切斷閥少少開啟，約正常狀態的百分之十左右的控制量，在此之后需要對 14 根噴槍逐一打開手動閥門進行檢查，看是否存在堵塞的現象，從時間上看，查找到堵塞噴槍的話，需要將近兩個小時的時間，故障處理效率極其緩慢，很大程度上會阻礙正常的生產運行狀況。因此，必須加強對蒸發冷卻器中的噴槍維護工作，定期更換噴槍，以確保蒸發冷卻器霧化效果。可以定期利用高壓水對蒸發冷卻器進行沖洗，如將 2000 爐作為一個周期等，在高壓沖洗蒸發冷卻器時，需要將各個層級上的人孔打開，詳細檢查其內壁的積灰情況，當發現積灰存在某一方向多于其他方向等不均勻分布時，則可以提前發現斷定是某一個方向上的噴槍出現堵塞等問題，按照積灰偏多的方向指示對特定方向上的噴槍進行詳細檢查，即可查到堵塞的噴槍，及時對該故障噴槍進行更換。雖然主控畫面未出現蒸汽、冷卻水流量報警信號，但通過日常對轉爐干法除塵系統設備開展定期的檢查和維護，認真對積灰異常的分布情況進行分析、判斷，就能夠判斷積灰嚴重的方向上，噴槍出現堵塞，導致霧化效果差，無法形成均勻有效的霧化覆蓋，在下一次定期檢查維修時，便可以提前對積灰多的方向上的幾根噴槍進行更換，防患于未然，提前消除故障隱患，以保障設備的安全穩定運行。

2.2 監測水汽配比，降低粗灰輸灰系統故障率

轉爐干法除塵設備出現故障最多的區域為粗灰輸灰系統，大約百分之八十的系統故障都出現在此區域，如插板閥沾上灰塵導致無法動作，刮板機出現灰塵堵塞停止運轉或是鏈條出現斷裂等，除此之外，還有螺旋輸灰機、斗提機尾部、斗提機下斜三通等部位出現積灰、卡灰等情況無法正常工作等。對于粗灰輸灰系統中的故障，多為積灰卡灰導致，究其原因，主要是由于粗灰的濕度過大，也就是噴槍出現故障引發的連帶反映。由于噴槍發生堵塞等故障，使水、汽的配比出現問題，冷卻水霧化效果不佳，水汽附著到粗灰表面，致使粗灰濕度過大，引發粗灰輸灰系統的多處出現故障。因此，為了避免粗灰輸灰系統發生故障，需要做好水汽配比的檢測和噴槍的檢查，若發現出現堵塞情況，及時予以更換[3]。

例如，利用轉爐定修的機會采用上述方法定期對出現堵塞的噴槍進行及時更換，能夠有效降低粗灰輸灰系統的故障率，此外，可以對噴槍的使用情況進行建檔，將噴槍的廠家、投入使用的時間、使用情況以及進行更換的時間進行記錄，通過長期持續地觀察、記錄，可以找出特定廠家的噴槍正常使用壽命，按照更換周期有效指導對噴槍的選擇和使用，最大限度保持噴槍的使用效果，盡可能降低人力成本，實現企業效益的最大化。除此之外，可以引進先進的技術，對噴槍的功能進行升級優化，如在噴槍的噴頭處安裝監測裝置，通過對噴槍頭處噴出的水流速度進行監測，可以準確得出水、汽的配比，以監測冷卻水霧化效果，當某個噴槍的監測結果出現水汽配比發生明顯變化時，即可以在轉爐定檢時對其進行查看是否存在堵塞等故障情況，及時予以更換。

2.3 改進部分設備，保障系統設備穩定化運行

除了定期檢查更換故障設備之外，可以對轉爐干法除塵設備中的某些設備加以改造，進行技術改進、創新，從而保障整體設備的穩定化運行。通過對轉爐干法除塵設備中常常出現故障的設備進行故障原因分析，在原有技術支持下進行有效改進，從而使其使用壽命得到延長，在滿足設備功能優化的同時，有效地節約企業成本，不斷提高生產效率。

例如，靜電除塵器入口處的金屬補償器通常是雙波型的，軸向補償量最大也只能是 50mm，且使用壽命較短，常出現形變甚至斷裂等現象，為了延長靜電除塵器入口處金屬補償器的使用壽命，可以根據轉爐實際運行需要，將補償器更換為波形較多，軸向補償量更大的補償器，并對其進行跟蹤觀察和記錄，找到運行狀態良好，使用能夠壽命最長的補償器，有效減少因補償器斷裂、變形引發的設備故障。此外，煤氣分析儀中的取樣泵膜片通常是進口設備，但因其使用壽命不穩定，容易引發設備故障，并且采買周期長，不利于企業的穩定生產，可以取一部分取樣泵膜片作為樣本，與研究機構進行合作，自主設計研制適用于轉爐干法除塵設備的國產取樣泵膜片，通過技術改進，延長取樣泵膜片的穩定使用壽命。

除此之外，還可以對轉爐干法除塵設備進行詳細研究和分析，收集、統計故障信息，查找故障原因，從刮灰、輸灰機的人孔、緊急排灰溜管、熱電偶等細小設備著手，通過創新研發、技術改進等措施，不斷提高設備的功能精度，實現對設備的改造升級，在保障轉爐干法除塵設備安全穩定運行的基礎上，大幅度地降低企業的成本支出，有效提高企業的生產運營效率，促進企業快速發展。

3 總結

做好轉爐干法除塵設備的維護，能夠有效保障轉爐干法除塵系統中各個設備的穩定運行，提高轉爐煤氣的利用效率，降低鋼鐵等企業的生產成本，通過日常的維護，提升企業的生產效率，促進企業經濟效益的不斷提升，同時能夠減少煙塵等污染物的排放，保障企業積極向綠色可持續發展模式轉變。