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1、转炉炼钢意外烟气外溢处置工艺应用研究摘要:转炉炼钢作为当今世界的主流炼钢技术,已经有了三十多年的发展历程。目前全世界采用转炉炼钢的方法的企业已超过90%。因而,转炉炼钢新工艺的发展受到了越来越多政府部门以及社会各界的关注。 关键词:转炉炼钢烟气意外溢出处置技术应用 1转炉炼钢会产生意外溢烟的环节 转炉炼钢可能产生污染性烟尘的环节主要由以下三个部分组成:备料系统、一次烟气系统和二次烟气系统。 备料系统主要指的是:熔剂地下料仓、铁合金地下料仓和加料系统等部位。其中,在备料系统里,由于大量的粉料是通过汽车和
2、皮带转载、卸运的,因此,在传送过程中,容易产生飞溅的粉尘和烟雾。 一次烟气指的是,在转炉炼钢过程中,在吹炼过程进行时,将会产生大量的含有CO和粉尘的高温烟气,其中CO浓度甚至达到60%以上,最高时(即:吹氧中期)CO浓度可达到90%以上。 二次烟气主要是指转炉在兑铁水、加废钢、出钢、喷补炉衬时产生的烟气和转炉冶炼过程中逸出的烟气,钢包吹氩站、铁水罐脱硫站扒渣及脱硫产生的烟气。转炉炼钢产污环节中,备料系统如地下料仓、皮带转运等,由于具备密闭装置及除尘系统,因而一般治理效果较好,属有组织的控制排放。然而转炉一
3、次烟气和二次烟气虽然均有烟气捕集和净化装置,但由于转炉吹炼时烟气含量较高,使得装置无法正常工作,导致了部分烟气外溢。而兑铁水、出钢、脱硫扒渣等环节又由于受工艺条件的限制,烟气捕集率仅为80%左右,导致了该环节的外溢烟气属于无组织排放。 2转炉炼钢溢烟产生原因 根据对炉前烟气捕集的观察,由于氧气调压等设备的原因,使得吹压压力经常变动,导致氧气无法在正常范围内波动。下面主要将烟气分为两类并分别介绍其外溢的原因。 炉前烟气发生主要集中在:加废钢料、兑铁水、补炉及喷溅和吹氧过程。其中兑铁水、加废钢料、补炉过程由
4、于有明火的存在,因而无法对该过程进行密封设计,造成了烟气的外溢。吹氧过程产生的烟气由于气压不稳,便会随着气压的波动有所变化,但是由于现有二次除尘系统能力的不足,吹氧压力稍许的变动,都会造成烟气翻出罩外并进入炉子,进而穿过厂房,跨过天车,并最终通过厂房顶的天窗排出的情况,这也就是为什么我们经常能够看到炼钢厂房顶冒黄烟的现象了。倘若遇到气压比较低的时候,情况更糟,车间内更是乌烟瘴气,能见度极低,这给工人的操作和安全带来很大不便,为安全事故的发生埋下了隐患。 炉后烟气主要发生在吹氧和出钢两个过程中。其中吹氧过程的
5、产尘点集中在12．2m平台与一次除尘烟道交接处,在这个地点的现场设备较多,致使转炉罩顶部存在许多缝隙和孔洞,而外界的烟气就是通过这些缝隙和孔洞进入炼钢炉的。另外在平台上的氧枪口处,由于氮封装置有时不能及时进行清理,造成了吹氧时部分烟气直接从缝隙及氧枪口处溢出,造成了气体的浪费和环境的污染。而出钢过程中,由于烟气主要集中在炼钢炉后,但是炼钢炉后的挡火门密封性不足,导致大部分产生的烟气无法从正规排气口排除,转而集中到氧枪通道内,并且继续上升,最后通过高跨桥的顶部排出,造成屋顶冒黄烟的现象。 3炼钢厂转炉溢烟处理
6、的构架 3.1保留现有二次除尘系统 对于以往兑铁水、加废钢、出钢、喷补炉衬等过程中,建造的密闭排气管、密封挡火门等以及一系列的除尘、控排、净化装置,保留其原貌。并将现有的二次除尘系统进行升级,加强其密封性和除尘性,加强其对于二次灶前烟尘、灶后烟尘的捕集力度,使其气体能够在更加稳定的气压中,顺利排出炼钢系统。通过这些系统的升级,使得烟雾能够更少的排除,并且使排除的烟雾也能通过更好的除尘体制得到进一步的净化。 3.2新建天车通过式屋顶除尘系统 新建天车通过式屋顶除尘系统,主要是为了针对性的解决炼钢工艺过程
7、中出现的、二次除尘系统无法捕集和处理的烟尘的排放情况。该系统主要针对加废钢料、兑铁水、补炉及喷溅和吹氧等过程中产生的大量无法处理的烟气,使其通过两座分别建在天车通过式屋顶的转炉,进行全过程的捕集烟气,这样既能更加有效的收集烟气,又不影响冶炼的操作。并且通过在操作跨河高跨之间设置挡板,这样便能防止炉前烟气进入小高跨,并使其能够顺利的进入屋顶罩。 4转炉炼钢的工艺流程创新 转炉炉前产生的烟气主要是由于热气受热膨胀,产生向上抬升的情况,而后经过管道,通到天车,然后到达屋顶罩日,并且在除尘引风机的高压作用下,进入
8、屋顶罩,最后通过主管道安装耐高温的高压电动挡门,使烟气能够按要求经布袋除尘器净化后,通过引风机送入烟囱,并最终排向大气。而针对转炉炼钢存在的溢烟问题,我们需对其工艺从以下几个角度进行创新。 4.1增强工艺流程特性 在原有的转炉炼钢废气处理系统的基础上,应加大系统的升级,全过程捕集烟气,使其不影响冶炼操作;并且在车间内,设立专门运输设备,降低车间的粉尘含量,保持车间气压恒定,使其在低压天气时,也能
