吨转炉电除尘防泄爆的研究与应用

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1、120吨转炉电除尘防泄爆的研究与应用大型冶金转炉干法除尘与煤气回收技术目前以其除尘效率高占地面积少，运行成本低，已被我国各大钢厂生产企业普遍采用。由于转炉干法除尘技术在国内进较晚，对该套技术的应用与维护技术掌握还存在许多问题。尤其是在东北地区引用干法除尘技术的钢铁企业更少，宝得2013年投产的120吨转炉率先引用了干法除尘技术并在生产中成功的使用。一、转炉电除尘系统介绍转炉电除尘技术是一种现代化的净化和回收转炉煤气的工艺方法，其烟气净化效果、能耗、工厂占地面积等方面都明显优于传统的OG除尘技术，在我

2、国已将其列为重点开发推广的技术项目。转炉电除尘系统的工艺流程如图1所示。图1：转炉电除尘系统工艺流程图转炉炼钢过程中产生大量的高温含尘烟气经过汽化冷却烟道后冷却至1000℃左右进入至蒸发冷却器(EC)，蒸发冷却器内设置了若干喷嘴，喷嘴的作用就是利用低压蒸汽把水雾化成雾状喷入蒸发冷却器内，对烟气进行降温和除尘，使EC出口烟气温度在200℃左右，同时，烟气中将有45%左右的灰尘沉淀在蒸发冷却器底部形成“粗灰”，粗灰由输灰系统送至粗灰仓进行再利用。经过除尘、降温后的烟气进入静电除尘器（EP），由直流高压形

3、成电场吸附烟气中剩余的灰尘（细灰），收集了细灰的静电除尘器由输灰系统送至细灰仓。而烟气经过静电除尘器除尘后灰尘含量可降至15mg/m3以下。合格的烟气在ID风机的引导下由液压切换站选择回收和放散，如果回收，那么烟气经液压切换站后进入煤气冷却器，将入口120℃左右的烟气冷却至50℃左右，再送至煤气柜。如果选择放散，煤气直接通过放散塔电火放散。为了保证生产安全，回收钟形阀最快可以在3s内完成由煤气回收切换至煤气放散状态，保证了系统的安全性。一、国内现有转炉电除尘的使用情况从宝钢二炼钢引进的国内第一套转炉

4、电除尘系统至今，转炉电除尘系统技术在国内已存在了20多年了，但之前的每个项目中电除尘所采用的关键设备和过程工艺技术大部分由国外引进，而转炉部分的技术由国内负责，各自采用的技术都是成熟技术，但对于转炉与电除尘的配合使用问题上，许多炼钢厂都缺少经验。了解了国内的各个钢厂对电除尘系统使用的实际情况后发现，电除尘的泄爆问题已经成为转炉炼钢头等大问题，电除尘的泄爆对整个电除尘系统影响极大，设备易损坏，降低转炉作业率，有时还会有一定的危险发生。对于使用此类除尘工艺产生的问题，要解决，必须从整个炼钢和除尘的工艺来

5、入手分析原因。三.干法除尘系统在转炉各生产阶段的泄爆机理3.1转炉烟气的来源转炉烟气的来源主要是吹炼中碳元素氧化生成的CO和CO2烟气，铁元素生成的烟尘；还有是当转炉加入的石灰、铁皮等原材料出现潮湿现象，兑入的废钢中轻型废钢居多、混有油脂或有色金属、潮湿，也使转炉冶炼产生的烟气中H2、CH4可燃性气体有所增加；空气和氧枪中氧气携带很少一部分N2和O2。3.2吹炼脱碳曲线和吹炼中元素氧化顺序转炉吹炼脱碳曲线见图1由图可见：转炉吹炼可分为前、中、后期。用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。吹炼Ⅰ期为硅、锰氧化期。按温度元素

6、氧化顺序首先氧化铁水中的硅、锰，铁也有氧化，使渣中TFe升高。根据C-Si氧化反应的转换温度可以知道，当熔池温度达到1368℃时碳才开始氧化。且熔池内碳氧反应由于此时温度低，影响传氧，所以碳氧反应速度较慢，呈缓慢上升趋势。此时值得注意的是开吹后在炉口出现的黄褐色烟尘，随后燃烧成火焰，这是由于带出的铁尘和小铁珠在空气中燃烧而形成。吹炼Ⅱ期为碳氧化期。此时硅、锰已基本氧化完了，铁水温度已上升到碳的激烈反应温度1523℃（《炼钢学》上为1480℃），碳氧反应速度以最大速度进行，此间供入熔池中的氧气几乎10

7、0%与碳发生反应，此时碳反应速度仅取决于供氧强度，最高脱碳速度可高达0.40～0.60%/min。吹炼Ⅲ期即吹炼后期。此时碳已下降到0.60%以下，碳氧反应速度呈缓慢下降趋势，根据经验应为0.12～0.18%/min。虽然炉内为高温、高氧化铁状态，但脱碳速度仅取决于氧的扩散速度。值得注意的是在吹炼后期，供给熔池中的氧气除用于脱碳反应外，还增加渣中的（FeO）和溶于钢液中的〔O〕。3.3泄爆的危害及各阶段泄爆原因3.3.1泄爆的危害电场泄爆对除尘器将会造成不同程度的损坏，对除尘器的除尘效果产生一定的影

8、响，甚至造成除尘器失去除尘效果。具体对除尘器内设备危害如下：Ø将造成阳极板的变形、错位；阳极板筋板的变形；两块阳极板之间限位杆的变形，造成极距的变化，导致电场电压的稳定性降低，电场电压无法升高，影响除尘器的除尘效果。Ø将造成阴极框架的变形；阴极线的松弛、断裂；造成极距的变化，导致电场电压的稳定性降低，电场电压无法升高，影响除尘器的除尘效果。Ø将造成阴极吊挂的变形，造成高压电直接接地或者与除尘器的距离过小，造成电场电压无法升高，影响除尘器的除尘效果。Ø剧烈的爆炸将导致阴