转炉已一次干法除尘技术
1 转炉干法除尘技术背景
转炉煤气干法除尘是鲁奇（Lurgi）和蒂森（Thyssen）公司20世纪60年代末合作开发的。转炉干法除尘的基本原理是对经汽化烟道后的高温煤气进行喷水冷却，将煤气温度由900℃～1000℃降低到200℃左右，采用电除尘器进行处理。转炉干法除尘系统主要包括：蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换、煤气冷却器、放散烟囱、除灰系统等。
与湿法除尘（OG）法比较，干法除尘有以下优点：
.除尘效率高。净化后烟气含尘量为10mg/Nm3～20mg/Nm3，如有特殊要求可降至5mg/Nm3。.系统阻力小，耗能低，风机运行费低，寿命长，维修工作少。
.在水、电消耗方面具有明显的优越性。
.不需要泥浆沉淀池及污泥处理设施。
.含铁干粉灰压块后可直接供转炉利用。
2 首钢京唐干法除尘设施的技术特点及实施情况
首钢京唐炼钢厂采用2+3的“全三脱”两步法冶炼生产模式。配置2座300t脱磷转炉和3座300t脱碳转炉。脱磷转炉平均冶炼周期25min ，脱碳转炉平均冶炼周期28min。正常情况下，实行2+3转炉全量脱磷、脱碳处理，转炉与板坯连铸机采用3对3的高效快节奏的生产模式。
在欧洲转炉干法除尘技术应用非常普遍，但是欧洲钢厂均没有采用“全三脱”转炉两步法冶炼技术。在日本“三脱”转炉两步法冶炼技术应用很多，却没有采用转炉干法除尘的实例。首钢京唐钢铁公司是世界上第一个在“全三脱”两步法冶炼的大型快节奏转炉上采用干法除尘技术的钢厂。该工艺特点是：“三脱”处理后的铁水，已基本不含Si，C、Mn 含量也有较大的降低。但是在工业化生产中仍需解决以下两个问题，对“三脱”处理后铁水进行吹炼，开吹后的炉气量和炉气中的CO含量是否会显著增加？如采用干法除尘是否会增加卸爆发生频率？
为了实现在“全三脱”冶炼的转炉上应用煤气干法电除尘技术，技术团队对国外进行了考察调研和认真分析研究。分析结论认为：与常规吹炼相比，“三脱”铁水吹炼前期炉气中CO比率不会增加，这对减少卸爆有利。但“三脱”铁水吹炼前期，炉气量会有显著增加（30％以上），如“前烧期”空气过剩系数选择偏低（即烟罩开启不够），可能会有部分未
燃CO进入除尘系统，造成燃烧爆炸，但如果操作合理、措施得当，完全可以避免卸爆事故的发生。经过反复研究最终确定：在300t转炉“全三脱”冶炼条件下采用煤气干法除尘技术。
首钢国际工程公司作为国家“十一五”科技支撑计划重点项目的负责单位，为探索、验证首钢京唐300t “全三脱”转炉干法除尘在脱碳转炉开吹阶段的可行方案，在2007年底到2008年初和京唐公司炼钢部共同组织完成了在包钢薄板坯连铸连轧厂210t转炉“双渣法”模拟脱碳炉冶炼进行的干法除尘试验。
两次试验分别于2007年12月25日和2008年1月21日～25日期间进行，试验使用了包钢薄板坯连铸连轧厂2#转炉，共冶炼26个炉次。通过双渣法模拟测试了干法除尘系统在脱碳开吹阶段的运行情况，采用了包括3.2m和2.8m两种开吹枪位的试验方案，试验结果是：转炉冶炼、干法除尘系统运行正常，脱碳冶炼开吹阶段没有发生“卸爆”。并根据包钢转炉干法试验的情况，课题组和首钢京唐公司炼钢部编制了适应常规转炉炼钢和“全三脱”两步法炼钢的初步操作规程。
3首钢京唐炼钢厂的生产应用情况
首钢京唐炼钢厂采用2座300t脱磷转炉+3座300t脱碳转炉吹炼模式，5座转炉均采用干法除尘技术。
工艺路线为转炉烟气经汽化冷却烟道，将烟气温度冷却到950℃以下后，依次进入蒸发冷却器、静电除尘器、ID风机、切换站、煤气冷却器。见图1。
从2009年3月13日首钢京唐钢铁厂第一炉铁水在2#脱碳炉开始热试到2010年2月底，转炉共冶炼11555炉，其中包括试验“全三脱”两步炼钢689炉。在转炉干法除尘课题组成员和生产技术人员共同努力下，通过对生产过程中出现的卸爆和输灰等问题的解决，摸索出一套符合首钢京唐炼钢厂的转炉系统与干法除尘系统相配合的工艺参数。
3.1解决的主要问题
1）卸爆问题
首钢京唐300t转炉卸爆发生的主要原因是由于氧枪未打着火或打火时间过长及枪位低等原因，造成氧含量超标而发生卸爆。通过摸索转炉操作和除尘操作相配合的工艺参数降低了卸爆的发生。到2010年3月22日为止，转炉共卸爆15次。目前每月的卸爆次数均控制在0.3%以内。
2）粗输灰堵灰问题
由于300t转炉自身粗灰量大，加上石灰和副原料条件不好，造成粗灰量大，出现堵灰现象。技术人员通过间断式输灰，并使程序固定化。最终降低了堵灰的频率和输灰链断的情况并降低了操作工的劳动强度。
3）冒烟情况
300t转炉在使用初期，冒烟问题比较严重。尤其是在氧枪试氧、烧炉嘴、洗炉底时，为保护干法除尘设备，初期操作要停静电除尘器，造成烟囱冒烟。经过一段时间的摸索后，逐步改进发展为全开四级电场，配合喷蒸汽和定量水，从而减轻了烟囱冒烟的发生。
4）双联冶炼工艺操作
在“全三脱”冶炼试验中，为保证干法除尘系统适应脱磷工艺和脱碳工艺，课题组摸索出了脱磷炉蒸发冷却器喷水控制模型和脱碳炉开吹时氧气流量、罩裙降罩、枪位控制和加料操作等控制模型，从而减少了转炉因CO/O2、H2报警提枪次数和泄爆事故的发生。
为配合转炉进行双联冶炼操作，课题组通过消化蒸发冷却器喷水模式，摸索出脱磷工艺蒸发冷却器喷水曲线并固化程序，在HMI画面上修改为选择操作，可选择常规或脱磷工艺喷水曲线。
3.2首钢京唐炼钢厂应用情况
1）煤气回收及蒸汽回收
表1为首钢京唐炼钢厂统计的2009年10月～12月的煤气回收情况，表2为京唐公司统计的2009年10月～12月的蒸汽回收情况。
从以上两表可以看出，蒸汽回收量和煤气回收量已经基本达到了课题目标要求。
2）烟尘排放浓度
通过在线粉尘分析，排放烟气含尘量平均为10mg/Nm3，最低在5mg/Nm3以下，基本实现＜15mg/Nm3课题目标要求。
4 大型转炉干法除尘设施的消化引进再创新的研究内容
为了进一步消化引进转炉干法除尘技术装备，课题组联合国内具有一定实力和研制基础的单位，对转炉干法除尘的核心设备和技术进行研发。目前研发工作已经全面完成，正在进行课题总结工作，准备在2010年完成课题的验收工作。
4.1转炉煤气干法除尘新工艺控制的优化
1）干法除尘工艺对转炉吹炼工艺控制的研究。
2）研究转炉全三脱吹炼过程中，烟气成份、温度的变化规律，开发干法除尘系统精确控制技术。
3）转炉全三脱冶炼条件下,与干法除尘工艺连锁控制技术的研究。
4）干法除尘与回收系统关键复合功能组检测与控制技术，蒸发冷却器复合功能组（EC）、静电除尘器复合功能组(EP)、风机站复合功能组（ID）、煤气切换站复合功能组、煤气冷却器复合功能组（GC）、放散塔复合功能组。
目前完成干法除尘工艺对转炉吹炼工艺控制的研究，编写完成了《干法除尘工艺对转炉工艺的工艺操作要求》。完成了“全三脱”冶炼工艺及相应干法除尘系统的快速检测。继续跟踪京唐公司炼钢部共同完成“全三脱”条件下的工艺连锁和相关功能组的检测与控制技术的研究，编制完成适合京唐炼钢厂转炉“全三脱”冶炼模式的自动化连锁程序。
4.2转炉煤气干法除尘新工艺冷却系统的优化
1）对蒸发塔的烟气流场、温度场及塔内的烟气均布、水蒸汽均布进行研究，并对喷水装置的安装位置及断面分布、烟气流速进行优化。
2）建立蒸发塔的数学模型，利用CFD软件对其进行数值模拟，并根据计算结果对蒸发塔的冷却装置进行设计优化；
3）对蒸发塔内的粉尘运动进行数学模拟，通过数值计算得到粉尘在蒸发塔内的运动轨迹和沉降位置，并提出相应的粉尘堆积位置。
4）建造实验设备（1：10），主要实验设备包括蒸发器模型（有机玻璃）、喷水装置、泵和风机。
已经建成蒸发冷却塔数模。对蒸发冷却塔温度场、水蒸汽浓度分布、湿塔底的原因、烟气流动均布装置等进行了研究，并完成了总结报告；物理试验试验场所已选定，正在建设；下一步在试验设备建成之后，进行相关的物模试验。
4.3转炉煤气干法除尘新工艺蒸发冷却塔喷枪设备开发
1）研究喷枪的基本原理、构造、基本特征等基础理论。
2）制造样品试验。
3）研制出国产化合格产品。
完成首钢京唐炼钢厂喷嘴备件的测绘工作、图纸设计及审查工作。完成了样品制造，并进行了相关试验。下一步将做出合格样品运抵首钢京唐现场，完成研究与试制报告。
4.4转炉煤气干法除尘新工艺电除尘器泄爆阀的设备开发
1）研究泄爆阀的基本原理、构造、基本特征等基础理论。
2）制造样品试验。
3）做出国产化的合格产品。
泄爆阀已经完成试验样品的图纸设计和样品制造，并在2010年2月底对样品成功的进行了爆破试验，下一步将最终做出合格样品运抵首钢京唐现场，按期完成研究报告。
4.5转炉煤气干法除尘新工艺眼睛阀的设备开发
1）研究眼睛阀的基本原理、构造、基本特征等基础理论。
2）制造样品试验。
3）做出国产化的合格产品。
眼睛阀已经设计、制造完毕并运抵首钢京唐现场安装使用，同时已经完成研究报告。
5 转炉干法除尘技术研发团队
首钢国际工程公司课题组成员在教授级高级工程师何巍、张福明的领导下，锻炼了一支以教授级高级工程师张德国、韩愈京，高级工程师王力群、黄忠泽、于育良等一批炼钢和燃气设计师为主导，多名工艺及燃气专业的年轻同志，如工艺设计人张凌义、刘东，燃气设计人曹勇杰、陶有志、马亮等工程师为技术骨干的专业化技术团队。他们组织并承担了转炉煤气干法除尘技术研发课题，同时为国家和企业培养了多名青年技术骨干。近年来，这支由老中青三代技术专家组成的技术团队完成了多项具有自主知识产权的干法除尘专利技术
干法除尘的介绍：
1.1干法除尘的简介：
所谓的干法除尘是相对于湿法除尘而言，转炉一次除尘系统一直以来以OG法（湿法除尘）为主，OG法即湿法除尘，该方法存在的最大缺点是能耗高、耗水量大、污水处理复杂、运行成本高。而干法除尘方法最大的优点是能耗低、耗水量小，环保效果明显，但是该方法一次投资大、结构复杂、耗材多；并且设备机构比较复杂、技术难度大。
干法除尘的核心是温度的控制，包括EC（蒸发冷却器）出入口的温度，EP(静电除尘器)出入口的温度，如何保证上述温度的控制是保证干法除尘系统正常运行的前提，温度控制的基础就是保证在EP的电场内不出现气流冷凝的现象，既在电场不会出现潮湿现象，吸附的灰尘是干燥的，不潮湿。如果气流温度过低，所产生的灰尘将出现板结现象，造成EC粗输灰系统及EP细输灰系统的堵塞，并且潮湿的灰尘容易挂在阴极线和阳极板上，不容易下落，造成阴极线的肥大，减小了极距，导致电场的放电频率增加，容易引起卸爆，并且影响除尘器的除尘效率，更严重的是加剧电场内设备的腐蚀，降低设备的使用寿命；另外气流温度过
低，将造成风机内出现积水现象，增大风机叶轮的腐蚀速度；但是气流的温度过高将造成设备的额外烧损，降低电场的除尘效果。
因此，对于干法除尘而言，气流温度的控制非常重要的，通过干法除尘系统的运行，对于除尘器的入口温度应控制在120~1400C为最佳，此时能够保证气流含有一定的水汽，并且保证气流在除尘器内不会产生冷凝，不会造成电场内的放电次数的加剧，也不会造成灰尘的潮湿，又能保证电场内的设备不会遭到破坏。
1.2干法除尘的设备组成及工艺介绍：
1.2.1干法除尘由以下主要设备组成：
蒸发冷却器（EC系统）；煤气管道；静电式除尘器（EP系统）；ID风机；切换站（SOS）；煤气冷却器（GC系统）。
1.2.2干法除尘的工艺流程：参考工艺流程图
1.3各设备的主要功能
1.3.1蒸发冷却器（EC系统）：
主要是对转炉高温烟气进行冷却，达到电除尘器所需的温度，是整个干法除尘的核心。
1.3.2静电式除尘器：
主要通过对阴极线施加高压电，阴极框架和阳极板之间形成电场，将通过电场气流中的颗粒进行电离，使其中的灰尘分别带有正电荷和负电荷，分别向阴极线和阳极板上移动，在移动的过程中对其它的中型颗粒进行击打，使其变为带电体，向两极移动，达到除尘的效果。静电式除尘器是干法除尘的关键。
1.3.3ID风机：
为干法除尘系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的废气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉废气进行净化，净化后的转炉废气分别送往煤气柜或者排放到大气内。ID风机是干法除尘设备维护的一个重点。
1.3.4切换站及煤气冷却器：
切换站的功能通过对烟气成分的化验和分析，进行煤气的回收或放散，由两套杯阀进行煤气的回收或者放散。煤气冷却器主要对回收的煤气进行冷却，达到回收所需的温度。
一、LT干法除尘简介
2005年包钢新建2座120吨转炉，并且实现当年建设当年投产，建设工期8个月，其中与德国Lurgi合作，配套建设干法除尘，2006年二炼钢在一炼钢建设及运行经验的基础上把原2座220吨转炉湿法除尘与奥钢联合作改为干法除尘。
二、LT干法除尘的原理
LT干法除尘主要是指烟气净化及煤气回收系统，它是使烟气经过蒸发冷却器冷却降温和粗除尘后进入静电除尘器进行精除尘，经精除尘后合格的煤气通过切换站送往煤气柜，不合格的通过烟囱点火放散。
三、系统主要设备与关键技术
1、蒸发冷却器系统
主要技术之一---蒸发冷却器，它精确要求通过雾状喷水直接冷却烟气，并根据烟气含热量精确调节喷水量，所喷的水完全变成蒸汽。
2、圆筒型电除尘器系统
3、ID-Fan子午加速轴流风机
4、切换站和煤气冷却器
5、放散烟囱
6、控制系统
四、干法和湿法除尘的比较
1、净化后烟气含尘量低
转炉干法除尘系统净化后的烟气含尘量可以达到≤10mg/m3，远低于国家规定的排放指标（100mg/m3），有显著的环境效益，且回收的煤气可直接经煤气加压风机直接供给用户使用。
2、风机寿命长
由于干法除尘净化后粉尘为干性，含尘量低，磨损性小，维护工作量小,风机叶片几乎没有粘灰现象，因而风机使用寿命长。
3、节电效果特别显著
经计算转炉干法除尘系统吨钢耗电量为 6.2kwh/t，湿法除尘系统吨钢耗电量15.37kwh/t，所以干法除尘系统比湿法除尘系统吨钢节电9.1kwh/t。
4、节水从总循环水量上比较，湿法除尘系统总循环水量是干法除尘系统总循环水量的3.3倍，并且湿法除尘系统需要庞大的污泥处理系统，而干法除尘系统由于煤气冷却器冷却的是净煤气，仅有极少量的污水外排，利于环保。
5、粉尘利用率高
干法除尘系统吨钢干粉尘回收送烧结厂直接重复利用或就地压块直接返回转炉。
6、水处理费用低
干法除尘水处理费用0.14元/吨钢，湿法除尘水处理费用为2.23元/吨钢。
7、运行和维护人员少
8、占地面积少
干法除尘系统总占地面积仅为湿法除尘系统的三分之一。
12、一次性投资高
LT干法除尘由于关键技术和设备都引进国外，所以一次性投资比湿法要高，约为湿法的2倍，但随着技术和设备的国产化进度，投资会大幅度的降低。
13、维护和操作技术要求高
LT干法除尘对维护和操作的人员的素质要求很高，而湿法除尘系统维护和操作简单方便，但通过对相关人员进行技术和实践培训，完全能达到要求。
14、经济效益高
目前120T转炉已经实现负能炼钢，这是在自动炼钢没有发挥作用的时候就已经实现的。
五、生产和运行存在的主要问题
1、CE热电偶测温不准和相应速度慢
EC出、入口热电偶的准确与否直接影响到喷水量的调节，在生产中经常出现测量的温度与实际的烟气温度有个时间差，造成晚喷水或晚关水，使得除得的粗灰湿。
2、输灰机堵灰
EC、EP输灰机堵灰，尤其EC输灰机及易堵灰，主要是由于EC温度控制不好，喷水量大，造成灰湿，输灰机箱体及下料管堵灰。
3、泄爆
转炉干法除尘在正常冶炼中容易产生爆炸，为了防止在除尘器里产生大的爆炸。为了避免泄爆要求系统不能大量漏风、工艺操作要精心。
4、电场极板变形
在运行中发现极板易变形，主要是由于电场温度控制不好、以及电场内部由于漏风造成内部
燃烧。
5、一电场电压和电流低
一电场电流和电压低，始终没有其它电场高，而且带动二电场在吹炼时也低，经常造成除尘
效果不好。
六、管理中的一些经验
1、针对泄爆问题，对炉前冶炼操作做了相应的改动，防止除尘器泄爆。
2、在正常吹炼时，适当时候加料不容易泄爆。
3、在下枪吹炼时，严格控制O2流量。
4、EC入口热电偶国产化，我们与国内几家厂家联合作试验，经多次，多种形式试验后，进
口热电偶使用周期为1个月，目前我们的周期延长到近3个月。
5、操作站系统改造。最初由西重所操作站系统，运行速度和画面切换特别慢，而且存储数据特别的少，没有历史趋势，我们利用自己的力量对操作站系统改造，后运行速度和画面切
换速度很快，而且存储数据特别多、时间长。
6、煤气分析仪国产化。煤气分析仪当时外方要求使用进口产品，我们在国内寻找完全能满
足生产的要求的产品—杭州聚光公司分析仪，而且比外方价格低一倍。
7、输灰系统的改造。在投入生产后，输灰系统堵灰和链条断严重影响了转炉的正常生产。两座EP输灰系统共用一条集中输灰机，和一个斗式提升机，由于输灰量选型偏小，造成经常堵灰，利用炉役修把两台输灰系统彻底分开，且把原集中输灰机作为两座转炉的应急输灰。
8、风机增加在线吹扫，为了使风机叶轮不挂灰，我们增加了在线吹扫，目前运行很好，避
免了因有时除尘效果不好风机挂灰，造成风机振动，影响生产的故障。
9、ID-Fan风机国产化，我们与上海鼓风机厂共同研究进行国产化，经过3个月的攻关国产
风机投入运行，且完全能够满足工艺的要求，这在国内也是第一家。
10、电除尘器的检修经验，特别是在封顶前，先进行升压试验，便于更好的查找除尘器内部件检修的质量和效果。对于极板调整及间距调整寻找到了一种切实可行的办法，并且保证了
除尘器的检修质量。
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莱钢120t转炉烟气干法除尘工艺技术
周茂林，沈惟桥，孟宪俭，王玉春
（莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂，山东莱芜271126）
摘要：莱钢120t转炉采用干法除尘工艺，该工艺由烟气冷却、净化回收及控制系统组成，其中，烟气净化回收系统由蒸发冷却器、静电除尘器、轴流风机、煤气切换站等组成。除部分主体设备外，蒸发冷喷嘴、静电除尘器高压电气设备、轴流风机及控制系统等关键设备从国外引进。生产实践表明，系统运行稳定，净化后的烟气含尘量仅为6.6mg/m3，运行费用低。
关键词：转炉；干法除尘技术；烟气；含尘量
中图分类号：X757文献标识码：B文章编号：1004-4620（2005）05-0017-03
Dry Dedusting Technology for 120 ton Converter Flue Gas at Laigang
ZHOU Mao-lin, SHEN Wei-qiao, MENG Xian-jian, WANG Y u-chun
（The Steelmaking Plant of Laiwu Iron and Steel Co., Ltd., Laiwu 271126, China）
Abstract: The 120 ton converter at Laigang adopts dry dedusting technology for the flue gas cleaning and reclaiming, which is composed of the flue gas cooling, cleaning, reclaiming and the control system, thereinto, the flue gas cleaning and reclaiming system consists of the evaporating cooler, electrostatic cleaner, propeller-type fan and gas changing-over station etc. The key facilities such as the evaporative cooling spray nozzle, high voltage electric equipment for the electrostatic cleaner, the fan and its control system are imported from abroad, with part body exception. The production practices show that the system runs stability, the dust removal efficiency is high, the dust content of the flue gas after cleaning is only 6.6mg /m3 and the running cost is low.
Key words: converter；dry dedusting technology；flue gas；dust content
我国现有的转炉煤气净化与回收系统多采用传统的湿法除尘技术（OG法），自动化控制水平低，煤气回收量较低，一般吨钢平均回收热值为8360kJ/m3的煤气70～80m3。净化后的煤气含尘量仍达100mg/m3,出煤气柜后,需进行湿式电除尘,回收系统能耗较大。目前转炉炼钢的吨钢工序能耗为23.6kg标煤。干法除尘技术(LT法)的吨钢煤气回收量为100m3(煤气热值为8360kJ/m3),煤气含尘量10mg/m3,炼钢吨钢工序能耗仅为10kg标煤。因此，转炉
烟气干法除尘技术被公认为是今后的发展方向。
莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂（简称莱钢炼钢厂）从2002年12月至2003年6月，经多方考察论证，确定在大H型钢生产线采用干法除尘技术。2004年2月完成120t转炉干法除尘施工图设计和控制系统的软件编程，2004年6月底建成。整个工程投资约1.2亿元，投产后10天就达到设计能力，并持续稳定地生产至今。1 干法除尘工艺技术简介
莱钢炼钢厂建有3座120t顶底复吹式转炉，年设计产量500万t，三吹三生产，现实际年产量达到300万t，均采用干法除尘技术。工艺范围从烟气进入蒸发冷却器开始到煤气冷却器为止，主要由蒸发冷却器、圆筒静电除尘器、风机、切换站、煤气冷却器等设备组成。静电除尘器、蒸发冷却器本体等LT系统主体设备在国内制造；蒸发冷喷嘴、静电除尘器高压电气设备、ID轴流风机及控制系统、煤气回收切换站等关键设备从德国鲁奇公司引进。
工艺流程（见图1）：约1550℃的转炉烟气在ID风机的抽引作用下，经过烟气冷却系统（活动烟罩、热回收装置及汽化冷却烟道）；温度降至800～1200℃进入蒸发冷却器；蒸发冷却器内12个双介质雾化冷却喷嘴，对烟气进行降温、调质、粗除尘，烟气温度降低到150～200℃，同时约有40%的粉尘在蒸发冷却器的作用下被捕获，形成的粗颗粒粉尘通过链式输送机、双板阀进入粗灰料仓由汽车外运。经冷却、粗除尘和调质后的烟气进入有4个电场的圆形静电除尘器，烟气经静电除尘器除尘后含尘量降至10mg/m3以下。静电除尘器收集的细灰，经过扇形刮板器、底部链板输送机和细灰输送装置排到细烟尘仓由汽车外运至烧结厂重复利用。经过静电除尘器精除尘的合格烟气经过煤气冷却器降温到70～80℃后进入煤气柜，不合格烟气通过火炬装置放散。整套系统采用自动控制，与转炉的控制相联系。
图1 120t转炉干法除尘系统流程
120t转炉LT工艺技术参数如下：
3×120t顶底复吹转炉；平均单炉产钢水量135t；最大烟气量88900m3/h.台；炉气含尘80～150g/m3；蒸发冷却器入口烟气温度850～1200℃；最终煤气含尘量6.6mg/m3；吨钢煤气回收量91.4m3（热值8360kJ/m3）。
2 系统构成及功能
2.1 烟气冷却系统
120t转炉烟气冷却系统即余热锅炉为全汽化强制循环和自然循环相结合的冷却系统。强制循环系统分为低压强制循环和中压强制循环，由活动烟罩、除氧器、热水循环泵和循环管路组成低压强制循环系统；由炉口可移动段烟道、汽包、热水循环泵和循环管路组成中压强制循环系统；由固定一段烟道、固定二段烟道、末段烟道、汽包和循环管路组成中压自然循环系统。
系统工作流程为：所需软水由厂区管网送至软水箱，由软水泵送至除氧器，除氧水箱的水一路由低压强制循环泵送至活动烟罩进水管，通过活动烟罩后，再经回水管返回除氧器形成低压强制热水循环系统。除氧器的水一路由锅炉给水泵给汽包、蓄热器补水。汽包内的水经下降管分四路分别至可移动段烟道、固定一段烟道、固定二段烟道、末段烟道，汽化冷却烟道吸收烟气的热量，烟道内的水部分汽化形成的汽水混合物经上升管返回汽包。其中，一路下降管水经中压强制循环泵送至可移动段的下降管，通过可移动段后，再经上升管返回汽包，形成中压强制循环系统。为使转炉汽化冷却产生的蒸汽得到充分利用和回收，并使外网不受转炉冶炼周期影响汽源压力波动，设置蓄热器，余热锅炉所产蒸汽经自动控制调节阀调节并入厂区蒸汽外网。2.2 烟气净化回收系统
2.2.1 蒸发冷却器
转炉冶炼时，对含有大量CO的高温烟气冷却后，才能满足干法除尘系统的运行条件。蒸发冷却器入口的烟气温度为850～1200℃，出口温度约为200℃才能达到静电除尘器的条件。为此，采用12个双流喷嘴调节最佳水量降温。双流喷嘴的水量可根据进入蒸发冷却器内的干燥气体的热含量随时调整。通入的蒸汽使水雾化成细小的水滴，水滴受烟气加热被蒸发，在汽化过程中吸收烟气的热量从而降低烟气温度。
蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的烟尘分离出去，达到除尘的目的。灰尘聚积在蒸发冷却器底部由链式输送机和双摆阀连续排出。
蒸发冷却器还有对烟气进行调节改善的功能，即在降低气体温度的同时提高其露点，改变粉尘比电阻，有利于在静电除尘器中将粉尘分离出来。除了废气冷却和调节以外，占废气中总灰尘含量40%～50%的粗灰也在蒸发冷却器中进行收集。
2.2.2 静电除尘器静电除尘器放置在炼钢车间的外部，其集尘电极通过除尘器的外壳接地，
集尘电极之间形成通道，而要净化的炉气流经这些通道。在集尘电极之间布置高压框架，框架中装有放电极（阴极）并和高压供电系统连接，由绝缘子支撑。在放电极的紧邻区域是极高强度的电压，由于电晕电压排放的结果，导致形成带负电荷的气体离子，在放电电极和集尘电极之间的电场作用下，带负电的气体离子偏移到带正电的集尘电极上。灰尘离子因而受到部分气体离子的作用同样带上负电，自由移向集尘电极。积聚在集尘电极上的细颗粒粉尘通过振打脱尘系统，掉落在静电除尘器底部的粉尘漏斗中。
静电除尘器是一个圆桶形的钢板外壳，带有隔热装置，设计有4个独立的电场，平行布置。电场通道间是形成接地的集尘电极和在其间承载所安排的高压排放电极，集尘电极由单个极板组成，极板形状是按照煤气流向串联排列，各个极板都悬挂于一个共用的顶部结构，并由共同底部支撑结构支撑。通过一个引导杆系统，在其下部导向。放电极系统由排列在通道中央的框架组成，放电极夹紧在框架中,框架是通过支撑框和支撑管连接于上部壳体结构上的支撑绝缘子上。绝缘子采用电加热，用氮气进行吹扫,以防止由于粉尘的积聚或者绝缘体壁的冷凝物（水和汽）形成而产生电火花，导致电器击穿。
2.2.3 轴流风机在LT系统内，气体通过轴流风机流通。这种风机具有效率高、气流为直线型的优点。120t转炉ID风机电机功率为715kW。
2.2.4 切换站该装置原理上是一个干式运转的阀门站，主要由两个严密密封的具有调节性能的钟型阀组成，负责在火炬和煤气柜之间进行快速切换，以达到回收尽可能多的转炉煤气的目的。另外开关转换必须不会导致烟气压力的突然变化，否则在转炉烟气捕集段将产生干扰性的烟气喘振现象。阀门关闭时必须在转换的终点位置完全密封，为此LT系统的钟型阀配有液压装置，与调节控制装置协同保证在火炬和煤气柜之间阀门快速切换的同时无压力突变现象。
2.3 控制系统
LT控制系统共分三个控制回路：蒸发冷却器的温度控制、风机流量控制、切换站气体成分控制。整个控制系统的关键是静电除尘器的控制，其性能特点是：根据吹炼、停吹、振打等三种工作状态，进行火花跟踪控制、间歇供电、反电晕检测、峰值跟踪控制和各种保护功能。按设定好的程序对电压和电流进行调节，以发挥最大的电流效率和确保安全生产。电压的峰值为80000V，均值为50000V。电流峰值为2800mA，均值为2000mA。
蒸发冷却器的温度控制根据出入口烟气温度、流量调节喷水量，确保烟气出口温度在控制范围内。烟气在汽化冷却和除尘装置的流量，由流量控制系统确定。烟气流量可通过烟气流量调节器的输出信号控制，这种控制可通过改变风机的转速来实现，使炉口保持微正压。
汽化冷却烟道中的静压力是决定烟气流量调节的主要参数，另外对烟气流量调节起作用的影响参数是吹氧量和烟气量，在转炉正常作业中，1台计算机负责处理这三个参量并将此作为修正参量输给风机速度调节控制机构，对于在炼钢过程中进行的加料作业，如矿石或石灰石，或者辅助作业，LT系统的烟气流量调节系统将根据给定的程序做出反应。
切换站气体成分控制为在规定的时间内，根据烟气成分分析确定切换站的动作。当烟气中CO含量大于规定值30％，氧气含量小于规定值2％时，回收烟气阀打开。烟道转换所用阀门配有调节元件，流线型通道形状调整膜，便于在烟气切换时系统的压力平衡，防止在转炉口烟气捕集点发生喘振现象。
干法除尘系统自动化控制范围是从汽化冷却烟道开始到煤气冷却器结束，设一级基础自动化，与转炉本体、汽包等自动化系统进行联网通讯，组成以太网光纤环网。其自动化控制水平高，具有自适应功能的控制软件，使得干法除尘系统的运行更加符合炼钢工艺的实际变化情况。
3 生产实践
2004年7月2日莱钢第一套干法除尘系统投运，第二、三套干法除尘系统相继于2004年8月29日、2005年1月2日投运。系统运行稳定，除尘效率高，运行费用低，至今三套干法除尘系统均已通过了验收。生产实践表明，三套干法除尘系统净化后的烟气含尘量考核值平均在6.6mg/m3；风机使用寿命长，维护工作量小。吨钢用水量约为0.05m3，是湿式系统的1/5左右，整个系统没有污水外排，利于环保。干法除尘系统阻力约为7500Pa，吨钢耗电量为3.05kW.h，较湿式系统吨钢节电3.72kW.h。系统自动化程度高，煤气回收时切换速度快，吨钢可回收热值8360kJ/m3煤气91.4m3。同时，由于粉尘含量低，煤气质量高，为煤气并网带来了延伸效益，可以省去并网前的精除尘和消除对管网的伤害。
莱钢大型H型钢120t转炉工程干法除尘系统的设计、施工和生产实践，为中小型钢铁企业转炉煤气净化与回收系统的建设和提高技术装备水平开创了一条切实可行的新途径。
PLC在莱钢120吨转炉烟气干法除尘控制系统中的应用
1 引言
为适应转炉炼钢生产的不断发展和环保要求，继宝钢之后，莱钢3×120t转炉煤气净化和回收系统引进了德国鲁奇与蒂森两公司合作开发的干法除尘技术，简称LT法，并首次在国内进行了LT控制系统的开发和设计。LT系统主要由烟气冷却系统、净化系统、煤气回收和放散系统组成。控制系统采用了西门子S7-400系列的PLC，对蒸发冷却器、电除尘器及阀门等工艺生产线设备实现过程检测、监视、调节和控制。
2 工艺控制过程简述
转炉烟经汽化冷却烟道冷却后,温度为800~1000℃进入蒸发冷却器，根据烟气含热量精确控制喷水量，使蒸汽将水完全雾化后冷却烟气降至200℃左右，约有45%的粗粉尘沉降并通过链式输灰机、灰斗等装置送至灰仓;冷却后的烟气进入圆筒型电除尘器，电除尘器设四个电场，采用高压直流脉冲电源，根据系统运行的不同阶段控制电压，收集剩余的细粉尘，使经过电除尘器的烟气含尘量在10mg/Nm3以下;为适应转炉烟气的变化，轴流风机设变频调速，实现流量调节，并根据气体分析仪检测的CO浓度来控制切换站将煤气送至烟囱或
煤气柜，实现放散或回收的快速切换。
3 自动化控制系统的构成
LT自动化控制范围是从汽化冷却烟道开始到煤气冷却器结束，设一级基础自动化，与转炉本体、汽包等自动化系统进行联网通讯，组成以太网光纤环网，通过服务器实现PLC 与上位机之间的数据传输、存储和报警等功能。PLC由CPU、存储单元、电源模块、通讯模块、I/O模块、高速计数模块等组成，根据LT设备分散的特点，其自动化硬件系统构建更加灵活合理，上位机放在转炉主控室内，PLC按设备分布区域划分为主站和从站，从站为主PLC的远程扩展单元，通过IM460-4和IM461-4接口模块进行通讯,其中主站PLC柜与MCC、变频器及电除尘器的高压硅整流电源控制装置均放置在干法除尘配电室内;而从站则设在转炉主控楼的PLC控制室，主要是控制蒸发冷却器和相应的输排灰等转炉车间内的LT设备。
4 系统的控制功能和特点
PLC系统为西门子S7-400系列可编程控制器，主CPU为S7-416-2DP，采用功能强
大的STEP7
5.2软件包进行软件开发，以实现计算机对干法除尘系统的在线检测、控制、调节
和诊断功能;监控机采用WINCC
6.0组态软件，用于编制生产过程流程图，显示设备运行状态，对烟气量、炉口压力、蒸发冷却器入口及出口温度等重要工艺参数作实时和历史趋势，故障报警，报表打印，
进行数据设定和操作显示等，完成人机对话。
4.1 蒸发冷却器的喷水控制
当蒸发冷却器入口温度达到预定温度时,供水阀打开,双介质喷嘴同时喷出蒸汽和水,使水在排出时被雾化，所需要的喷水速度是由要在蒸发冷却器中降低的转炉烟气热含量来决定的，因此使用单位时间从热输入推算出来的水流量作为设定值，将实际喷水量作为控制器的输入进行比例控制，通过快速气动调节阀自动调节水流量，其喷水响应时间在4s左右;另外，考虑炉气的比热随着炉气成分和温度而变化的因素，针对蒸发冷却器出口温度设置一个温度控制回路，其输出信号用来改变单位时间的喷水量和计算的水流量之间的比例关系，对上一个比例控制器起到前馈控制的作用，使蒸发冷却器的出口温度控制在设定温度范
围内。
4.2 转炉的烟气流量控制
为了适应炼钢工艺，将炼钢过程分为不吹氧、预热、开始吹氧、吹氧、吹氧结束、炉口清理等六个阶段，分别设定各阶段由轴流风机的变频器控制的烟气流量，根据该设定值
和炉口压力来实现转炉烟气流量的控制。
将吹氧量与炉口压力控制器的输出信号相乘所得到的值，加到各阶段烟气流量设定的串级比例控制器上。如果吹氧速度发生变化，这种比例控制能够通过炉口压力控制器的输出信号，确保烟气的流速在相同的比例上立即得到适应。
炉况的变化以及炉气温度等所导致的余热锅炉中的压力变化通过压力控制器对吹氧速度和烟气流量之间的比例关系加以修正来进行补偿。测量的烟气流量根据标准的条件进行压力和温度校正。此外，将喷入蒸发冷却器的水蒸汽含量从校正后的烟气流量中扣除，使得受控变量能够代表标准条件下干态的烟气流量。
烟气流量控制器的输出信号经过变频器控制轴流风机的转速。
4.3 切换站的压差控制和钟形阀的位置控制
在炼钢过程中，烟气放散或回收是由CO的浓度条件来触发切换的，通过切换站的两个分别通往煤气柜和烟囱的钟形阀的开启来实现控制。
在放散转回收之前，首先通过烟囱钟形阀对风机下游的压力进行憋压，直到高于煤气柜一定的压力才能进行回收操作;当回收切换至放散时，也必须保持一个小的正压，以防止煤气从煤气柜倒流，因此针对这两种不同的切换方式，在程序中也必须由具有两个不同设定值的差压控制回路来控制切换过程，该控制器的输出信号控制烟囱钟形阀的开度调节，使煤气柜钟形阀前后的压差达到相应的设定值，从而保证煤气在正常切换或紧急快速切换过程
中均能实现无压力扰动切换。LT系统的烟气切换所需时间仅为8秒，如在作业过程中发生事故，烟气流可在3秒内被迅速地从通往煤气柜切换到通往火炬的通道里。
5 结束语
莱钢3×120t转炉烟气干法除尘系统已于2004年七月运行投产，目前运行效果良好。与传统的湿式OG法相比，LT系统采用了先进的工艺和控制技术，在各种性能指标的对比上均有着明显的优势，干法系统较湿法省水省电，节省运行费用和多回收的煤气效益之和为1060万元，另外，干法除尘的外排粉尘含量6.6mg/Nm3，湿法除尘的外排粉尘含量
100mg/Nm3，经济效益和环保效益均十分显著。
优化简洁的系统配置，具有自适应功能的控制软件，使得干法除尘系统的运行更加符合炼钢工艺的实际变化情况，充分发挥其除尘效率高、综合运行费用低、能源回收利用率高等优势，干法除尘可以部分或全部补偿转炉炼钢过程中的能耗，有望实现转炉低能炼钢或负能炼钢的目标，已成为今后的发展方向，将逐步在炼钢生产中得到应用和推广。
转炉干法除尘所用的喷嘴的要求
在中国现有的240多座转炉中，除宝钢二炼钢的两座250吨转炉采用干法除尘外，其余所有转炉包括一些新建和在建的转炉几乎清一色采用湿法除尘。原因应该是多方面的，但可以肯定的一点是喷雾冷却技术不过关是最大的障碍之一。那么，转炉干法除尘中的喷雾蒸发冷却器中最关键的部件喷嘴须具有哪些特点呢？
首先，所喷射的水必须能100%蒸发。因为一方面，只有100%蒸发，喷雾所去除的粉尘(约占总粉尘量的40-60%)才能保证是干灰。这样就可以省去庞大的污水、泥浆回收处理系统。为了能100%蒸发，喷雾颗粒平均就必须小于100微米；尤其是要保证在喷水量随烟气量和温度变化调节时仍能保证喷雾平均颗粒小于100微米，并且最大颗粒不超过某一数值。
其次，喷水量在保证100%蒸发的前提下要能精确控制，以保证进入后步除尘设备前的烟气温度和湿度恒定在某一数值的较窄(如+/-20°C)的范围内。后步除尘无论是采用电除尘器，还是布袋除尘器，烟气温度通常都不能低于100°C或湿度过高(大于15%)，这样会造成电极板或布袋粘结，降低甚至失去除尘作用；同时温度也不能过高：比如对电除尘，烟气温
度超过400°C时会基本上失去除尘作用；普通布袋前烟气温度不能大于130°C，耐高温布袋前烟气温度一般也不能大250°C，否则会烧毁步袋。
最后还应特别强调，用于转炉干法除尘喷嘴的喷水量必须随烟气量和烟气温度的变化自动控制。因为转炉烟气条件变化频繁且速度快，不采用自动控制是不可能保证100%蒸发的。
100%蒸发和精确并自动控制这样严格的要求是普通喷嘴不可能具备的性能。这应该是为什么中国绝大多数转炉采用湿法除尘工艺的最主要原因之一。
干法除尘的工艺流程及工作原理 干法除尘的工艺流程及工作原理 一、干法除尘的工艺流程： Ⅰ高温、未净化的转炉烟 Ⅲ高温未净化的转炉烟 粗灰 Ⅴ冷却后、粗净化的转炉烟 细灰 Ⅶ冷却后、净化的转炉烟气Ⅷ合格 Ⅸ冷却后，合格的转炉煤
二、干法除尘设备工作原理： 1、干法除尘的设备组成： 通过对干法除尘设备的功能来看，干法除尘的设备主要分成五大块，分别为转炉烟气的冷却设备（即EC系统）、转炉烟气的净化设备（即EP系统）、转炉烟气的动力设备（即ID风机）、转炉煤气的回收和排放设备（切换站和煤气冷却器）、粉尘排放设备（即EC粗输灰系统和EP细输灰系统）。 2、转炉烟气冷却设备（EC系统） 转炉冶炼时，含有大量ＣＯ的高温烟气冷却后才能满足干法除尘系统的运行条件。蒸发冷却器入口的烟气温度为800～12000C，出口温度的控制应根据静电式除尘器的入口温度而定，一般EC的出口温度控制在200～3000C，才能达到静电除尘器的要求。为此，EC系统采用14杆喷枪进行转炉烟气的冷却，喷枪通过双流喷嘴对蒸汽和冷却水进行混合，达到冷却水的雾化效果，提高冷却水与气流的接触面积，使得转炉烟气得到良好、均匀的冷却。喷射水与转炉烟气在运行的过程中，水滴受烟气加热被蒸发，在汽化过程中吸收烟气的热量，从而降低烟气温度。 蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的烟尘分离出去，达到一次除尘的目的。灰尘聚积在蒸发冷却器底部由链式输送机排出。 蒸发冷却器还有对烟气进行调节改善的功能，即在降低气体温度的同时提高其露点，改变粉尘比电阻，有利于在静电除尘器中将粉尘分离出来。除了烟气冷却和调节以外，占烟气中灰尘总含量约15%的粗灰也在蒸发冷却器中进行收集、排放。 另外，通过对喷射水流量的控制（水调节阀），可控制EC的出口温度，使之达到静电式除尘器所需要的温度。 3、转炉烟气净化设备（EP系统） 静电除尘器为圆筒形静电除尘器，它是转炉烟气干法除尘系统中的关键除尘设备，其主要技术特点为：①优异的极配形式。由于转炉煤气的含尘量较高，在进入电除尘器时，一般为80～150ｇ/Ｎｍ3，而除尘器出口的排放浓度要求小于15ｍｇ/Ｎｍ3。这就要求电除尘器具有非常高的除尘效率，而除尘效率高低的主要因素就取决于其极配设计的合理性。该除尘器分为4个独立的电场。每个电场均采用了C型阳极板，由于烟气具有较高的腐蚀性，所以A、B电场的阳极板采用了不锈钢材料。为了防止阴极线的断裂，阴极采用锯齿形的整体设计。通过对投入运行设备的检测，证明了该极配形式能够保证除尘效率。②良好的安全防爆性能。由于转炉煤气属于易燃易爆介质，对设备的强度、密封性及安全泄爆性提出了很高的要求。该除尘设备采用了抗压的圆筒外形，并且在制作时采用锅炉设备的焊接要求，另外
裕华120吨转炉干法除尘 技 术 要 求 武安市裕华钢铁 2014年 1 月
1转炉一次烟气净化系统工艺流程 点燃放散 ↑ [转炉→汽化冷却烟道]→蒸发冷却器→干式电除尘器→除尘风机→切换站→ ↓↓↓ 粗灰输送机细灰输送机变频电机 ↓↓ 外运←储灰仓（车间）储灰仓（车间外）→外运 煤气冷却器→[煤气柜] 2 设计原则 1）蒸发冷却器喷雾系统可根据烟气参数进行精确的自动调节控制； 2）除尘器具有优异的极配形式，良好的安全防爆性能和可靠的输灰系统； 3）回收与放散有效、快捷、安全的切换； 4）回收煤气含尘浓度≤10mg/Nm3， 放散气体含尘浓度≤15mg/Nm3(双联操作≤20mg/Nm3)； 5) 节能措施：ID风机配有变频调速装置，风机的运行与氧枪的升降连锁，氧枪下降时， 风机高速运转；氧枪提升时，风机低速运转。 6）噪音控制：在ID风机后设计消音器，消除风机运行时产生的机械与动力噪音。 3 干法除尘工艺参数及系统组成 3.1转炉炼钢基本条件 转炉座数： 1座 转炉公称容量： 120t 转炉平均产钢水量： 108t 转炉最大炉产钢水量： 110t 转炉最大铁水装入量： 120t 冶炼周期: 28~35min，其中吹氧13min 脱碳速度: 最大0.5%/min 平均0.3%/min 最大炉气量: 70000Nm3/h 最大烟气量: 92000Nm3/h 炉气温度: 1450~1600 ℃. 烟气含尘浓度：80～150g/m3 3. 2与烟气净化相关的技术参数
1）转炉烟尘成分见表2-1 2）炉气温度和成分见表2-2。 转炉炉气采用未燃法处理,煤气回收。 活动烟罩行程500mm，以炉口为基准，上升最大行程500mm。 3）烟气净化系统参数 最大烟气量（α=0.2时）：92000Nm3/h 3.3煤气柜设计压力 煤气柜设计压力3.8kPa 3.4干法除尘系统技术要求 3.4.1 烟气冷却系统 3.4.1.1汽化冷却烟道 干法除尘厂家提出对汽化冷却烟道尾段设计的技术要求，使冷却烟道出口烟气温度控制在设计围（~900℃）；包括以下几方面容： 1）合理设计尾部烟道结构形式，有利于烟气进入蒸发冷却器后，流体场分布均匀，提高蒸发冷却器容积利用率，保证蒸发冷却器的运行效果。 2）炉口微差压形式及接口。 3）尾部烟道测压、测温位置及接口。 4）喷枪在烟道上的位置及接口。 3.4. 2蒸发冷却器 汽化冷却烟道出口烟气温度直接影响系统设备选型和系统运行安全，设计时应考虑到工况的波动以及烟道使用后期性能下降等因素，干法除尘系统按照冷却烟道出口烟气温度900℃进行方案设计，使系统设备选型在该条件能够满足工艺要求。
转炉煤气干法除尘技术 0引言 转炉煤气的除尘技术可以分成干法和湿法两种，其中，干法除尘技术具有降低新水消耗、提高能源回收率，提高能源利用率的作用。所以，在转炉煤气除尘过程中应用越来越广泛。在实际应用过程中，由于干法除尘系统设备的技术要求高，过程控制比较复杂，因而会出现一系列的问题。后来通过对系统的改进，降低了除尘过程中故障的发生，也为系统的改进积累了丰富的经验。转炉煤气干法除尘技术的顺利应用，对降低能源消耗，提高煤气回收率具有重要意义。 1转炉煤气干法除尘技术概述 转炉煤气干法除尘技术中，应用最广泛的是两种方法，分别是鲁齐的LT法和奥钢联的DDS 法。其中，LT法是由德国的鲁齐和蒂森于20世纪60年代末联合开发的转炉煤气干湿除尘方法。后来，西门子—奥钢联公司在这个基础上开发了DDS法。目前，我国国内的公司也开发出了国产干法除尘系统。转炉煤气干法除尘系统主要包含了煤气冷却系统、除尘系统和回收系统。在这个过程中，1400T~1600丈的转炉煤气经过活动烟罩、气化冷却烟道回收蒸汽之后，温度降为1000T左右。然后进人蒸发冷却器进行冷却、粗除尘、增湿调质，最后温度将为150丈~500丈，粉尘浓度由80~150g/m2减小到40~55g/m2。煤气经过静电除尘器之后，粉尘浓度进一步为10mg/m2。对于整个系统而言，影响除尘效果的主要有两个器件，分别是蒸发冷却器和静电除尘器。 1.1蒸发冷却器 蒸发冷却器顾名思义是利用水蒸气的蒸发冷却原理来工作的。和湿法除尘技术相比，这种冷却方式极大地降低了冷却所需要的水量，达到节约水的目的。目前，应用最为广泛的是双流体外混式喷枪，冷却水从喷嘴中心孔喷出，被加热的蒸汽从中心孔的环形间隙喷出，而且在喷嘴口处形成雾化水。其喷水量是由计算机根据蒸发冷却器的进出口温度流量来控制的，同时，蒸汽可以用氮气来代替，从而达到节水的目的。 1.2静电除尘器 静电除尘器是转炉煤气干法除尘系统的核心，它是防止爆炸和控制出口烟气浓度的关键设施。转炉煤气中常常含有70%的一氧化碳气体，这是一种可燃性气体，一旦遇到空气很容易发生爆炸。所以，将静电除尘器设计成为圆筒型，同时在进气口和出气口处安装有自动开启和关闭的防爆阀，一方面可以使不同成分的气体被分开，另一方面在发生爆炸时，能够进卸压，保障设备安全。静电除尘器的电极材料和极配形式对于除尘效果来说非常重要，采用合理的极配形式以及质量合格的电极材料，才能更好的达到除尘效果。 2转炉煤气干法除尘技术应用现状 2.1技术应用效果 通过实践表明，利用干法除尘技术进行转炉煤气的除尘处理之后，烟气中的粉尘浓度可以控制在30mg/m3之下。而回收煤气的粉尘浓度可以稳定的控制在10mg/m3以下。其除尘效果要远远好于湿法除尘技术。但是目前，我国有90%的转炉任然在使用湿法除尘，干法除尘虽然有所应用和推广，但依旧远远没有达到节能减排的目的。 2.2能耗状况 除尘系统的能耗主要包含水耗和电耗两个方面。经过实践研究表明，干法除尘技术能够明显降低除尘系统的能耗水平。干法除尘系统中，采用蒸汽冷却装置对转炉煤气进行冷却，大大降低了冷却水的消耗量，而且提高了冷却效率，研究发现，干法水循环的用水量是湿法的1/4,而耗水量是湿法的1/5。由于干法除尘系统的阻力相对较小，只为湿法的1/3,所以干法除尘所要求的风机功率也相对较小，消耗的电功率也就要小一些。
1.1、转炉除尘概述 1.2、转炉干法除尘技术的发展 1.3、干法除尘的优点 1.4、干法除尘的特点 一、转炉干法除尘概述 1.1转炉除尘概述 目前，转炉烟气净化回收系统主要有“湿法”和“干法”两种。 前者以日本的OG法为代表，采用双级文丘里湿法来捕集转炉 烟气中的粉尘。后者以德国的LT法为代表，采用干式电除尘 器捕集转炉烟气中的粉尘。 我国现有的转炉煤气净化与回收系统，大多采用传统的湿法除尘技术(OG法)。 一、转炉干法除尘概述 1.2转炉干法除尘技术的发展 LT法是由德国鲁奇(Lurgi)、蒂森(Thyssen)二家公司在上一世纪60年代末联合开发的一项技术。LT是Lurgi和Thyssen的 缩写。1980年最先成功的在Thyssen的400t转炉投入使用。 自此，LT法经历了30多年的发展，技术上日趋成熟，目前世界上有几十套LT系统在投入使用。 1994年，我国宝钢二炼钢最先引进LT法回收技术。此后，山东莱芜钢铁公司、包钢二炼钢等转炉先后也采用了该技术。
1.3干法除尘的优点 转炉干法除尘技术在国际上已被认定为今后发展方向，它可以部分或完全补偿转炉炼钢过程的全部能耗，可实现转炉无能耗 炼钢的目标。 除尘效率高。经LT除尘器净化后，煤气残尘含量（标态）最低为１０mg/m3，比OG系统的100 mg/m3低。 转炉干法除尘技术既满足冶金工业可持续发展的要求，也符合国家产业和环保政策。 一、转炉干法除尘概述 1.3干法除尘的优点 ?无污水、污泥。从冷却器和LT系统排出的都是干尘，混合后压块，可返回转炉使用。 ?电能消耗量低。从综合电耗来看，LT系统的电耗量要远低于OG系统电耗量。 ?投资费用高，但回收期短。若改造老厂设备，投资费用还可降低许多。 ?采用ID风机，结构紧凑，占地面积小，投资费用可降低许多。 一、转炉干法除尘概述 1.4干法除尘的特点 ?技术要求较高，回收煤气在进入电除尘器之前，必须具有可靠的、精确的温度和湿度控制，同时要求在实际操作中要严格安
嘉晨集团营口天盛重工装备有限公司 120t转炉一次烟气干法除尘系统的技术总负责 技术协议 2011年5月14日
甲方：营口天盛重工装备有限公司 乙方：中冶华天工程技术有限公司 甲乙双方于2011年5月13日就嘉晨集团营口天盛重工装备有限公司120t转炉一次烟气干法除尘系统的技术总负责达成如下技术协议。 1. 项目名称及内容 1.1 项目名称 项目名称为嘉晨集团营口天盛重工装备有限公司120t转炉一次烟气干法除尘系统的技术总负责。 1.2 该项目的具体内容 该项目的具体内容 （1）工厂设计； （2）软件编程； （3）调试； （4）蒸发冷却器、喷淋冷却器、烟囱的非标设计； （5）参与分项设备招议标工作，提供招标文件； （6）参加技术谈判，确认技术协议。 2.转炉一次烟气干法除尘系统 2.1 转炉炼钢工艺及烟气主要参数 转炉炼钢工艺及烟气主要参数如下表1～表5： 表1 转炉冶炼主要技术经济指标
表2 出炉口烟气成分 表3 回收期烟尘粒度 表4 燃烧期烟尘粒度 表5 烟尘成分重量比(参考值) 2.2 转炉一次烟气干法除尘系统组成
转炉一次烟气干法除尘系统主要设备包括：蒸发冷却器、静电除尘器、煤气风机、消声器、煤气切换站、煤气冷却器、放散烟囱、输灰系统及煤气管道。 2.2.1 蒸发冷却器 主要技术参数： ●蒸发冷却器数量 2 台 ●直径 4.7 m ●圆筒高度18 m ●材质 15CrMo/20G ●入口处烟气温度800~1000℃ ●出口处烟气温度200~300 ℃（可调） ●喷枪数量12套/台 2.2.2 静电除尘器 静电除尘器主要由壳体、阳极系统、阴极系统、阳极振打系统、阴极振打系统、分布板、分布板振打系统、刮灰机构、钢支撑结构、楼梯、平台、绝缘子室（顶部保温箱）、外部保温层、干油润滑系统、氮气吹扫及密封系统、安全卸压阀、高压供电系统等组成。 静电除尘器的极线和极板材质选用如下： 电场1区和2区的极线：B8形式，08Al，厚度6mm。 电场3区和4区的极线：V15形式，Q235/SPCC，厚度2mm。 电场1区和2区极板：ZT24形式，0Cr13，厚度2mm。 电场3区和4区的极板：ZT24形式，SPCC，厚度2mm。 静电除尘器数量：2台 每台静电除尘器技术参数： ●直径9000 mm ●圆筒段长度27130 mm ●材质20 G ●电场数量4个 ●通道数量20个 ●同极距400 mm
干法除尘工艺流程及功能原理 一、干法除尘简介 随着氧气转炉炼钢生产的发展及炼钢工艺的日趋完善，相应的除尘技术也在不断地发展完善。目前，氧气转炉炼钢的净化回收主要有两种方法，一种是煤气湿法(ＯＧ法)净化回收系统，一种是煤气干法(ＬＴ法)净化回收系统。日本新日铁和川崎公司于60年代联合开发研制成功ＯＧ法转炉煤气净化回收技术。ＯＧ法系统主要由烟气冷却、净化、煤气回收和污水处理等部分组成，烟气经冷却烟道后进入烟气净化系统。烟气净化系统包括两级文氏管、脱水器和水雾分离器，烟气经喷水处理后，除去烟气中的烟尘，带烟尘的污水经分离、浓缩、脱水等处理，污泥送烧结厂作为转炉和烧结原料，净化后的煤气被回收利用。系统全过程采用湿法处理，该技术的缺点：一是处理后的煤气含尘量较高，达100ｍｇ/Ｎｍ3以上，要利用此煤气，需在后部设置湿法电除尘器进行精除尘，将其含尘浓度降至10ｍｇ/Ｎｍ3以下；二是系统存在二次污染，其污水需进行处理；三是系统阻损大，能耗大，占地面积大，环保治理及管理难度较大。 鉴于以上情况，德国鲁奇公司和蒂森钢厂在60年代末联合开发了转炉煤气干法(ＬＴ法)除尘技术。干法(ＬＴ法)除尘系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器、风机和煤气回收系统组成。与ＯＧ法相比，ＬＴ法的主要优点是：除尘净化效率高，通过电除尘器可直接将粉尘浓度降至10ｍｇ/Ｎｍ3以下；该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理；系统阻损小，煤气热值高，回收粉尘可直接利用，节约了能源。因此，干法除尘技术比湿法除尘技术有更高的经济效益和环境效益。 转炉干法除尘技术在国际上已被认定为今后的发展方向，它可以部分或完全补偿转炉炼钢过程的全部能耗，有望实现转炉无能耗炼钢的目标。另外，从更加严格的环保和节能要求看，由于湿法净化回收系统存在着能耗高、二次污染的缺点，它将随着时代的发展而逐渐被转炉干法除尘系统取代，这是冶金工业可持续发展的要求。该技术已获得世界各国的普遍重视和采用，到目前为止，转炉干法除尘技术在德国、奥地利、韩国、澳大利亚、法国、卢森堡等国得到了广泛应用。干法除尘系统简称LT系统，我厂称为DDS系统。LT除尘系统属于烟气的干式净化方式，自1981年开始将LT除尘方式应用于氧气顶吹转炉的烟气净化、回收系统。 与OG系统相比，LT系统有如下特点：
转炉干法一次除尘净化回收系统的技术优势 一系统工艺流程介绍 氧气转炉炼钢工艺产生的高温烟气（1400～1600℃）经汽化冷却烟道冷却后，温度降为800 ～1000 ℃。烟气再经过蒸发冷却器冷却，温度降为180 ～200 ℃，降温的同时对烟气进行调制处理，另外烟气经过蒸发冷却器大约有40～50 % 的粗灰尘沉降到底部。由链式输送机送至贮灰仓回收再利用。 冷却和调质后的烟气进入电除尘器净化，烟气经电除尘净化以后含尘量降至15mg/Nm3以下，捕集的粉尘经过扇形刮灰机构刮入下部排灰装置，再送至贮灰仓回收利用。当净化后的烟气符合回收条件时，烟气由切换阀门切换至煤气冷却器（GC），经煤气冷却器再次降温，温度降至70℃以下后送入煤气柜储存。经加压混合后送往各用户。当净化后的烟气不符合回收条件时，烟气由切换阀门切换至放散烟
囱，点火放散。 二系统技术优势 （1）系统净化后的出口烟气粉尘浓度可达15mg/Nm3，远远低于国家规定的排放标准(100mg/Nm3)。 （2）系统由于自动化控制程度高,煤气回收时切换速度快，其煤气回收量高，每吨钢回收煤气90~120 m3，每吨钢产生的蒸汽量50~70kg 。 （3）因系统净化后粉尘含量低，系统运行阻力低（约7500Pa），故风机的使用寿命长，维护工作量小。 （4）系统设置节电模式，每吨钢耗电约3.2kWh，每吨钢耗新水约0.05 m3。 （5）系统无污水排放，不会造成二次污染。系统收集粉尘为干态，可回收重新利用。 （6）系统简单，占地面积小，便于维护和管理。
电除尘器的技术优势 一电除尘器的应用范围 （1）水泥行业电除尘器：窑尾电除尘器、窑头电除尘器、煤磨电除尘器。 （2）电力行业电除尘器：电站锅炉电除尘器、烟气脱硫电除尘器。 （3）冶金行业电除尘器：烧结机头电除尘器、烧结机尾电除尘器、转炉干法煤气电除尘器、湿式电除尘器、石灰窑烟气 电除尘器。 二电除尘器的技术优势 （1）电除尘器净化后的出口烟气粉尘浓度可达50mg/Nm3以下，低于国家规定的排放标准(100mg/Nm3)。 （2）电除尘器处理烟气量范围广：20000~2300000m3/h （3）电除尘允许烟气温度温度范围大：70~400℃。 （4）电除尘器允许入口含尘浓度高：10~1300g/Nm3 （5）电除尘器壳体承压高：2000~25000Pa （6）运行阻力小：200~3500Pa （7）收尘极板采用ZT24极板，放电性能良好、板电流密度均匀、同等空间尺寸下有效收尘面积可提高10%。
转炉干法除尘工艺说明 1．转炉干法除尘工艺流程 目前转炉炼钢厂配置3座300t顶底复吹转炉，整个吹炼过程枪位和加料采用模式自动控制，在吹炼耗氧量达80%时启动烟气分析的自动化炼钢，可由模型控制冶炼过程的自动拉碳提枪。但是模型的碳命中率为80%左右，而温度命中率不高。转炉出钢采用挡渣出钢。转炉装铁水基本不脱硫，采用定量装入制度，铁水加入量为200±5t，废钢加入料为30±5t。铁水成分为：C：3.9～4.2%、Si：0.4～0.8%、Mn：0.35～0.40%、P：0.08～0.10%、S：0.02～0.04%，铁水温度T：1300-1320℃。 转炉冶炼过程：一般先兑入铁水再加废钢，如遇阴雨天气先加废钢，加入后前后摇炉，后摇直。先降罩裙，后开吹，开吹时氧气流量设定为30000Nm3/h，经60s后升为正常氧气流量设定值为62000Nm3/h，随后吹炼过程氧气流量不变。下表为培训过程中记录的不同钢种的 转炉加料操作：在上炉溅渣完毕新炉次开始后，炉内加入0.8-1.0t改质剂（镁球），以保证冶炼前期MgO含量，减少炉衬侵蚀。氧枪降枪开氧点火后，手动加入铁皮和生白云石，在吹炼至氧步5%（开吹1’40”左右）时按照模型计算自动加入白灰和轻烧白云石（白灰约4t，轻烧约2t），在吹炼至氧步40%时自动加入第二批料（为白灰和轻烧白云石），在以后会自动多批次少量加入白灰或轻烧白云石（每次加入约500kg），一般达10批次之多。在吹炼过程可根据造渣情况手动加入铁皮或生白云石。在接近吹炼终点时抬罩裙，拉碳提枪后进行手动测温、取样、测氧。然后根据碳和温度的命中情况以及其他元素含量确定是否进行后吹。如果钢水合格后进行出钢操作。出钢完毕，加入生白云石或（和）镁球进行溅渣操作，加料后前后摇炉确认无大火后进行降枪溅渣。溅渣完毕倒渣准备下一炉次冶炼。
120t转炉一次烟气干法除尘系统的技术总负责 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
嘉晨集团营口天盛重工装备有限公司 120t转炉一次烟气干法除尘系统的技术总负责 技术协议
2011年5月14日 甲方：营口天盛重工装备有限公司 乙方：中冶华天工程技术有限公司 甲乙双方于2011年5月13日就嘉晨集团营口天盛重工装备有限公司120t转炉一次烟气干法除尘系统的技术总负责达成如下技术协议。 1. 项目名称及内容 1.1 项目名称 项目名称为嘉晨集团营口天盛重工装备有限公司120t转炉一次烟气干法除尘系统的技术总负责。 1.2 该项目的具体内容 该项目的具体内容 （1）工厂设计； （2）软件编程； （3）调试； （4）蒸发冷却器、喷淋冷却器、烟囱的非标设计； （5）参与分项设备招议标工作，提供招标文件； （6）参加技术谈判，确认技术协议。 2.转炉一次烟气干法除尘系统 2.1 转炉炼钢工艺及烟气主要参数 转炉炼钢工艺及烟气主要参数如下表1～表5： 表1 转炉冶炼主要技术经济指标
m3/min t钢 水 m3/min t钢 水 C C 表2 出炉口烟气成分 表3 回收期烟尘粒度 粒度 ()4010102表4 燃烧期烟尘粒度 粒度()10551
表5 烟尘成分重量比(参考值) 成分FeO Fe2O3TFe MFe CaO SiO2MgO MnO P2O5C %67.1616.263.40.589.04 3.640.390.740.57 1.6 2.2 转炉一次烟气干法除尘系统组成 转炉一次烟气干法除尘系统主要设备包括：蒸发冷却器、静电除尘器、煤气风机、消声器、煤气切换站、煤气冷却器、放散烟囱、输灰系统及煤气管道。 2.2.1 蒸发冷却器 主要技术参数： 蒸发冷却器数量 2 台 直径 4.7 m 圆筒高度18 m 材质15CrMo/20G 入口处烟气温度 800~1000℃ 出口处烟气温度 200~300 ℃（可调） 喷枪数量12套/台 2.2.2 静电除尘器 静电除尘器主要由壳体、阳极系统、阴极系统、阳极振打系统、阴极振打系统、分布板、分布板振打系统、刮灰机构、钢支撑结构、楼梯、平台、绝缘子室（顶部保温箱）、外部保温层、干油润滑系统、氮气吹扫及密封系统、安全卸压阀、高压供电系统等组成。 静电除尘器的极线和极板材质选用如下： 电场1区和2区的极线：B8形式，08Al，厚度6mm。 电场3区和4区的极线：V15形式，Q235/SPCC，厚度2mm。 电场1区和2区极板： ZT24形式，0Cr13，厚度2mm。 电场3区和4区的极板： ZT24形式，SPCC，厚度2mm。 静电除尘器数量：2台 每台静电除尘器技术参数： 直径9000 mm
转炉一次除尘设备： 转炉一次除尘系统采用两文一塔式的湿法除尘或采用塔文加二文式的半干法除尘，除尘设备投入成本低，运行稳定，除尘效果好，完全满足国家有关标准，除尘系列产品适用转炉容量由20至210吨。 湿法除尘设备主要包括：一文定径（可调径）溢流文氏管、重力脱水器、R-D 阀可调二文喉口、90°弯头脱水器、旋风丝网脱水器（旋风复挡脱水器）、溢流水封箱等设备。
另外，根据用户要求又开发了半干法除尘，主要包括：冷却蒸发塔、环缝式二文喉口、90°弯头脱水器、旋风丝网脱水器（旋风复挡脱水器）、溢流水封箱等设备。 我公司开发的转炉除尘设备有多项专有技术，包括二文喉口供水方式设计、RD阀专用喷嘴、带破渣捅针的炉口微差压取样控制装置、微差压全自动闭环自动控制、PLC内置调节系统等。另外，二文喉口液压伺服系统输出扭矩大，反应速度快，可以在微差压闭环工作状态下，炉口压差控制在±10Pa之内，在需要煤气回收的工作场合有较大的技术优势。 由于采用了多项专有技术，除尘设备在控制精度、除尘效果、系统工作稳定性等方面有极大的技术优势，可以长期稳定运行在全自动微差压闭环状态下，除尘效果完全达到国家相关标准，除尘设备在韶钢、武钢、新余、安阳钢铁公司等转炉上使用，效果十分理想，其主要特点有： RD阀二文喉口用水量、水嘴、水箱供水等经过专门设计，水箱压力均衡，可以在阀体内建立完整的水封面，用水量小，在同样除尘、冷却效果下用水量最小，其除尘效果及尾气排放标准优于国家标准。 微差压取压检测部分采用专有的取压环管、破渣捅针控制及氮气反吹扫装置，保证取压系统工作稳定可靠，这套系统运行后可以在炼完每一炉钢后自动投入工作，完成破渣及吹扫过程，保证微差压系统工作稳定，不会出现堵塞现象。 液压驱动机构输出转矩大，正常工作输出扭矩可以达到20000NM以上，伺服阀采用美国MOOG公司进口伺服阀，反应速度快，运行稳定，故障率低。因此可以保证可调喉口的动态反应性能及减小炉口压差波动范围。 可调文氏管喉口控制系统可以方便的完成微差压闭环自动运行，自动运行时系统工作稳定，炉口压差波动范围可以控制在±10Pa范围内，煤气回收效果好，系统自动运行稳定，操作简便，现已经在国内很多厂家运行，使用情况良好。 R-D喉口控制系统采用SIEMENS公司S7系列PLC，并采用PLC内部PID运算，辅助以多项压力趋势、压力范围计算，使PID调节性能大大优于普通PID调节器，而且PLC内部PID调节器无论从反应速度，故障率等方面都有很大优势。 控制系统配置工业以太网接口，可以与转炉上位机或转炉PLC系统通讯，完成信号传送，减少点对点传送可能产生的信号故障及模拟量信号传送损失，操作人员可以很方便的在现场、炉前控制室或风机房完成监控和操作。 另外，在产品制造过程中，为保证产品加工质量，所有原材料进厂时都需要进行质量检验，保证原材料合格率，在设备制造加工过程中完全按照国家标准，同时厂内有完善的质量检验设备，完全可以保证出厂设备的质量。 转炉一次除尘工艺对比分析 我国2008年重点企业转炉平均冶炼能耗是5.74 kg/t钢，而国外和国内先进转炉都实现了负能炼钢。主要原因是我国转炉总体容量小、装备控制水平低、一次除尘和煤气回收利用工艺落后，导致部分转炉不回收或回收水平低。因而，转炉成为我国钢铁工业节能减排的薄弱环节。 目前，应用的转炉一次除尘法有很多，但共有的特点是都采用两级文氏管。目前有10多座转炉采用新一代OG 湿法、有20多座大中型转炉采用干法、50多座转炉采用半干塔文法，超过60%的转炉仍在使用传统OG湿法。 转炉一次除尘现有工艺及特点 尽快淘汰传统OG湿法已成为共识，但该采用哪种工艺还有不同观点。不同企业有不同要求，现在企业采用的一次除尘工艺及其特点如下： 1.干法 干法主要有引进的LT法、DDS法，也有国产系统。其优点：一是回收煤气粉尘浓度低，可达10mg/Nm3；二是吨钢节电3～4 kWh/t钢；三不需要庞大的循环水处理系统。主要问题是对转炉的装备、操作要求高，自动控制连锁多，中小转炉由于装备低不敢采用，还有干法排放不稳定、存在爆炸隐患、设备维修费用高。 干法从工业应用到现在几十年，全球转炉采用总共不到100座，大部分在中国并且存在不同程度的问题。除了操作维护原因外，工艺本身还有改进之处。 2.新一代OG湿法 新一代OG湿法有引进的系统，也有全国产的。它采用一座空心饱和洗涤塔替代传统的一级文氏管，系统阻力
第29卷第1期2013年1月 甘肃科技 Gansu Science and Technology Vol.29No.1 Jan.2013转炉一次干法除尘控制系统的改进 刘晓景 （甘肃钢铁职业技术学院，甘肃嘉峪关735100） 摘要：转炉一次干法除尘，根据工艺和安装设备的特点，控制系统做了如下方面的改进：由集中控制采用ET200s分布式IO控制；传动的PLC带中间继电器驱动电机，改为直接采用ET200Pro电机驱动器直接驱动；顺序功能直接由GRAPH直接实现；蒸发冷却器温度控制采用趋势控制法。 关键词：ET200s；分布式；ET200Pro；GRAPH；蒸发冷却器；温度控制 中图分类号：TP302.1 北京国华新兴节能环保科技有限公司结合自家系统工艺、设备方面的特点，并利用在控制系统方面的优势，对整个控制系统进行了多方面的改进创新，在榆钢2012年投产的二炼钢3#、4#转炉工程中投入实践，降低了电气系统的施工和维护成本，对系统的运行起到了很好的促进作用。 1概述 转炉一次干法除尘控制系统总体由两部分组成，一是转炉车间内的蒸发冷却器和粗输灰系统，简称转炉区；另外是包括静电除尘器、风机、切换站、放散烟囱在内的车间外部分，简称现场区，两个区域分别设置一套西门子S7400PLC系统，之间采用光纤以太网通讯。 系统按照功能分为7个功能区：蒸发冷却器区、粗输灰功能区、静电除尘器区、风机区、切换站区、放散区、细输灰区，各个功能区紧密结合组成大的系统，同时由自成相对独立的系统。 为了施工和日后的维护方便并且更好地提高系统的可靠性，控制系统做出了如下几个方面的改进。 2由集中控制改为分布式控制 1）转炉一次干法除尘通常控制方式为集中式控制，转炉区PLC控制柜和电机控制柜分开，并放置转炉电气控制室。现场区PLC控制柜和电机控制柜分开，并放置现场区电气室。由于供配电柜和控制柜统一放置，电气施工过程中，大量的电缆堆一起敷设，为现场的施工和日后的检修增加了难度。 在榆钢3#、4#转炉施工项目中，电气系统放弃集中控制方式，改为分布式控制，并且PLC柜和MCC 柜整合为一，增加了系统的灵活度，并降低了电气施工和检修的难度。 转炉区，S7400PLC控制柜放置于转炉电气室，蒸发冷平台和粗灰仓平台分别设置ET200s远程站操作箱，内置电机驱动电气设备，如图1所示。 图1蒸发冷却器区网络配置 2）现场区，供配电柜和S7400PLC控制柜及风机变频柜放置现场区电气室，干油站、除尘器二层平台、除尘器三层平台设置ET200Pro远程控制柜，液压站一层、液压站二层分别设置ET200s远程控制柜，柜内放置电气驱动电气设备，如图2所示。 图2现场区网络配置 3使用ET200Pro驱动电机 1）ET200Pro系列是西门子推出的具有IP65防
最新干法干法除尘-除尘手法-是相对于湿法除尘而言-转炉一次除尘系统一 干法除尘。干法除尘。除尘手法。是相对于湿法除尘而言。 转炉一次除尘系统一直以来以OG 法为主。OG法即湿法除尘。该方法存在的最大缺点是能耗高。耗水量大。污水处理复杂。运行成本高。而干法除尘方法最大的优点是能耗低。耗水量小。环保效果明显。但是该方法一次投资大。结构复杂。耗材多；并且设备机构比较复杂。技术难度大。 中文名,干法除尘。作用,除尘。 概述。干法除尘的核心是温度的控制。包括EC出入口的温度。 EP出入口的温度。如何保证上述温度的控制是保证干法除尘系统正常运行的前提。温度控制的基础就是保证在EP的电场内不出现气流冷凝的现象。既在电场不会出现潮湿现象。吸附的灰尘是干燥的。不潮湿。如果气流温度过低。
所产生的灰尘将出现板结现象。造成EC 粗输灰系统及EP细输灰系统的堵塞。并且潮湿的灰尘容易挂在阴极线和阳极板上。不容易下落。造成阴极线的肥大。 减小了极距。导致电场的放电频率增加。容易引起卸爆。并且影响除尘器的除尘效率。更严重的是加剧电场内设备的腐蚀。降低设备的使用寿命；另外气流温度过低。将造成风机内出现积水现象。增大风机叶轮的腐蚀速度；但是气流的温度过高将造成设备的额外烧损。降低电场的除尘效果。因此。对于干法除尘而言。气流温度的控制非常重要的。通过干法除尘系统的运行。对于除尘器的入口温度应控制在120~1400C 为最佳。此时能够保证气流含有一定的水汽。 并且保证气流在除尘器内不会产生冷凝。不会造成电场内的放电次数的加剧。也不会造成灰尘的潮湿。又能保证电场内的设备不会遭到破坏。干法除尘由以下主要设备组成：蒸发冷却器；
转炉干法一次除尘风机控制对系统稳定性的影响 转炉干法（LT）一次除尘因其能耗低、除尘效果好、煤气回收率高的诸多特点已普遍替代传统OG法成为市场主流。风机作为干法除尘的核心设备之一，是连接除尘器与后续切换回收系统的关键节点，其控制的合理性和运行的穩定性对整个系统至关重要。 标签：转炉干法一次除尘；风机控制；系统稳定 引言 安全和稳定是企业连续生产的前提，干法除尘作为转炉炼钢的烟气处理核心部分，直接关系到炼钢以及后续工序的正常运行。 1 干法除尘系统稳定性控制要点 （1）控制好各关键点避免除尘与转炉连锁导致转炉频繁提枪，炼钢中断；（2）控制泄爆次数，降低泄爆能量，减小对设备造成的损伤；（3）合理控制煤气回收和放散过程，避免频繁紧急切换。 2 避免风机原因提枪 风机轴承温度、电机轴承温度、电机绕组温度、风机震动、风机失速、风机速度过低都会导致转炉紧急提枪。控制风机的加速时机，加速斜率，转炉不同阶段的运行速度，通过变频器设置避开风机共振频率，保证设备安全。 3 控制泄爆频率 干法煤气除尘泄爆的直接原因是内部气体达到了爆炸极限混合比CO>9%且O2>6%，同时电场内部发生闪络电火花，点燃CO迅速燃烧膨胀，导致泄爆发生。由于高压电场内部闪络放电无法避免，因此控制吹炼阶段烟气中氧含量就显得尤为重要，行业内主要采取两种措施： （1）降低开吹时氧枪吹氧压力和流量，减小初期CO生成量使其在炉口完全燃烧生产CO2，也减少未参与燃烧反应的O2进入烟道。同时生成的非爆炸性气体CO2呈烟气柱充满烟道并带动非吹炼阶段烟道中的空气至放散烟囱。 （2）在蒸发冷却器出口加装氮气吹扫装置，当吹炼三脱铁水，或者进行补吹时，提前开启氮气阀向烟道中吹入氮气进行稀释，降低含氧量。 在此我们亦可以在转炉开吹阶段降低吹氧量，同时合理的降低风机转速来使裙罩口的CO完全燃烧，避免其过多的进入除尘器电场。
转炉干法除尘泄爆原因及预防措施 【摘要】干法除尘泄爆问题一直是影响转炉稳顺冶炼和制约干法除尘推广的重要阻碍，如何减少或避免泄爆的发生一直是转炉冶炼和干法除尘维护的重中之重。本文从泄爆的类型和成因分析入手，对不同成因的泄爆采取相应的预防或抑制措施并加以实践，有效降低了泄爆的发生率。 【关键词】干法除尘；泄爆；成因；预防 前言 干法除尘主要负责转炉冶炼过程中产生烟气的收集、净化和回收，与湿法除尘相比有着明显的节水、节电、维护量低、外排粉尘含量低的优势，但由于采用了相对“敏感”的静电除尘器，稍有不慎就会出现泄爆而中断生产，成为制约干法除尘推广的重要阻碍。泄爆本身是一种保护电除尘器的安全措施，防止泄爆决不能从盲目放宽提枪联锁条件或者改变泄爆阀动作压力入手，但频发的泄爆严重威胁转炉的稳顺生产，因此如何避免泄爆的发生成为转炉冶炼和干法除尘稳定运行的重要工作。 1 泄爆机理以及类型 所谓泄爆即由于电除尘器内部压力短时间急剧变化达到泄爆阀起跳压力，从而导致泄爆阀起跳的事件。 通常情况下，电除尘器出口压力为-0.5KPa～-0.9KPa之间，具体与风机转速以及煤气回收放散状态有关。当内部压力出现急剧变化，由负压变为正压且达到泄爆阀起跳压力时就会发生泄爆。内部压力出现急剧变化的原因是由于CO与O2或者H2与O2的混合气体在除尘器内发生爆炸所致。根据爆炸“三要素”可知避免CO与O2或者H2与O2混合浓度在电除尘器达到爆炸极限是消除泄爆的根本方法。 研究泄爆现象比较有针对性的分类方法是按发生泄爆时转炉状态来划分，这种分类方法能够更有针对性的对泄爆采取避免措施。大致可以分为：开吹泄爆、吹炼过程泄爆、非吹炼期泄爆。每种泄爆发生的机理相同，但导致的原因和预防的措施不尽相同。下面将详细介绍针对这几种泄爆做的规范和优化。 2 泄爆原因及其预防措施 2.1 开吹泄爆 开吹泄爆的诱因在于当吹炼初期产生了一定的CO气体，但此时残留在管道中的O2仍然存在，进而达到泄爆条件发生泄爆。此类泄爆出现次数在生产中是最多的，预防的重点就在于如何在铁水中碳氧迅速反应之前排除氧气，通过摸索
转炉一次除尘设备简介 转炉一次除尘设备是转炉炼钢不可缺少的工艺除尘环节，目前国内转炉一次除尘设备分为以下几种： 一、两文三脱式 两文三脱式分为两种型式： A 一级溢流文氏管+重力脱水器+二级R-D阀可调文氏管 +90°弯头脱水器+丝网脱水器 B一级溢流文氏管+重力脱水器+二级环缝（重砣）可调文氏管 +90°弯头脱水器+丝网脱水器 据以往工程经验来看，上述B型式较优于A型，A型除尘效 果能达排放70mg/Nm3,目前已经逐步淘汰；B型除尘效果能 达到排放50 mg/Nm3,能确保排放达标。 这两种型式的除尘系统其电耗和水耗相当。 排放标准参见《炼钢工业大气污染物排放标准》 GB28664-2012。 二、塔文式 塔文式系统是由高效洗涤塔+重力脱水器+环缝文氏管+90° 弯头脱水器+丝网脱水器组成，是目前较为常用的除尘方式， 其优点主要在于电耗较低（与两文三脱式对比）。 高效洗涤塔较一级溢流文氏管除尘效果略差，但其阻损可低 至500Pa（一级溢流文氏管设计阻损3000-5000Pa），能很大 的缓解除尘风机的负荷，降低电耗。
对于系统的节水问题，严格来说，塔文式较两文三脱式节水并不明显，一些设计单位所述说的节水，仅是为了推广塔文除尘系统进行的误导而已。究其原因在于两文三脱除尘系统在设计之初倡导的是用水多除尘效果更好，但实际上用水量可以降低。另外，从热传递角度来看，定量的高温烟气降温至同样的温度，两种型式的除尘系统理论用水量是一样的。 塔文式除尘效果能达到排放50 mg/Nm3,能确保排放达标。 排放标准参见《炼钢工业大气污染物排放标准》GB28664-2012。 三、干法除尘式 转炉煤气干法除尘是较为新型的除尘结构，其工艺流程为：转炉高温烟气在风机作用下经汽化冷却烟道冷却后的干烟气进入蒸发冷却器，由其对烟气进行灭火、降温、粗除尘，约计250度的烟气而后进入地面的静电除尘器进行精除尘，再经高温风机后进入煤气切换站：当不满足煤气回收条件时打到放散侧进行煤气放散点火；当满足煤气回收条件时打到回收侧，烟气经再一步降温后进入煤气柜区进行回收。 干法除尘式除尘效果能达到排放30 mg/Nm3,是除尘效果最好的除尘方式。 干法除尘较两文三脱式、塔文式除尘具有省水省电的特点，大大降低了其运行成本，进而降低了炼钢成本，但由于其一次投资较高，目前国内建设转炉干法除尘的单位较少。
转炉烟气含水量对干法除尘效率的影响
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转炉烟气含水量对干法除尘效率的影响-企业管理论文 转炉烟气含水量对干法除尘效率的影响 龚小勇 重庆钢铁股份有限公司一炼钢厂重庆长寿401258 摘要人们在总结转炉干法除尘效率的影响因素时，常将重点放在静电除尘器本体的机械、电气设备上，而忽略了烟气成分的变化与除尘效率的内在关系。本文以重钢一炼钢厂转炉干法除尘系统在生产过程中遇到的实际问题以及相应的技术参数为基础，重点分析了烟气含水量对除尘效率的影响，并结合实际给出一些改进建议。 关键词干法除尘；含水量；除尘效率 1 概述 转炉干法除尘系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器、煤气风机、煤气切换阀站以及煤气冷却塔组成（如图1）。与传统的湿法除尘（OG 法）相比具有：淤除尘效率高，通过蒸发冷却器粗除尘以及静电除尘器精除尘可直接将粉尘降至25mg/m3 以下；于在水、电消耗上较低；盂煤气回收量大，降低了钢铁企业运行成本等优势，是一种目前广泛应用的除尘方式。重钢一炼钢厂于2009 年先后完成了3 座210t 转炉干法除尘的建设工作，投产运行5 年来很好的保证了干法除尘系统的稳定运行。但2015 年以来常出现煤气放散塔“冒黑烟”以及煤气柜加压机积灰等情况发生，因此从烟气含水量对除尘效率的影响作了系统分析，并采取措施加以控制。
2 烟气含水量对除尘的影响 烟气含水量对除尘效率的影响主要通过改变烟气中粉尘比电阻来实现。 2.1 静电除尘器内部结构及工作原理 静电除尘器是整个干法除尘系统的核心设备，其主要由内部机械结构件，例如阳极板、阴极线、分流板以及振打系统和外部高压直流供电装置，例如升压变压器、阴极振打瓷瓶等。当含粉尘烟气通过静电除尘器内4 个电场时，在高压电场作用下经过： （1）高压电场将气体进行电离； （2）烟气中的粉尘进行荷电； （3）带有正负电荷粉尘分别向阳极板、阴极线移动；榆通过阴阳两极以及振打系统将烟气粉尘捕集；上述4 个过程后回收利用。内部结构如图2 所示。
转炉一次除尘和粉尘回收利用技术 刘晨 1粉尘的来源和特点 转炉一次除尘粉尘主要源自吹炼过程中熔池蒸发的氧化物，兑铁、添加废钢和造渣料时被抽出来的细颗粒物。粉尘量为钢水量的1％—2％或平均15kg／t(在10—20kg／t之间波动)，烟气中的粉尘浓度平均100g／Nm3(在70—200g／Nm3范围内波动)。 粉尘(源)的特点和难点： ◆烟气烟尘捕集难。要把高温含尘烟气尽量抽净，同时又不希望吸入过多的空气，以提高转炉煤气的回收量和热值、控制除尘系统煤气流量。 ◆烟气烟尘的间隙}生。烟气量、烟气温度和粉尘浓度都呈快速、宽幅、频繁周期性波动，在很大程度上限制和影响后步冷却除尘设备的选型和运行效果。 ◆粉尘具有黏性。根源是粉尘中含有生石灰和白云石粉。转炉一次除尘过程即使完全不直接喷水，也难防止粉尘粘接，因为生石灰在常温下与空气中的水分就会发生活化反应，熟石灰再与煤气中的CO2反应必然会生成石灰石。这有助于理解为什么现在干法系统容易积灰。 此外，对于转炉一次除尘粉尘，最重要的特点是在烟气燃烧和未燃时，颗粒度分布和成分的显著不同：未燃粉尘主要为大于10μm粗颗粒粉尘，主要成分为氧化亚铁(FeO)；而燃烧后则绝大部分为小于1μm的亚微米烟尘，主要成分是四氧化三铁(Fe3O4)。烟气燃烧还直接影响进入除尘系统的原始烟气量和烟气温度。 2除尘的目标 转炉一次除尘首要必须保证符合环保要求，其次由于涉及到转炉煤气的回
收利用，最好能同时达到煤气回收、利用的要求： ◆环保排放标准：按照我国目前的大气质量控制标准，烟囱排放烟气粉尘浓度必须小于等于80mg／Nm3，有的地方内控标准为小于等于50mg／Nm3，也有企业采用更严格的内控标准小于等于20mg／Nm3。 ◆回收、利用转炉煤气要求：煤气回收都必须经过进一步净化，首先就是精除尘，其粉尘浓度要求小于等于10mg／Nm3；煤气进入燃气轮机发电则要求小于等于2mg／Nm3，并且对所含最大粉尘颗粒直径也有一定要求。 无论是环保排放还是回收利用煤气，都是在不过多增加运行成本的前提下，使粉尘浓度越低越好。转炉一次除尘后的粉尘浓度相关标准参考表1。 3技术应用状况 据统计，2011年我国重点钢铁企业转炉总座数为616座，其中200—300t 转炉有32座，100—200t转炉有115座，100t以下的转炉有469座(其中30t及以下超过300多座)，再加上难以准确统计的民营企业转炉数量，估计全国转炉总座数超过800座。相应的转炉一次除尘技术的应用状况：干法67座、半干法72座、新OG法50座，超过611座转炉沿用老OG湿法。 4除尘方法 转炉一次除尘有湿法、干法和半干法三类基本方法，都是由粗除尘和精除尘两步组成，几种常用除尘方法的粗除尘、精除尘的工艺设备和最终可达到的