秦皇岛宏兴钢铁有限公司
炼钢车间2×60T转炉三次除尘项目
技
术
方
案
张家口市宣化天洁环保科技有限公司
2016年5月
1.序言
秦皇岛宏兴钢铁有限公司技改炼钢车间三次除尘项目尘源点包括2×60t转炉两座加料跨配顶吸罩，600T混铁炉一座配顶吸罩，散装料上料系统一套配集中除尘。我公司根据秦皇岛宏兴钢铁有限公司提供的资料，编制了本方案，其目的在于为该除尘提供成套的、优化的、建设性的解决方案，确保符合国家环保要求，达标排放的前提下降低投资及运行成本。
2.尘源点概述
2.1需治理的扬尘点
本方案治理的尘源点配套除尘罩范围如下：
1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩；
2）、600T混铁炉兑铁口、出铁口工位除尘罩；
3）、散装料地坑料仓卸料口除尘罩；
4）、散装料皮带机机头、机尾除尘罩；
5）、转运站皮带机头除尘罩、振动筛除尘罩；
6）、通廊皮带机头、皮带机尾除尘罩；
7）、高跨散装料仓皮带布料口除尘罩。
3.设计原则及依据
3.1设计原则
●达标排放，保证除尘效果；
●不影响冶炼操作工艺；
●最大限度地降低运行费用及一次投资；
●利于维护管理，长期、有效、稳定地运行。
3.2 设计依据
●国家有关环保要求及环境指标：（获县以上环保部门的验收）
排放浓度≤15mg/Nm3
岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3（扣除背景值）
三次除尘捕集率≥95%（屋顶不冒黄烟），混铁炉捕捉率≥60%
除尘效率≥99%。
●国家有关设计规范
4.除尘工艺流程及设计说明
4.1除尘工艺流程
本套系统采用低阻、大流量系统工艺原则，其目的在于以最低的系统阻力，控制系统管道流速（18～20m/s），通过选取管道经济流速，尽量降低系统阻力损失从而能明显降低长期电耗。换言之，追求的是在相同电机的情况下，最大限度地取得处理风量，提高捕集率。在相同风量满足捕集效果的前提下，尽可能少地消耗电能，降低运行费，并合理组织烟气，使系统长期、可靠、稳定地运行在既不烧滤袋又不易于结露的中温状态。烟气捕集是本系统的关键所在，设备其生产工艺不同、设备布置各异，因此，选用何种捕集罩型式成为本次方案的重点。
4.2除尘罩设计说明
1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩：
60T转炉的烟尘基本处于持续产生过程，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩，捕集加料和兑铁水以及冶炼过程产生的三次烟气，被捕集的烟气通过系统管网汇合后进入低压脉冲除尘器进行过滤，最后满足排放达标的烟气通过引风机排入大气。
2）、600T混铁炉烟尘顶吸罩：
600T混铁炉产生的烟气基本处于间断产生过程，主要是混铁炉兑铁水、出铁水及铁包倒罐工位产生的大量烟尘。
混铁炉是贮存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水，当混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下部分碳析成石墨粉尘，混杂着氧化铁粉末随热气流扩散到车间内，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩。
由于石墨粉尘非常轻，在随热气流上升的过程中就受到车间横向野风的影响飘散到车间各个角落，因此采取高悬伞形罩的形式捕捉此类粉尘的话想对转炉三次除尘顶吸罩效率较低。
建议应该在最靠近尘源点的位置设计低悬伞形罩或者尘源点侧吸罩进行有效捕捉才能明显提高集尘效果。
3）、散装料上料系统除尘罩
散装料上料除尘系统主要包括地坑料仓下料除尘罩；皮带输送机头、机尾除尘罩；转运站振筛除尘罩以及转炉高位料仓皮带布料除尘罩几个部位。
此处烟气属于常温烟气必须采用封闭式除尘罩，尽量把尘源点烟气控制在最小范围内进行集中收集效果最佳。因此需要对送料皮带加设导料槽进行封闭，振动筛需要从新加设软密封措施确保振动筛本体漏风率满足除尘要求，皮带机头部分采用半封闭顶吸罩同合理的风量设计，选取恰当的控制风速，保证皮带机头半封闭罩的烟气捕捉率。高位料仓受现场因素影响应采取整体封闭形式，在整体封闭罩安装检修门及除尘管道接入口，每个接口管道安装电动阀门，通过布料车移动限位信号控制每个料仓位接口管道的开启和关闭。
5.除尘系统风量设计及划分
5.1除尘工艺划分的原则
按工艺设备在车间内就近布置的原则，优先考虑以上设备除尘系统的合建；优先考虑生产作业的周期性比较一致的设备合建为一套除尘系统；考虑将烟尘特性（成分、温度、粒径等）接近的扬尘点合建为一套除尘系统；综合均衡一套大系统和多套小系统在工艺、投资及管理上各自的优缺点，确定系统划分。
5.2除尘点风量设计（表1-1）
5.3风量设计说明
1）、表1-1中加料跨每个尘源点均加设电动蝶阀控制开/关（3个），其中加料跨2台转炉顶吸罩以及1台混铁炉顶吸罩同阀门切换实现加料跨始终有2个顶吸罩开启，通过岗位工作台上增设电动蝶阀开/关按钮，实现3个阀门之间开关/切换。
2）、表1-1中散装料高位料仓及散装料地坑下料口每个尘源点均加设电动蝶阀控制开/关（16+6=22个），其它尘源点均加设手动阀门（7个），用于调节系统阻力平衡。
6.除尘设计方案
6.1方案一分析
除尘总设计风量780000m3/h，系统风压6500Pa，加料跨尘源点和散装料尘源点共用一台除尘器，此方案投资费用较小。
由于散装料地坑下料以及1#转运站尘源点还在渣跨西南侧10~20m处，而除尘器位置在钢坯精整跨北侧靠东部位置，管线布置太远，阻力平衡基本无法实现控制，即风机满负荷状态下，加料跨2个顶吸罩打开后，远端散装料地坑下料以及1#转运站尘源点除尘风量会明显降低，因此我方建议把加料跨除尘系统和散装料除尘系统分开新建两套除尘系统较为合理。
6.2方案二分析
加料跨除尘系统总设计风量600000m3/h，系统风压5500Pa；
散装料除尘系统总设计风量180000m3/h，系统风压5500Pa；
此方案可以保证两套除尘系统每个尘源点的除尘风量，其中加料跨除尘系统风机常开满负荷运行；而散装料除尘系统风机通过变频调速控制，实现工况满负荷和低速运行两种状态。
6.3两个方案对比分析
此方案相对方案一投资费用相对较高，需要新建2套除尘系统，单对散装料系统除尘效果会明显高于方案一的设计方式。我方建议贵方采用方案二。
7.主要设备选型
7.1除尘器选型
1）、加料跨除尘系统所述风量计算：600000m3/h
根据系统总风量及系统烟气粉尘特性，除尘器选用我公司成熟的LCMD-12000低压脉冲布袋除尘器。（技术参数表见附表1-2）
2）、散装料除尘系统要所述风量计算：180000m3/h
根据系统总风量及系统烟气粉尘特性，除尘器选用我公司成熟的LCMD-3800低压脉冲布袋除尘器。（技术参数表见附表1-3）
8.设备工作原理及结构介绍
8.1工作原理
LCM-D型离线清灰低压脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室并通过设备于灰斗中的烟气导流装置；由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的净空，气流通过适当导流和自然流向分布，达到整个过滤室内气流分布均匀；含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体，经过离线蝶阀由排风管排出。
滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰，清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气气包相通。清灰时，电磁阀打开脉冲阀，压缩空气经喷口喷向滤袋，与其引射的周围气体一起射入滤袋内部，引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用，清除附着在滤袋外表面的粉尘，达到清灰的目的。
随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到一定量时，由清灰控制装置（差压或定时、手动控制）按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹，压缩空气以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成空气波，使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清灰作用，抖落滤袋上的粉尘。
落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，经由输灰系统输出。
除尘器配有先进的离线蝶阀，具有在线、离线二状态清灰功能和离线检修功能。阻力减小，气流通畅。除尘器设置有差压、料位等在线监测装置。
除尘器的控制（包括清灰控制等）采用PLC控制。整套除尘系统的控制实行自动化无人值守控制，并可向工厂大系统反馈信息、接受工厂大系统远程控制。
所有的检修维护工作在除尘器净气室及机外执行，无须进入除尘器顶部。
8.2除尘器主要结构、特点
①设计合理的灰斗导流技术解决了一般布袋除尘器常产生的各分室气流不均匀的
现象。
②设计了特殊大储量的脉冲阀贮气包既可满足用户提供的高压（G型）气源时使用，亦可满足低压（D型）气源时使用。
③滤袋上端采用弹簧涨圈型式，不但密封性能好，而且在维修更换布袋时快捷简单，实现机外换袋。
④在袋笼上端的结构设计上可按不同工况有多种结构型式（八角型、圆型等）的选择，对袋笼的制造有严格的要求，本公司的袋笼是在引进国外技术合作生产的自动化生产线上加工，其各项指标较行业标准提高50%左右。
⑤袋笼标准长度6米，如用户场地有限，还可根据需要增长1-2米，从而在处理相同风量时，该设备较其它反吹风除尘器和常规脉冲除尘器占地面积最小，可节省30-50%，设备重量亦能减少40%左右。
⑥离线阀升降式提升阀结构，降低了设备阻力，使用出风顺畅。
9. LCM-D型长袋低压脉冲除尘器的制造技术
9.1除尘器的阻力控制
除尘器的阻力分为两部分。
本设备的设计总阻力为≤1500Pa。
除尘器的阻力一部分是设备的固有阻力（即原始阻力），这是由设备的各个烟气流通途径造成的。
除尘器进出风方式、进风管道各部位的尘气流速选择是否妥当；除尘器各仓室进风的均匀度；导流系统设计是否合理；进风口距离滤袋底部的水平高度导致的含尘气体稳流空间是否足够；滤袋直径和滤袋间距决定的滤袋间烟气抬升速度的合理性；出口管道风速的合理选定等都将影响除尘器的固有阻力值。
为此，我公司设计的布袋除尘器采用平进平出的进出风方式；进风总管和导流系统的设计保证各仓室进风不均匀度在5%以下；进风口距离滤袋底部的水平高度保证含尘气体获得稳流空间；滤袋直径采用160mm且滤袋间距的选定，保证过滤区内滤袋内的净气空间和滤袋外的含尘气体空间比，以保证滤袋间的尘气抬升。
从以往我公司设计生产的除尘器来看，设备的原始阻力都在350Pa左右。
第二部分是设备的运行阻力。
设备的运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋表面形成的挂灰层的厚度导致的一
个循环值。
一般我们对这个值的上限设定在1000-1200Pa，在设备达到这个阻力值时，系统启动清灰，将设备阻力回复到原始阻力，进入下一个循环。这个循环时间的长短，取决于烟气含尘浓度、滤料的品种规格等。
从我公司设计生产的已经投运的布袋除尘器的运行记录显示，该循环时间均在60-120min之间。
9.2导流系统
我们对除尘器各烟气流经途径中的管道风速进行了分段化设计，除尘器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理，保证了单元进风的均匀、和顺，以提高过滤面积利用率。
含尘气体由中部进风口通过进风通道进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够合理的净空，滤袋间距亦进地了专门设计，气流通过设置于灰斗中的进风分配系统导流后，依靠阻力分配原理自然分布，达到整个过滤室内气流以及各空间阻力的分布均匀，保证合理的烟气抬升速度，最大限度地减少紊流、防止二次扬尘。
设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至最小并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象，避免了滤袋的晃动、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。
气流分配系统的设计保证各单元室入口流量不均匀度＜5%。
9.3花板、滤袋和笼骨
花板是除尘器本体中重要部分，花板厚度为6mm，为保证花板孔的大小及孔距的精度，用冲孔模具压力机床冲孔，然后由铆工对花板在平台上进行校平，这些孔具有良好的通用性和互换性，花板表面平整，花板周围无毛刺、夹角，否则损坏滤袋。
对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。
因而，本案滤料我们根据除尘器运行环境和介质情况并根据贵方招标文件的规定采用φ160×6000mm标准规格，采用550g加厚覆膜针刺毡。
此滤料清灰彻底，减少了粉尘在滤袋表面形成布粉层后板结的可能；滤料寿命长，加上我们在除尘器结构方面的改进，保证了滤料＞24个月的正常使用寿命。
布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强环布，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝。拼接处，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力。
滤袋上端采用了弹簧圈形式，密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能通过机顶便掀式顶盖进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在净气室进行，无须进入除尘器过滤室。
袋笼采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形（纵筋直径≥φ4，加强反撑环φ4、间距200，φ155×5950mm），顶部加装“η”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。
笼骨材料采用20#型钢，使用笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度不脱焊，无脱焊、虚焊和漏焊现象。
袋笼采用有热镀锌技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。
9.4清灰系统
除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰。
除尘器采用离线清灰方式，清灰功能的实现是通过PLC利用差压（定阻）、定时或手动功能启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形，抖落灰尘。
清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行了预组装，以保证质量。
清灰用的喷吹管采用无缝管，借助校直机进行直线度校正，喷吹短管（又称喷嘴）与喷吹管的焊接采用了工装模具，二氧化碳保护焊接，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差，喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置了定位销，方便每次拆装后的准确复位。
采用文氏管对压缩空气进行导流，有助于压缩气流方向的稳定。
清灰系统设置储气罐和分气包、精密过滤器（除油、水、尘），保证供气的压力和气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。
为减少清灰对滤袋的损伤，清灰气源应具有减少氧含量及温差等对滤袋不利影响的措施。
9.5电磁脉冲阀
清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。
我们为LCM-D型长袋低压脉冲反吹布袋除尘器选用的电磁脉冲阀为中美合资产品，DC24V，YM-3″，膜片经久耐用，寿命2年，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大
地减少了维护工作量。
9.6本体和灰斗
1）、除尘器顶部设置防雨设施
除尘器采用设有防雨棚、排水设施、检修用起吊装置、检修扶梯平台；各项设施的设计采用人性化理念，保护除尘器顶部装置、方便人员检修、使用和客理。
2）、除尘器顶盖采用剪冲封顶盖，重量、大小适合人工开启，所有孔、门制作及装配结束后，进行密封试验，确保无变形、无泄漏。
3）、除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化的振动，并考虑防腐性能。灰斗设检修门，所有检修门、人孔采用快开式，开启灵活，密封严密。为避免烟气短路带灰，灰斗斜侧壁与水平方向的交角不小于60°，以保证灰的自由流动。
除尘器第一和最后一个灰斗上分别设置高、低（电容式）料位计。在每个灰斗口出口附近设计安装捅灰孔；灰斗及排灰口的设计保证灰能自由流动排出灰斗；灰斗出灰口处设仓壁振动器，避免了灰尘搭桥，影响排灰。
4）、我们为设备和仪表等配置了必要的扶梯和平台，满足运行、维护、检修的要求。扶梯倾角一般为45°，特殊条件下不大于60°，步道和平台的宽度不大于700mm，扶梯栏杆高度不小于1.2m，安全护板不低于100mm，平台与步道采用刚性良好的防滑格栅平台和防滑格栅板，必要的部位采用花纹钢板。平台荷载不小于4kN/㎡，步道荷载不小于2kN/㎡。
9.7材质
1）、除尘器采用型钢、钢板结构，材质为Q235A（国标）。箱体所用的型钢、钢板进厂后应首先进行喷砂、除锈，以备制作降尘器用。
2）、除尘器本体壁板厚5mm、花板厚6mm，筋板厚度6mm，进出风管壁厚度8mm，配对法兰厚度10mm。易磨损、易腐蚀部位如风管弯头等处采用耐磨损、耐腐蚀的锰钢等材料。
9.8表面整理和涂装
除尘器除锈采用钢板预处理技术有关要求，或采用手工、动力工具除锈，满足GB8923中的St3级。
对于设备金属渣、碎布、碎石及其它异物将从设备内清除。所有的铁屑、铁锈、油、油脂、粉笔、蜡笔、油漆符号及其它有害的东西都从设备内部、外表上除去。
10.电气配置
10.1 系统控制工艺
10.1.1系统说明
本系统为全自动除尘系统，下位机采用PLC可编程控制器，上位机采用工控机及CRT 加图形软件监控，除尘器运行可靠，操作简单，设定参数方便，采用计算机自动跟踪记录及自动故障保护。
系统由SIEMENS公司的S7-300系列PLC(CPU314)和一台工控机及CRT构成。上位机主要完成：在人机交互界面上对每一台动力设备和气动阀进行控制，对电磁阀的点动控制，物理设备的运行状态和过程的动态模拟显示；报警信号的记录；参数的设定和修改；温度、压力、压差曲线的显示及风机各数据的监控。PC必须在PLC正常运行的情况才能可靠运行。
所有设备均采用自动和手动控制两种方式，自动时由PLC根据操作员设定的参数及现场反馈的数据自动完成所有操作，手动控制则由操作员根据现场情况通过现场手动箱或上位机上的控件人工进行操作。
现场各仪表的数据采集和逻辑分析均采用PLC控制处理，上位机进行显示、数据归档并根据所设定的上下限进行报警及故障处理。
（1）除尘系统与各设备开关信号连锁，设备全部无尘时风机低速运转，当有设备发出除尘信号时,系统自动打开除尘点阀门，除尘风机自动提高到设定速度（设定速度以满取除尘效果为准）,当全部设备需要除尘时风机提高到最高速满足除尘效果。
（2）除尘器在总出口及总入口设有压差检测，当清灰系统根据设定的压差上限和时间自动运行进行反吹。
（3）在灰仓都设有灰位计，当设定时间或灰位达到上限时，各灰仓进行卸灰,通过输灰机送入储灰仓,当储灰仓达到灰位时发出报警,通知操作工,在运灰车到达后加湿运走。
（4）系统与高压进行联锁,当电机温度、轴承温度等达到设定的数值时发出报警和停机信号；并可对风机相关的参数进行显示和归档。
10.1.2控制过程
依次合上低压柜电源开关，控制电源开关，PLC柜上控制电源指示灯亮，按下操作台“启动”按扭，启动UPS电源，打开上位机，系统自动过入主画面，点击“清尘启动”
及“卸灰启动”按钮,自动模式开始工作。
（1）除尘部分:
系统根据设定的参数从各仓顺序开始工作,工作完一个周期，停顿一个间隔，又开始循环工作。在主画面里可观测设备状态。若检修和手动操作某一箱体时，可将其设备旁手动开关打开，此仓自动停止，程序越位执行，可进行检修或手动操作某一喷吹阀或停风阀等。
（2）输送部分
在系统启动后，系统按顺序开始工作，刮板机1→刮板机2延时→集合刮板机，根据设定参数，各箱体顺序工作。工作一个周期后自动停止。在自动循环过程中,上一级出现故障,下级均不工作,如刮板机故障,则卸料器、振打电机等立即停机，待故障设备恢复正常后，又顺序启动下级设备。
延时停止。启动顺序同上。
卸料器工作时，其上的振打电机根据设定间隔和时间振打清灰。
手动卸灰时，将机旁手动钮打开，可任意操作某卸灰电机。
为避免因操作失误使输灰系统积灰过多,导致卸料器过载等故障，手动时应注意开机顺序：刮板机1—刮板机2—集合刮板机。禁止两个或两个以上灰斗同时卸料。停机时顺序反之！在任何时候，按下“紧急停车”按钮，系统复位，所有设备立即停止运行！
（3）报警功能
一旦系统产生故障信号，立即发出报警，并有详细的故障类型和产生时间。故障信号的类型有：
刮板机、卸料器等电机不能正常工作；
除尘器入口温度过高；
压差过高；
风机温度、振动等数值偏高。
10.1.3关机过程
（1）点击“清尘停止”及“卸灰停止”按扭
（2）关闭UPS电源
（3）关闭系统控制电源
（4）关闭系统总电源
炼钢除尘的技术要求 摘要：介绍了炼钢除尘需要的技术设备和流程；并谈到了以后钢铁的发展趋势 关键词：除尘环保环境污染 作者： 工作地点： 联系电话： STEEL-MAKING DUSTER SKILL REQUIRE Abstract：Introduces the steelmaking dust need of technology equipment and process and talked about the future development trend of steel hinge word: duster environmentalist pollution of the environment scribe: working place: relation phone: 我国转炉除尘现有技术、存在问题及发展方向 一、概述 我国现有600多座转炉，年产钢超过4亿吨，绝大多数转炉除尘采用湿法，是钢铁工业节能减排的薄弱环节。主要表现在以下几点： 1. 环保：部分的转炉达不到、或不能稳定达到排放控制标准100、50、或10毫克/立方米； 2. 节水：吨钢新水0.5立方米，全国年消耗新水~2亿立方米，年循环水量超过8000亿吨； 3. 节能：吨钢除尘电耗15度，全国年耗电60亿度，浪费严重； 4. 煤气净化和岗位卫生：回收煤气粉尘浓度标准是15毫克/立方米、岗位粉尘浓度标准是5毫克/立方米，一方面有的转炉达不到；能达到的往往能源消耗和浪费高； 5. 煤气回收利用：转炉煤气回收量平均仅50立方米/吨钢，只有国外、或国内先进水平的50%，并且放散多。与先进水平比，相当于全国每年少回收200亿立方米（相当于4亿吨动力煤）； 6. 蒸汽回收利用：转炉平均吨钢回收蒸汽50千克/吨钢，只有国外、或国内的先进水平的50%，相当于全国每年少回收2000万吨蒸汽； 可见，研究转炉除尘的现有技术、弄清楚存在问题和原因、确定正确的改造和发展方向是有意义的。 二、现有技术 经过几十年的发展，如今我国转炉除尘现有技术有：
铸造车间烟尘、粉尘治理技术实践
铸造车间烟尘、粉尘治理技术实践 广东省韶铸集团有限公司（刘启平） 前言铸造生产中产生的大量烟尘、粉尘对环境造成很大的污染，在环保要求日益严格的今天，如何治理这些污染，使铸造行业走上清洁生产之路，是我们铸造工作者义不容辞的责任。 关键词烟尘粉尘治理 1.我国铸造车间烟尘、粉尘现状 铸造是制造业的基础，也是国民经济的基础产业，各行业都离不开铸件，从汽车、机床、到航空、航天、国防以及人们的日常生活，如建筑五金、家用电器等等都需要铸件。 近十年来，中国铸造工业发生了巨大的变化，在国有及国有控股企业取得迅速发展的同时，民营企业和三资企业也取得了快速发展。但行业内整体水平存在较大差距，在工艺技术水平、铸件生产效率、各项经济指标、设备利用率、能耗、环境治理、从业人员待遇等方面，与工业发达国家相比都存在颇大的差距。从整体看，粗放型的经济增长方式尚未根本改变，“高消耗、高排放、循环差、低效率”的问题仍十分突出。 我国的黑色铸造企业，主要是电弧炉（或中频炉、冲天炉）熔炼和砂型铸造。因此，我国包括我省铸造企业，是以废砂、废渣、烟尘为主要特征的环境污染。铸造企业的废弃物主要包括废砂、熔炼炉烟尘、冲天炉烟尘、冲天炉的炉渣、有机粘结剂、造型及浇注时的废气、砂处理系统和铸件清理过程的粉尘等等。
国外铸造企业都很重视绿色铸造，积极实行铸造的“减量化（Reduce），再利用（Reuse），再循环（Recycle）”（简称3R原则）生产模式。绿色铸造主要包括采用节能环保的铸造设备和辅助材料，例如冲天炉的消烟除尘；使用低污染、无污染和常温硬化的砂型、砂芯粘接剂；铸造厂废弃物的再生和综合利用技术；铝合金铸件的“余热热处理－落砂－砂再生”集成技术等。一方面，采用先进技术和先进设备，减少污染物的产生量。另一方面，采用铸造废弃物的资源化处理新技术，减少铸造废弃物的排放量。国外铸造厂废弃物的处理方法如下表1所示： 表1 国外铸造厂废弃物的处理方法 铸造废弃物名称处理方法 废砂再生、建筑材料、复合材料、深埋 废水沉淀、再生 熔铁炉渣筑路材料、惰性物可进行地埋 炉子及浇包中废弃的炉衬作为水泥厂及制硅厂的二次原料 冲天炉中收集的尘具有高浓度的重金属,与水泥浆固结后深埋 震动落砂工段及浇注流程线上收 集的尘 作为水泥厂和制砖厂的二次原料 呋喃砂造型工部收集的尘作为水泥厂和制砂厂的二次原料,也可热回收,惰性物地埋处理 从热回收装置中收集的粉尘作为水泥厂和制砂厂的二次原材料 在清整时收集的粉尘在熔化炉中再循环 在胺洗塔中产生的废溶解物胺和酸再循环 现在，我国政府高度重视环保问题，已不允许以破坏环境为代价换取经济发展。广东省韶铸集团有限公司是国内最大的铸锻加工专业生产厂之一，也不例外承受着资源消耗大和环境污染的双重压力，迫切也必须用循环经济理念来指导企业的发展。近年来韶铸治理重点是解决废砂、废水、钢渣排放和废气处理问题，
秦皇岛宏兴钢铁有限公司 炼钢车间2×60T转炉三次除尘项目 技 术 方 案 张家口市宣化天洁环保科技有限公司 2016年5月
1.序言 秦皇岛宏兴钢铁有限公司技改炼钢车间三次除尘项目尘源点包括2×60t转炉两座加料跨配顶吸罩，600T混铁炉一座配顶吸罩，散装料上料系统一套配集中除尘。我公司根据秦皇岛宏兴钢铁有限公司提供的资料，编制了本方案，其目的在于为该除尘提供成套的、优化的、建设性的解决方案，确保符合国家环保要求，达标排放的前提下降低投资及运行成本。 2.尘源点概述 2.1需治理的扬尘点 本方案治理的尘源点配套除尘罩范围如下： 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩； 2）、600T混铁炉兑铁口、出铁口工位除尘罩； 3）、散装料地坑料仓卸料口除尘罩； 4）、散装料皮带机机头、机尾除尘罩； 5）、转运站皮带机头除尘罩、振动筛除尘罩； 6）、通廊皮带机头、皮带机尾除尘罩； 7）、高跨散装料仓皮带布料口除尘罩。 3.设计原则及依据 3.1设计原则 ●达标排放，保证除尘效果； ●不影响冶炼操作工艺； ●最大限度地降低运行费用及一次投资； ●利于维护管理，长期、有效、稳定地运行。 3.2 设计依据 ●国家有关环保要求及环境指标：（获县以上环保部门的验收） 排放浓度≤15mg/Nm3 岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3（扣除背景值） 三次除尘捕集率≥95%（屋顶不冒黄烟），混铁炉捕捉率≥60% 除尘效率≥99%。 ●国家有关设计规范
4.除尘工艺流程及设计说明 4.1除尘工艺流程 本套系统采用低阻、大流量系统工艺原则，其目的在于以最低的系统阻力，控制系统管道流速（18～20m/s），通过选取管道经济流速，尽量降低系统阻力损失从而能明显降低长期电耗。换言之，追求的是在相同电机的情况下，最大限度地取得处理风量，提高捕集率。在相同风量满足捕集效果的前提下，尽可能少地消耗电能，降低运行费，并合理组织烟气，使系统长期、可靠、稳定地运行在既不烧滤袋又不易于结露的中温状态。烟气捕集是本系统的关键所在，设备其生产工艺不同、设备布置各异，因此，选用何种捕集罩型式成为本次方案的重点。 4.2除尘罩设计说明 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩： 60T转炉的烟尘基本处于持续产生过程，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩，捕集加料和兑铁水以及冶炼过程产生的三次烟气，被捕集的烟气通过系统管网汇合后进入低压脉冲除尘器进行过滤，最后满足排放达标的烟气通过引风机排入大气。 2）、600T混铁炉烟尘顶吸罩： 600T混铁炉产生的烟气基本处于间断产生过程，主要是混铁炉兑铁水、出铁水及铁包倒罐工位产生的大量烟尘。 混铁炉是贮存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水，当混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下部分碳析成石墨粉尘，混杂着氧化铁粉末随热气流扩散到车间内，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩。 由于石墨粉尘非常轻，在随热气流上升的过程中就受到车间横向野风的影响飘散到车间各个角落，因此采取高悬伞形罩的形式捕捉此类粉尘的话想对转炉三次除尘顶吸罩效率较低。 建议应该在最靠近尘源点的位置设计低悬伞形罩或者尘源点侧吸罩进行有效捕捉才能明显提高集尘效果。 3）、散装料上料系统除尘罩
年产330万吨全连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计 专业：冶金工程 姓名：朱江江 指导老师：折媛 摘要 本设计的主要任务是设计一座年产330万吨方坯的转炉炼钢车间。本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始，主要包括以下几部分：转炉炉型设计、氧枪设计、转炉车间设计、连铸设备的选型及计算、以及炼钢操作制度和工艺制度，其中，转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。 本设计设有转炉两座，转炉大小均为150t，平均吹氧时间为38min，纯吹氧时间为 18min，转炉作业率为80%，转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。连铸坯的 收得率为98%，另外本车间炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。本车间的浇注方式为全连铸。车间的最终产品为方坯。 此次的设计任务更加巩固了我所学的专业知识，与此同时也更加了解了转炉炼钢车间的各道工艺流程，为以后的工作打下了良好的基础。 关键词：顶底复吹转炉炼钢车间精炼连铸 Abstact The main task of this design is designing a plant wich perduce 3.3 million tons of steel per year. It is become the foundation of the material and thermal calculation, mainly include the following parts: the bof model designing, oxygen lance designing, equipment selection and calculation of continuous caster ,besides,also including operating and process system of steelmaking ,the core of the design is ing This design has two 150t converter for steelmaking, the average time of oxygen applying is 38min ,pure oxygen applying time is 18min, the efficient of the bof is 80% , scrap metal and other auxiliary materials. The rate of casting billet is 98%, in addition , refining mainly adopts wire feeding and vacuum deairing, The final product is billet. The design more strengthened my major knowledge, at the same time also understand more about the converter steelmaking of each process , laiding a good foundation for the work of future. Keywords: converter steelmaking refining casting
附件一： 炼钢厂除尘系统改造 招 标 技 术 要 求 XXXX钢铁有限责任公司炼钢厂
2018年4月 目录 第一章：工程概况 (3) 1.1简介 (3) 1.2改造原因 (3) 1.3改造目标 (4) 第二章：设计要求 (4) 2.1设计范围 (4) 2.2设计原则 (4) 2.3设计依据 (5) 第三章：除尘系统设计 (5) 3.1除尘点风量设计 (6) 3.2系统除尘点分布及风量分配 (6) 3.3新增除尘系统设计参数 (7) 3.4新增除尘系统风机、电机、变频器选型 (8) 3.5系统管网设计 (8) 3.6 其他 (9) 第四章：除尘点捕集罩的描述 (10) 第五章：电气及自动化 (10) 第六章：双方责任、质量及功能考核、其它 (11) 6.1责任分界 (11) 6.2系统功能保证值 (12) 6.3其他 (12)
第一章：工程概况 1.1简介 ?主要设备 1座600t混铁炉，2座50t顶底复吹转炉（实际出钢量55吨），2台连铸机共9机 9流（其中1#机：4机4流、2#机：5机5流），3台布袋除尘设备（其中1#、2#转炉二 次除尘各1台、混铁炉除尘和倒罐站共用1台）。除尘设备具体参数见下表 ?运行周期 转炉冶炼周期约25分钟，具体模式见下表 混铁炉运行周期约10.5分钟（48吨/包），具体模式见下表 1.2改造原因 1、当转炉兑铁阶段，特别是在高节奏生产或加入含有碳氢化合物杂质的低质废钢时，二次烟气捕集罩不能瞬间捕集此部分烟尘；另外，当转炉兑铁结束时，剩余在铁水包内 的铁水将进行新一轮的氧化反应，而转炉二次除尘却无法捕集到这部分烟气。因此，需 要增加三次除尘和优化二次除尘设备。 2、混铁炉本体设计不合理，野风大，再加上转炉冶炼节奏快，混铁炉出铁只能用行 车吊着铁水包出铁，导致混铁炉进出铁时烟气捕集困难，除尘效果差，现只用屋顶除尘。因此，需对混铁炉除尘进行改造。 3、氧枪口、吹氩工位、钢包热修包工位、钢包冷修包工位、中间包打包倾翻工位、 中间包修砌工位、合金下料系统、七楼卸料系统、废钢切割工位、连铸火焰切割等均会 产生大量的烟尘，目前我厂未设除尘设施，不符合国家环保要求。因此，需新增除尘设备。
1 序言 1.1铸造车间的污染及其除尘状况的概述 1.1.1研究目的和意义 铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，因此铸造机械业的发展标志着一个国家的生产实力。我国目前已经成为世界铸造机械大国之一，在铸造机械制造行业近年来取得了很大的成绩。我国是铸造大国，在十五期间，随着国民经济的高速发展．我国铸件年产量一直居世界铸件生产大国榜首。从数量上来看．整个形势是喜人的．但铸造生产的粗放特征没有得到根本改变。据报道，冲天炉配备有效环保设施的不到总数的5％．采用手工造型为主的铸造厂占90％～95％：现场环境恶劣、作业条件差、技术落后、粗放式生产的铸造企业占90％以上。我国铸造业环境问题尤其表现在对自然资源的超量消耗上．有“资源漏斗”的说法。 可以看出，铸造产业的除尘是非常有必要的。一个合理的除尘系统，能让除尘的效率大大提高，不仅能让铸造车间环境大大改善，对车间以外的环境也能起到保护作用。除尘技术的好坏也能体现一国铸造技术的好坏。 1.1.2中国铸造业现状及铸造车间污染情况 近年来．我国铸造业获得了飞跃式的发展，从2000年至2003年．中国铸件产量跃居世界首位。从2003年至今，中国铸件产量依旧保持持续增长。并且。整个世界都在从中国寻求更多的铸件毛坯及含有铸件的终端制品。这种趋势在近期内有可能将继续保持并保证中国铸造业的持续繁荣。但在铸造业繁荣的背后。也存在着形势严峻的一面。有资料表明。我国铸造生产中。材料和能源的投人之比可占到产值的55％到70％。能源环境的制约以及国际铸造科技竞争加剧和知识产权的保护强化．已成为我国铸造业发展的瓶颈．发展节约环保型、科技创新型铸造之路刻不容缓。 我国铸造生产中。材料和能源的投人占产值的55％～70％。我国每产1 t铸件。约散发50 kg粉尘．熔炼和浇注工序排放废渣300 kg、废气1 000 m3造型和清理工序排废砂1．3～1．5 t。每年排污物总量：废渣300万t、废砂近1 650万t、废气110亿m314若从2004年开始按照平均发展速度向前发展，可以预测至2020年各年的铸件产量。根据铸件产量对铸造废砂、铸造废渣及粉尘的数量进行回归预测嘲(如图1)，可以看出，中国铸造业如果按照现行的模式生产，到2020年，主要废弃物铸造废砂、废渣及粉尘、CO：、CO的排放量分别为3 235万t、1 122万t、882万t、485万t。如果考虑有色金属铸造产生的污染物以及非铸铁件熔炼中排放的废气，按混合量计．对13亿中国人口来说，单铸造业就给每个人平均带来约50 kg的污染物
在车间如何防护粉尘 一些车间在生产时，往往会产生大量的粉尘、噪音以及烟雾等有害物质，对周边环境造成极为恶劣的影响，也对生产工人的健康构成一定的威胁。 车间防护粉尘措施： （一）工艺措施 １、固定作业工位应处于车间内通风良好和空气相对洁净的地方。 2、污染大与污染小的作业点要分开布局。如大型铸造车间的砂处理、：清理工段可布置在单独的石房内。污染小的造型、制芯工段应布置在全年最小频率风向的下风侧。 3、合箱去灰、落砂、开箱、清砂、打磨、切割、焊补等工序宜固定作业工位或场地，以便于采取防尘措施。 4、在布置工艺设备和工艺流程时，应为除尘系统的合理布置提供必要的条件，如风管的敷设、平台的位置、除尘跑龙套的设备、粉尘集中输送及处理或污泥清除等等均应考虑在内。
（二）对工艺和设备的要求 1、凡产生粉尘危害的定型设备，如混砂机、筛砂机、带式输送机、抛丸清理设备等，制造石应配制密闭罩；非标准设备在设计时应附有防尘设施。各种设备的除尘器选用如表24所示。 2．散粒状干物料的输送宜采取密闭化、管道化、机械化和自动化措施；砂准备及处理生产应密闭化、机械化；大量的粉状辅料宜采用密闭性较好的集装箱、袋或料罐车输送。 3．粉料输送应缩短输送距离，减少转运点，粉状辅料输送尽可能采用气力输送。 （三）湿式作业 这是一种简便、经济有效的防尘措施，在生产和工艺条件许可的情况下，应首先考虑采用。如将物料的干法破碎、研磨、筛分、混合改为湿法操作，在物料的装卸、转运过程中往物料上加水，可以减少粉尘的产生和飞扬，在车间内用水冲洗地面，墙壁、设备外罩、建筑构件，能有效防止二次扬尘。 （四）通风除尘
这是一种应用广泛、效果较好的技术措施。随着近年来技术水平的提高，各行业通风除尘设备的改进更新，通风除尘系统的应用也越来越广泛。 （五）个体防护措施 从事粉尘作业的人员按规定佩戴符合技术要求的防尘口罩、防尘面具、防尘头盔、防护服等防护用品，这也是防止粉尘进入人体的最后一道防线。
毕业设计指导书 指导教师孔辉学生姓名 ## 班级冶081 一、设计(论文)的题目： 设计一个年产300万吨合格铸坯的转炉炼钢车间 二、设计(论文)的目的： 进行钢铁厂设计需要花费大量精力和时间，且独立性强，因此对提高学生的综合能力（查阅文献能力、独立设计选型与计算能力、Autocad制图能力等）很有帮助。通过教师制定每一阶段的明确目标，在督促学生完成任务的同时，与学生共同商讨，共同学习有教学相长的作用。 三、设计(论文)的内容及要求： 1、文献调研及生产现场考察。 要求查阅近年相关文献20篇以上，其中外文资料不少于3篇，一篇外文译成中文。2、设计说明书内容： （1）设计原则和依据 （2）产品大纲的制定 （3）工艺流程的选择与论证 （4）物料平衡与热平衡计算 （5）车间主体设备的计算与选择 （6）车间工艺布置 （7）车间厂房的布置 （8）采用新工艺说明 3、工程制图： （1）车间工艺平面布置图一张 （2）车间横剖视图一张 （3）转炉炉体图一张，为CAD制图。 四、时间安排： 第1周：查阅设计资料及生产调研，了解不同钢种的成分、用处、生产要点；了解本单位的设备条件及工艺过程 第2-4周：设计方案的确定与论证 第5-6周：转炉冶炼典型钢种的物料平衡和热平衡计算 第7-9周：车间主体设备的设计
第10-11周：车间主厂房的设计 第12-14周：用计算机绘制车间平面布置图、剖面图及炉体本体图 第15-16周：编写设计说明书 第17周：准备答辩 五、推荐参考文献： [1] 冯聚合.艾立群，刘建华.铁水预处理和炉外精炼.冶金工业出版社，2006； [2] 张树勋.钢铁厂设计原理. 冶金工业出版社，2005年第一版； [3] 胡会军.田正宏. 宝钢分公司炼钢厂：上海，2009；
攀枝花学院本科课程设计 转炉工作原理及结构设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇一三年十二月
转炉工作原理及结构设计 1.1 前言 1964年，我国第一座30t氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。其后，上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。20世纪60年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂，并于1971年建成投产。进入20世纪80年代后，在改革开放方针策的指引下，我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展，至1996年我国钢产量首次突破1亿t，成为世界第一产钢大国。 1.2 转炉概述 转炉（converter）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。 1.2.1 转炉分类 1.2.1.1 炼钢转炉 早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。 50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉（见氧气顶吹转炉炼钢）;用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。
铸造车间负压除尘系统的设计 摘要： 粉尘是人类健康的大敌，因为它带着许多细菌病毒和虫卵到处飞扬，传播疾病。.工业粉尘、纤尘能使工人患上各种难以治愈的职业病，过多的灰尘还会造成环境污染，影响人们的正常生活和工作，诱发人类呼吸道疾病等等。除尘器是在车间必不可少。 利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从空气中分离出来的一种干式净化设备，成为旋风除尘器。旋风除尘器应用最为广泛，，其特点是结构简单，除尘效率较高，操作简单，价格低廉。旋风除尘器对于大于10μm的较粗粉尘，净化效率很高。但对于5~10μm以下的细颗粒粉尘净化效率较低，所以旋风除尘器多用于粗颗粒粉尘的净化，或多用于多级净化的初步处理。适用于铸造车间除尘。 负压除尘系统中，除尘器设置在通风机之前。 其特点：①由于除尘器设置在通风机之前，流过通风机的气体已经经过除尘，含尘量低。通风机受磨损大大减低，运行寿命长，处理初浓度高的含尘气体时，一般采用负压除尘系统。②除尘器和管道处于通风机的负压阶段，容易吸入空气，产生漏风。负压除尘系统的漏风率为5%~10%，加大了通风机的风量，增加了电耗。③在负压除尘系统设计中应采用措施尽可能的减少除尘器和管道的漏风，以保证除尘器的良好运行。
Dust vacuum system design Abstract: Dust ,which carries lots of bacterial virus and ovum flying forwarding in the air ,has become a formidable enemy of human being ,endangering the mankind’s health , Industrial dust and fine dust cause various kinds of incurable occupational disease among workers. Also, excessive dust leads to environmental pollution, having a influence on the people’s daily lives and work, causing respiratory disease,etc. All these make the Dust collector indispensible in the workshop. By using the cyclone dust rotating centrifugal force generated by gas, the dust is separated from the flow of a dry gas - solid separation device, which forms the Cyclone Dust Collector. The Cyclone Dust Collector is widely used, which fe atured in it’s simple structure, effectiveness in dust removal, simple operation, and low cost. Cyclone Dust Collector is efficient for the capture, separation of more than 5 ~ 10μm dust. But as to the dust under 5-10μm ,it performs less effectively. Therefore, the Cyclone Dust Collector is mostly used in the casting workshop, purifying the coarse particle dust or becomes the primary treatment of multistage purification. In the negative pressure dust pelletizing system ,removal equipment was set in front of the ventilator .it’s characteristics are as follows : 1.Because the removal equipment was set in front of the ventilator ,the gas passing through the ventilator has been removed ,therefore, the dustiness index is low 2.The dust collector and the pipeline situated in the negative pressure section ,which is easy to snifting the air ,leads to air leak .the air leak ratio of dust vacuum system is 5% to 10% ,increasing the air quantity of ventilator ,which leads to the electricity cost. 3. should be reduced in the dust collector and pipeline as much as possible In designing the dust vacuum system. Key words:Casting, Cyclone Dust Collector, vacuum dust removal
设计一座公称容量为3×200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计 目录 摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。引言. (1) 1 设计方案的选择即确定 (2) 1.1车间生产规模、转炉容量及座数的确定 (2) 1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (2) 1.2.1 转炉冶炼工艺及控制 (2) 1.2.2 铁水供应系统 (2) 1.2.3 铁水预处理系统 (3) 1.2.4 废钢供应系统 (4) 1.2.5 散装料供应系统 (4) 1.2.6 转炉烟气净化及回收工艺流程 (6) 1.2.7 铁合金供应系统 (7) 1.2.8 炉外精炼系统 (7) 1.2.9 钢水浇注系统 (8) 1.2.10 炉渣处理系统 (10) 1.3炼钢车间工艺布置 (11) 1.3.1 车间跨数的确定 (11) 1.3.2 各跨的工艺布置 (12) 1.4车间工艺流程简介 (12) 1.5原材料供应 (15) 1.5.1 铁水供应 (15) 1.5.2 废钢供应 (15) 1.5.3 散装料和铁合金供应 (15) 2设备计算 (16) 2.1转炉计算 (16)
2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (22) 2.2氧抢设计 (24) 2.2.1 技术说明 (24) 2.2.2 喷头设计 (25) 2.2.3 枪身设计 (27) 2.3净化及回收系统设计与计算 (33) 2.3.1吹炼条件 (33) 2.3.2参数计算 (34) 2.3.3流程简介 (36) 2.3.4 主要设备的设计和选择 (36) 2.3.5 计算资料综合 (39) 2.4炉外精练设备的选取及主要参数 (39) 2.4.1主要设计及其特点 (39) 2.4.2 主要工艺设备技术性能 (40) 3车间计算 (50) 3.1原材料供应系统 (50) 3.1.1 铁水供应系统 (50) 3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (51) 3.1.3 散状料供应系统 (52) 3.1.4 合金料供应系统 (54) 3.2浇铸系统设备计算 (55) 3.2.1钢包及钢包车 (55) 3.2.2连铸机 (56) 3.3渣包的确定 (64) 3.4车间尺寸计算 (67) 3.4.1 炉子跨 (67) 3.4.2 其余各跨跨度 (62) 3.5天车 (63) 4 新技术和先进工艺、设备的应用 (64) 4.1铁水预处理脱硫 (64)
一、钢铁厂用除尘器除尘系统流程及主要技术参数 1.1除尘系统流程 钢铁厂炼钢电炉除尘器采用炉内排烟和炉外排烟相结合的排烟方式，净化更加彻底。炉外排烟由密闭罩和屋顶罩组成，两者可互换使用，加料、出钢过程中主要使用屋顶罩，冶炼过程中则主要使用大密闭罩。 钢铁厂炼钢电炉除尘的除尘系统主要由排烟装置、水冷密排管、强制吹风冷却器、内排烟风机、埋刮板输送机、斗式提升机、储灰仓、主排烟风机、消声器等几部分组成，结构合理，性能稳定。 二、钢铁厂除尘设备的介绍 1、特点 目前国内处理电炉烟尘一般都采用钢铁厂炼钢电炉除尘器，通明除尘根据电炉烟尘细且粘的特点，为了保证袋式除尘器在适当的阻力水平下正常工作，要求袋式除尘器应具有较强的清灰能力，选用LCM长袋低压大型脉冲袋式除尘器。该种设备已在电炉炼钢、高炉喷煤、烧结、耐火、碳黑、水泥等行业中广泛应用，取得了良好效果。其主要特点如下： （1）清灰能力非常强。其清灰强度达到60～200g，是机械振打袋式除尘器的几倍甚至几十倍，对细而粘的粉尘，也能获得良好的清灰效果。 （2）过滤负荷较高，过滤风速高达1.5m/min。 （3）滤袋可长达6m，是传统脉冲袋式除尘器的2～3倍，占地面积更小。 （4）喷吹装置配备了“双薄膜片快速脉冲阀”，启闭迅速，阻力更小，能
以较低的喷吹压力获得更强的清灰能力。 （5）维修工作量更小。 （6）更换和安装滤袋方便。由于滤袋靠缝在袋口的弹性涨圈嵌在花板上，因而不需绑扎，也不需螺栓等联接件紧固，换袋时在花板以上的净气侧进行，人与尘袋接触短暂，大大减轻了换袋时操作人员的劳动强度。 （7）配备了通明除尘设备有限公司研制的TM系列脉冲控制仪。可靠性高、功能齐全，对供电电压波动、环境温度变化、粉尘影响等因素的抗干扰能力强，已在多座电炉除尘系统中应用，至今工作正常。 2、主体结构 （1）除尘器划分为24个仓室，布置成两列，中间为进风和出风总风道。仓室之间有隔板严密分隔，以实现离线清灰。 （2）各仓室进风口与滤袋之间设挡风板，在箱体内部取上进风方式。 （3）各仓室进口设手动蝶阀，出口设气动停风阀。可实现离线清灰以及除尘器在不停机状态下实现单个仓室的检修和每个仓室的风量分配。 （4）每个仓室设216条滤袋，滤袋尺寸为120mm×6000mm。24个仓室共计5184条，总过滤面积为11716m2。 （5）滤袋框架采用八角星形断面，与圆形断面相比，可增强清灰效果，减少滤袋与框架之间的磨损，有助于延长滤袋寿命，便于滤袋框架的抽出与插入。 （6）滤袋材质选用涤纶针刺毡。 （7）采用停风脉冲清灰方式，每仓室设一套喷吹装置，喷吹管与脉冲阀出口采取插接方式便于拆装。喷吹管上喷嘴具有不同的孔径，使喷吹时进入滤袋的气量均匀。 （8）电磁脉冲阀为TMF直通式电磁脉冲阀，其压力输出口为双扭线结构。 （9）上箱体顶部设有落水坡度（20:1）和落水槽，以防止顶盖积水。 （10）每个仓室设一个灰斗，设有一台仓壁振动器和一个人孔门。 （11）灰斗下口设有手动插板阀和星形卸灰阀，前者供检修星型卸料器时用。 （12）每个仓室设有一个“U”型压力计，以观察各仓室滤袋两端的阻力。 3、除尘器的控制 除尘器的控制采用泊头市通明除尘设备有限公司研制的PLC脉冲控制柜。 3.1 控制内容 控制内容包括:袋式除尘器清灰控制；监测和显示除尘器进出口压差，超限报警；监测和显示除尘器进出口烟气温度，超限报警；停风阀阀位监视，故障报警；清灰周期显示；清灰时脉冲阀阀号及停风阀阀号显示。 3.2 控制方式 在除尘器进、出口总管上的压力变送器连续监测除尘器进出口总压差。当总压差值达到设定值（1800Pa）时，电脑控制系统启动清灰程序，除尘器喷吹系统开始工作。清灰控制方式有定时、定压差和单仓清灰三种，正常生产时，选择定压差方式，在设备检修阶段，可选择定时或单仓清灰方式。 停风阀设手动、自动两种控制方式，自动控制由电脑控制，手动控制可在控制面板上操作，也可在现场操作箱上操作。 控制柜面板上设有检修仓选择开关及指示灯，当除尘器某一仓室需检修时，闭合该仓的检修开关，该仓自动退出清灰程序，待检修完毕后切断检修开关，该仓恢复自动运行。
一、除尘系统的组成： 机械除尘系统由排风罩、风管、除尘器、通风机、卸尘装置及其附属设施组成。与除尘系统密切相关的还有尘源密闭装置和粉尘处理与回收装置。 在各类厂房的建筑设计中，都存在不同程度的粉尘污染，包括化工制药、食品加工、冶金、铸造、碳素材料、机械加工、建材等行业，特别是在配料、拌料、振筛、粉碎机、称量、等生产工艺中，都要求对空气进行除尘净化。一个完整的除尘系统应包括以下几个过程： 1、用排尘罩捕集工艺过程产生的含尘气体。 2、捕集的含尘气体在风机的作用下，沿风道输送到除尘设备中。 3、在除尘设备中将粉尘分离出来。 4、净化后的气体排至大气。 5、收集与处理分离出来的粉尘。 因此，工业建筑的除尘系统主要由排尘罩、风管、风机、除尘设备、输粉尘装置等组成。也就是说，除尘系统是由风道将排尘罩、风机、除尘设备连接起来的一个局部机械排风系统。 二、除尘系统的划分：
对于工业厂房来说，可能会遇到对不同类型的粉尘除尘，这时就要注意对它们的划分。如在有毒类车间中就可能遇到设置区域划分时，就要注意将毒性车间的除尘单独的做一个系统，要与其他的车间车间除尘系统划分开来。除尘系统的划分应符合下列要求： 1. 同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜合为一个系统。 2. 同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个系统。 3. 温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内结露时，应分设系统。 三、在设计除尘系统时要注意以下几点： 1．除尘系统的排风点不宜过多，以利各支管间阻力平衡，如排点过多，可用大断面集合管连接各支管。集合管流速不宜超过3m/s。 2．为了防止粉尘在风管内沉积，除尘系统风管尽可能要垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时，与水平面的夹角最好大于45°，如必须水平敷设时，需设置清扫口。 3．除尘系统风道由于风速较高，通常采用圆形风道，而且直径较小。但是，为了防止风道堵塞，除尘风道的直径不宜小于下列数据；
一、砂处理系统除尘 该工段工序复杂,物料输送量大,工艺设备多,跨越面积大,故扬尘点造成的危害也大,是铸造车间粉尘治理的重点.因此在结合机械化物料输送的技术改造中,设计配置了一台150m布袋除尘器,风机为4—72一U,8C风机,电机配JO72—2，22kW,该设施风量范围为17920m／h一31000m／h,风压2．52kPa—1．88kPa.主风管为4,680rain,再分上下两路,上风路主风管为 20IIlIII和85ITlln,分两支路,一支路主管为00rain蝶阀,当不需要经直线振动筛时,关闭此阀门.另一支路主管为20mm,分至五处犁式卸料器处,此主管采用渐缩式,在每一渐缩处分一支管, 其管径为4,200rain,同时配4,200rain蝶阀,用以调节和关闭不启用,卸料处的风量损失.渐缩管为20一70一20一50—4,200(mm).下风路主风管为4,380mm,再分两支路,一路至提升机下部,风管直径为50mm;另一支路主管85mm通至储砂斗下,密封皮带输送机的两处扬尘点风管直径皆为4,200rain配2—4,200mm蝶阀,皮带不运转时关闭两处碟阀以调节风量此除尘经应用理想,不但制止了粉尘外逸,在旧砂回送过程中,将旧砂中的灰分大量吸出,使得型砂质量得以提高. 二、落砂机除尘 落砂机选用L128惯性冲击式落砂机,传统落砂方式为行车吊运不脱钩落砂,由于落砂机所处位置在车间内的中部,基本上无横向气流,因而采用侧吸罩吸尘方式,这样可不影响工艺操作.为此选用300m袋式除尘器,风机为4—72—1l,10C风机,电机JO2—82—4，40kW,风量范围34800m ／h一50150m／h,风压2．39kPa一1．90kPa.主吸风管00mm至侧吸罩,同时分一支路至落砂机下部至皮带输送机的卸料扬尘点.在生产现场,基本上控制住了由于激烈振动、撞击、空气扰动以及高温铸件产生的热上升气流和带尘水汽. 三、木型工部除尘系统 此工部机械设备集中间隔于厂房一侧,设备现有两台木型车床,截锯一台,圆锯一台,一台压刨和大小平刨各一台.除尘系统设计采用一台XM一6型木工旋风除尘器.配套风机采用排尘离心通风机和lOkW电机，风机前置,将吸人的木屑粉尘排入旋风除尘器再落人封闭的小屋内,吸尘管路主管后分两支路采用集合管形式再分多个小吸口,吸口用蛇皮软管联接至各个设备扬尘点,控制粉尘的外逸. 该厂铸造车间的粉尘治理主要抓住了这九处进行治理,其余的粉尘如干型合型前的粉尘和浇注时产生的烟气,由于无法定点而采用加强文明生产管理来减少粉尘的外逸.治理后经市级环保部门检测数据如下;(单位为ms／m)大件造型地段3．0;中部造型1．8;北部小件1．6;混妙机1．4;冲天炉1．5;对芯2．0；清铲15;砂轮机处2．0抛丸滚筒1．5.除大件造型因采用干型造型烘型后的修型合箱过程还有粉尘飞逸超标外,基本上都达到了***规定的标准范围. 控制和治理粉尘污染应从工艺改革着手.实现机械化.自动化.密闭化.并配备一定的通风除尘设备.这是最有效的途径.该厂结合铸造车间技术改造的过程中,通过自行设计分段实施,在提出铸造机械化的过程中同步解决了铸造车间的粉尘污染.尤其砂处理工部的粉尘治理,还使得旧砂中所含的灰分得以有效地排出,一举两得,使产品质量相应提高.同时企业的安全生产、劳动保护质量也有了保障.但是相对而言,粉尘治理一次性投入较大,经济效益回报率不显著,应用后的设备保养维护投入也增大,在面临市场经济的大气候环境中，应加强环保意识及法制教育,使上
一、炉型设计计算 炉型设计的主要任务是确定所选炉型各部分主要参数和尺寸，据此再绘制出工程图。 1、原始条件 3，铁水收得率为92%。炉子平均出钢量为90t，铁水密度7.20g/cm 2、炉型选择 顶底复吹转炉的炉型基本上与顶吹和底吹转炉相似；它介于顶吹转炉和底吹转炉之间。为了满足顶底复吹的要求炉型趋于矮胖型，由于在炉底上设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以根据原始数据，为了便于设置底部供气构件，选择截锥形炉型。 3、炉容比 3/t>。VV/T(m系炉帽、炉身和熔池三与公称容量炉容比指转炉有效容积VT之比值ttt个内腔容积之和。公称容量以转炉炉役期的平均出钢量表示，这种表示方法不受操作方法和浇注方法的影响。本设计取炉容比1.05。 4、熔池尺寸的计算 1）熔池直径D：熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。 D=K ×=1.5 =3.67m 式中G ——炉子公称容量，t； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，取15分钟； K——比例系数，取1.5。 2）熔池深度h：熔池深度系指熔池处于平衡状态时从金属液面到炉底最低处的距离。 1 / 15 h= ==12.5mV==1.62m h=炉帽尺寸的确定。顶吹转炉一般都用正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角、炉口直径 3.和炉帽高度。设计时应考虑到以下因素：确保其稳定性；便于兑铁水和加废钢；减少热损失；避免出钢时钢渣混出或从炉口流渣；减少喷溅。：倾角过小，炉帽，内衬不稳定性增加，容易倒塌；过大时出钢时容θ 1）炉帽倾角θ°，因为大炉口的炉口直径相对来说要小些。易钢渣混出或从炉口流渣。本炉子取60 °=60：一般来说，在满足兑铁水和加废钢的前提下，应适当减小炉口直d2）炉口直径径，以利于减少热损失，减少空气进入炉内影响炉衬寿命和改善炉前操作条件。实践表48%=2.94m ×较为适宜。本设计取d=6.12明，取炉口直径为熔池直径的43-53% ：）炉帽高度H3帽 tanθ－d） H
转炉炼钢文献综述
内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 摘要 根据炼钢厂设计要求及设计任务书的要求，本设计阐述了230万吨合格铸坯的转炉车间的设计工艺，并且介绍了近年来国内外转炉炼钢的现状和发展。本设计主要对转炉炼钢生产的生产规模、产品方案、工艺流程、车间组成和车间布置进行设计，并对120吨转炉炉型、原料供应系统进行了详细计算。对厂房各跨宽度，长度进行了估算。此外，对转炉车间的一些主要的附属设备进行了选择并对其技术性能进行讲解。 随着现代炼钢技术的发展，新建转炉炼钢车间要求炼钢过程洁净、高效、负能耗、设备可靠等等。设计中为实现上述目标，借鉴了国内外大中型转炉炼钢厂的一系列先进且成熟的技术，同时参阅了大量的文献资料。设计的炼钢车间理论上能够生产绝大多数钢种，但是结合实际考虑经济效益，主要生产重轨钢和一部分高附加值的碳素结构钢及合金结构钢等，以满足230万吨合格铸坯全连铸炼钢厂的匹配。 关键词：转炉炼钢重轨钢冶炼
文献综述 1.1 引言 21世纪钢铁工业的发展面临着机遇和挑战。根据市场预测:至2010年发达国家钢材消费年均增长量为0.7%；而发展中国家将达到3.8%；太平洋地区的增长为4.57%。世界钢材市场消费量的缓慢增长,为钢铁工业发展,特别是太平洋地区发展中国钢铁工业发展提供了良好的机遇。 21 世纪国际钢铁工业发展面临的严峻挑战, 主要来自三个方面: （1）钢铁生产能力过剩,残酷的市场竞争将使一些落后的钢铁厂倒闭； （2）环境保护对钢铁工业发展产生巨大压力,一些污染严重的落后工艺将被强制淘汰；（3）世界钢材价格呈下降趋势。 进入21 世纪, 面对机遇和挑战,钢铁企业必须努力发展高效生产工艺,降低生产成本,提高产品质量和减轻对环境的污染,才可能立于不败之地[1]。 1.2 我国转炉炼钢的发展及现状 1.2.1我国钢产量 作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长, 为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件, 与世界各主要产钢国家相比, 我国铁钢比较高, 近年来我国生铁产量及铁钢比如表1.1所示。