转炉一次除尘工作原理

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。

浅谈转炉一次烟气OG湿法除尘系统改造工艺作者：胡绪升王艳婷王鹏军雷国鹏严博来源：《科技风》2021年第22期1概述随着我国钢铁行业的不断发展.面对近年来日趋严重的雾霾问题，国家环保部门对炼钢厂转炉的环保、能耗标准提出了更高的要求。

原有的湿法除尘工艺由于其排放效果不理想、耗能高、占地面积大等不足，已严重制约了炼钢厂的环保、经济效益指标，因此各炼钢厂开始陆续进行湿法除尘系统的技术改造。

目前针对OG湿法转炉煤气的净化与回收系统改造，主要有以下四种工艺：第一种是目前被广泛推广使用的干法除塵工艺，具有代表性的是德国鲁奇的“LT”系统和奥钢联的“DDS”系统，其具有节能、环保、占地面积小、没有二次污染等优点.在近些年的新建转炉及转炉改造工程中得到了广泛的应用：第二种是充分利用原湿法系统进行升级改造，较具代表性的是介于湿法与干法之间的半干法工艺;第三种是OG湿法后，在风机前串联一套湿式电除尘器：第四种是将传统干法系统中回收侧的煤气冷却器前移至切换站之前，即新型干法系统。

2转炉一次烟气OG湿法除尘系统介绍转炉一次烟气OG湿法除尘系统的工艺流程如图1所示。

转炉烟气在未燃状态下经罩裙下部烟罩、上部烟罩和汽化冷却烟道被冷却至900℃，然后进入除尘装置。

除尘装置由饱和塔、文氏管洗涤重力脱水器和90°弯头组成，烟气经净化脱水后，合格煤气由离心风机送入煤气柜作燃料使用，在吹炼前期和后期一氧化碳浓度较低时，由三通阀切换至放散塔燃烧放散。

在早期环保政策要求较低时，转炉煤气湿法工艺的应用较广泛，但后期因环保政策要求的提高，原系统也在不断升级改造，具有代表性的是半干法工艺。

半干法工艺可有效保证颗粒物排放≤20mg/Nm3，且其充分利用了原有系统进行改造，一次投资较少，经济效益明显，但是更低的颗粒物排放要求就很难达到。

由于资金、场地等因素限制，还可考虑在OG湿法后增加湿式电除尘器，虽能用较少投资将颗粒物排放有效控制在10mg/Nm。

转炉一次烟气(含大量煤气)系统现有流程如下：转炉一级洗涤塔二级洗涤塔文氏管旋流脱水器转炉烟气系统采用文氏塔除尘的工艺，其除尘效率并不能满足现有国家关于大气污染物的排放标准，因而需要进行除尘改造。

单台炉设计参数如下表：为解决上述问题，本方案拟在旋流脱水器至风机的烟道段安装声波耦合团聚装置和高效旋流除尘器，来提高颗粒物的捕捉效率，使烟囱出口颗粒物达到排放标准。

提供设计、主要设备、安装调试及性能测试配合工作。

一、声波除尘技术介绍1.1现有常规除尘设备的缺陷目前工业上常用的除尘设备主要有静电除尘器、布袋除尘器和湿式洗涤器。

这些设备具有较高的总除尘效率，但是它们有个共同缺陷，即对粒径较大的颗粒的脱除效率很高，而对微米或亚微米级颗粒脱除效率却很低。

因此，这些除尘设备对细微颗粒物捕集效率很低。

声波耦合团聚技术，已获取相关国家专利，可实现去除难以捕集的细微颗粒物及溶解盐，彻底解决烟尘排放超标的问题。

1.2声波除尘技术原理其基本原理是利用声波耦合团聚技术和高效旋流除尘技术，使烟气中的细微颗粒发生碰撞团聚，从而使颗粒数目浓度降低、平均粒径增大，变得容易被捕捉，再通过高效除尘器沉降脱除颗粒物，去除大部分颗粒物，最终通过水喷淋进一步去除颗粒物，以达到超低排放的要求。

声波耦合团聚技术是利用高强度声场使气溶胶中微米和亚微米级细颗粒物发生相对运动并进而提高它们的碰撞团聚速率，由于颗粒表面存在着很强的范德华吸引力，一旦颗粒发生了碰撞，它们便十分可能粘附而形成较大一级的团聚物，使细颗粒物在很短的时间范围内，粒径分布从小尺寸向大尺寸方向迁移，颗粒数目浓度减少，进而增强后续除尘（除雾）设施的脱除效率，原理见下图：声波团聚处理示意 粒运动轨迹图1.3声波团聚技术的应用前景利用声波团聚技术，可去除难以捕集的细微颗粒物及溶解盐，从源头做到深度去除。

多效声波装置应用于烟气深度除尘系统优点： （1）声波团聚技术具有适应性强，可靠性高； （2）一次性投资低，运行及维护费用低； （3）施工周期短，几乎不占“0”米面积；（4）不产生二次污染等诸多优点，可替代其它除尘方式，达到烟气超低排放的要求,同时声波不会对用户设施产生任何的副作用，对用户运行维护不会增加任何的负担。

转炉除尘系统原理
转炉除尘系统是指通过采用一系列除尘设备来净化转炉废气中的颗粒物和有害气体，以保护环境和确保工人安全。

该系统的工作原理包括以下几个步骤：
1. 预处理：废气首先经过一个预处理过程，包括除尘器与旋风分离器的结合。

这一步骤主要用于去除大颗粒物和固体颗粒物。

2. 除尘过程：废气接着进入一个电除尘器。

在这个过程中，废气通过精确排列的电极，而颗粒物被带电并被捕获在带有相反电荷的集尘板上。

最终，在高电压电极的电场力作用下，被捕获的颗粒物被移除。

3. 中和过程：除尘后的废气进入一个中和塔。

在中和塔中，酸性废气中的有害气体通过加入中和剂而被中和。

这一步骤主要用于处理硫化氢等酸性气体。

4. 二次除尘：废气进一步进入一个布袋除尘器。

在这个过程中，废气通过一系列滤袋，而细小的颗粒物被滤网捕获。

最终，在机械振动或加气反吹的作用下，被捕获的颗粒物被移除。

5. 排放：经过以上步骤的处理，废气中的颗粒物和有害气体已经大幅减少。

最后，净化后的废气可以通过烟囱排放到大气中，以达到环保要求。

总的来说，转炉除尘系统通过预处理、电除尘、中和、布袋除
尘等一系列工艺步骤，将废气中的颗粒物和有害气体去除，以保护环境和确保工人的健康安全。

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。

用系统的观点对转炉一次烟气除尘系统冒黄烟的分析和解决实践摘要：转炉冶炼过程中一次烟气除尘系统时常有冒黄烟的现象，本文对其成因进行详细分析，并根据多年对该系统的认识提出一些解决办法。

关键词：一次烟气除尘系统黄烟一、概述经过近30年的建设和发展，某厂现在拥有三座35t氧气顶吹转炉和三座100t氧气顶、底复吹转炉，与之配套的一次烟气除尘系统共有六套。

在生产过程中时常发生转炉平台、高层屋架区和烟气放散塔等处冒黄烟，对厂房和周边环境造成污染，给员工和周边居民的身体健康带来危害，已引起政府环保部门、公司管理层和员工的普遍关注。

本人通过十多年对转炉一次烟气除尘系统的认识、了解，发现一些造成该系统冒黄烟的成因，并采取过一些措施，取得了一些成果。

本文对其进行总结，供读者参考。

二、转炉一次烟气除尘系统流程简介和工作原理叙述1、35t氧气顶吹转炉一次烟气除尘系统主要由活动烟罩、汽化烟气冷却烟道（又称余热锅炉）、一级文氏管、泥渣捕集器（又称重力脱水器）、二级文氏管、弯头脱水器、水雾分离器、一次烟气除尘风机、三通阀、旁通阀、水封逆止阀、V型水封、放散塔、煤气柜和将以上设备连接在一起的工艺管道组成。

其系统工艺流程图如下：其工作原理是：转炉冶炼过程中产生的高达1450℃，含尘150g/Nm3左右的烟气经过汽化冷却烟道热交换，使烟气温度到达烟道尾段时冷却降至900℃左右；从烟道尾部出来的含尘烟气在一级文氏管处进行二次冷却和灭火，同时进行烟气粗净化，使粗颗粒的烟尘与一文喉口处的水雾充分混合凝结成雾滴，在重力和惯性力的双重作用下撞沉在泥渣捕集器底部，由煤洗水带出系统；之后沿着管道含有细颗粒的烟气到达二级文氏管处进行第三次冷却，同时进行烟气精净化，使细颗粒的烟尘与二文喉口处的水雾再次充分混合凝结成雾滴，在重力和惯性力的双重作用下撞击、沉降在弯头脱水器和水雾分离器的挡板和隔板上，随分离的冷却水带出系统；经过净化好的烟气，温度、含尘达标（100mg/Nm3以下），在风机提供的动力作用下经过风机，在CO≥35%、02≤2%的条件下（其他条件也满足），三通阀转到回收位置，水封逆止阀开启，V型水封在低水位溢流导通，煤气（满足回收条件的烟气）就通过管路到达煤气柜储存。

OG湿法除尘系统维修技术标准一、适用范围：1.本技术标准适用于炼钢厂2#转炉一次烟气全湿法净化系统。

2.本技术标准解释权归属炼钢厂设备科点检站。

二、工艺技术、原理1.工艺简介在转炉吹氧过程中，炉内反应过程中产生〜1500°C的高温烟气携带平均100(波动范围70-200)g∕Nm3的粉尘从炉口溢出进入烟罩，通过汽化冷却烟道的辐射吸热将烟气的温度降到700°C~900o C的同时回收余热生产蒸汽。

经汽化烟道降温后的烟气进入烟气净化系统，首先进入喷淋塔，经喷水降温及粗除尘,喷淋塔出口烟气温度一般控制在70o C~75°C;烟气经底部脱水后烟气流旋转转向上进入环缝文氏管，环缝文氏管为精除尘设备，可将粉尘浓度控制在30mg∕Nm3以下;之后烟气进入下降管进行调质降温,最后烟气经旋风除尘脱水塔后由风机输送到进入煤气柜或放散。

烟气净化部分主要包括一次冷却粗除尘和精除尘及烟气脱水三大部分组成，完成烟气的降温、除尘及脱水，以完成烟气排放标准及后续工序使用转炉煤气。

2.工艺流程转炉汽化烟道—→溢流水盆喷淋冷却塔上升斜管旋风除尘脱水塔下降管180°弯管长颈环缝文氏管机前管道—→一次除尘风机三通阀"→放散烟囱水封逆止阀煤气柜3.系统原理简述3.1汽化烟道通过溢流水盆与高效喷雾饱和塔相连接。

900°C~1100°C高温烟气经水冷短管进入高效喷雾饱和冷却塔，在塔内实行热交换后，达到饱和温度≤75°C~55℃o4.2在喷淋冷却塔中实行热交换是通过7支螺旋式喷枪来实现。

5.3饱和烟气在蒸发冷却过程中初步完成粗除尘而实现重力分离。

6.4初步分离的饱和烟气以大于100m∕s的高速，在文氏管中得到净化。

7.5环缝型喉口采用4只螺旋喷嘴完成精除尘任务，喷枪布局3支在上方，枪头朝上(30t∕h)1支枪在下方，枪头朝上(70t∕h);而净化后的含水烟气通过180°大弯头使弯头原积灰处同时得到清洗。

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。