昆钢炼钢厂炼钢二作业区废钢切割烟气治理

1、昆钢炼钢厂炼钢二作业区废钢切割烟气治理 摘要：利用混铁炉除尘系统间断工作的特点，根据氧气切割废钢烟气的特性，设置四个氧气切割操作间，在操作间顶部设置烟罩，对烟气进行捕集。将捕集到的烟气引入混铁炉除尘系统，采用负压操作，自动控制。以最小的投资，对污染环境的黄烟进行治理，经除尘后排放烟气低于国家排放标准，操作场地含尘浓度符合国家卫生标准。关键词：混铁炉除尘 氧气切割废钢烟气 操作间 捕集罩 1前言昆钢是全国520户重点国有企业之一，是云南省政府确定的122户建立现代化企业制度的单位。昆钢炼钢厂二作业区位于云南省昆明市以西32km的安宁市东南郊连然镇、螳螂川南岸，海拔1848m。炼钢厂二作业区于19

2、91年1月开工建设，1992年11月建成投产，厂区占地面积38.4104 m2，原设计产能为年产连铸坯66104 t，目前具备年产180200104t钢的能力。主要冶炼设备有600t顶装混铁炉2座，50t氧气顶吹转炉3座。现能生产13种32个钢号的连铸坯。炼钢厂二作业区原有废钢吹氧切割场布置在炼钢车间渣处理车间内，没有除尘设施，有20t龙门吊车两台，利用氧气切割废钢，作业时间为两班工作制，白班、中班间断工作。氧气切割废钢产生大量烟尘，污染厂区和周边环境。为保护环境和操作工人身体健康，公司决定对炼钢厂二作业区氧气切割废钢作业区进行除尘。氧气切割废钢除尘工程包含：切割操作间、除尘烟罩、除尘管道及配

3、套的公用工程等。昆钢二作业区已建有转炉、混铁炉二次除尘系统，由于氧气切割废钢烟气性质与混铁炉所产生的烟气特性相似，利用混铁炉除尘系统间断工作、除尘系统设备能力大的特点，将氧气切割废钢除尘并入铁炉除尘系统。烟气经布袋除尘器净化后，达到国家允许的排放标准。本工程于2008年7月，由云南省冶金研究设计院设计，由 施工。工程总投资约120万元。2008年12月 日开工。2009年1月21日建成投产。工程达到设计要求，获得昆钢从领导至一线工人的认可。2混铁炉除尘系统简介2.1混铁炉烟气参数混铁炉烟气含尘浓度：兑铁水时约25g/Nm3，出铁水时约1gNm3。烟尘成分：C 3045；TFe 4050；其它3

4、12 %。烟气密度：1.3kgNm3。烟气温度（沿铁水口垂直中心）：兑铁水口中心1200，兑铁水口上部23m 300500，出铁水口上部160200。烟尘粒度：从混铁炉排出的烟尘，粒度大于20m的粉尘80以上，粒度小于20m的粉尘不足20。2.2混铁炉除尘工艺流程混铁炉除尘采用干法除尘工艺。流程是：含烟尘气体侧兑铁槽排烟罩和出铁口排烟罩除尘管道布袋除尘器除尘风机消声器烟囱大气。布袋除尘器烟尘旋转卸灰阀刮板输送机集合刮板输送机斗式提升机储灰斗除尘加湿搅拌机汽车定期运出。2.3混铁炉排烟罩混铁炉排烟罩主要有兑铁口上部排烟罩和出铁口排烟罩。兑铁水口排烟罩采用侧立式，罩壁内部有一层耐火喷涂材料，外部采

5、用扁钢加固，并采用斜撑支架固定在操作平台上。排烟罩上部采用活动式遮挡板。出铁水口采用半密闭固定式烟罩，布置在操作平台上，并设置观察孔。排烟罩外部采用扁钢加固，排烟罩有足够的刚度，可防止高温辐射后罩壁变形。排烟罩下部采用活动式遮挡板。2.4混铁炉除尘系统风量兑铁水烟罩吸风口平均速度取10m/s，半密闭出铁口烟罩平均速度取5m/s。除尘系统的烟气量为35104 m3/h。2.5除尘器及风机采用长袋离线脉冲除尘器，除尘效率达到99%以上，共有210个箱体，每个积灰箱下部设有振打器和电动卸灰阀，设有两条切出刮板机。过滤面积：5600m2 ，最大过滤风速：1.04mmin。风机最大处理风量：35104m

6、3/h，风压：4500Pa，烟气进口温度：100，电机800kW。3氧气切割废钢烟气特性氧气切割废钢时散发的烟气具有温度高、含尘浓度高、粉尘粒径小、烟气量大的特点，其散发过程为阵发性。废钢氧气切割烟气为黄褐色，烟尘中4066为铁的氧化物，其余为硅、钙、镁的氧化物，粒径小于10m。高温烟气向上扩散，初始温度约为900左右，含尘浓度平均为36g/m3，粉尘堆积相对密度为1.572t/m3，粉尘质量颗粒分散度见表1。表2-1 颗粒分散度粒径/m10质量比/%21.021.525.526.06.0 烟气成份： CO：2% CO2：810% O2：1012%4氧气切割废钢除尘工艺根据废钢吹氧切割烟气的特

7、点，采用干式除尘工艺进行除尘。除尘工艺流程为：含烟尘气体固定吸尘罩+活动吸尘罩除尘管道混铁炉布袋除尘器除尘风机消声器烟囱大气。布袋除尘器烟尘旋转卸灰阀刮板输送机集合刮板输送机斗式提升机储灰斗除尘加湿搅拌机汽车定期运出。5集尘方式废钢吹氧切割烟气尘源分散，难以捕集。渣处理车间位于转炉车间东面，当地主导风向为东南风。将吸尘罩布置于渣车间南面尽头，采用固定吸烟罩与活动吸尘罩控制方法收集烟尘。将切割操作间的空间封闭起来，设置相对密封的操作间，只留工人操作的一面，在操作间的南面和西面设置钢筋混凝土防撞墙，便于铲运机进行请渣操作；在操作间的上方设置吸烟罩，捕集切割时产生的烟气，烟气的捕集效率可以达到90%

8、以上。废钢吹氧切割操作间设置4个操作工位， 2个为切割操作间，2个为备料、出料间，互为备用，功能相互替换。每个操作工位面积为4.5m4m。根据废钢吹氧切割烟气的特点，采用固定吸烟罩与活动吸尘罩控制方法收集烟尘。每个操作工位设置的吸烟罩均由两部分组成，与管道和电动阀相连接的部分为固定烟罩，另为活动烟罩。固定烟罩后设置抽风管道，管道上安装电动轻型蝶阀，配电机保护系统和阀门位置开/关指示无源接点，电机防护等级IP54，并配防爆防尘型操作箱（带外接中控端子）。另一部分为活动烟罩，由活动挡板及钢丝绳、200滑轮组、卷扬机等组成。进行进出料操作时，活动挡板由卷扬机带动，向上拉起，6除尘风量排烟量一般按统计

9、方法和烟气上升速度、烟柱断面积求得。按烟气上升速度和烟柱断面积计算转炉吸烟量。罩口平均速度取2.0m/s。氧气切割烟罩口尺寸为4.5m4m=18m2。一个氧气切割烟罩工作时的烟气量为12.25104m3/h。两个氧气切割烟罩同时工作时的烟气量为24.50104m3/h。除尘管道支管直径为1500，总管直径为1800，壁厚为6mm。一座混铁炉除尘总风量60.00104m3/h，兑铁水时为42.34104m3/h，出铁水时为11.25104m3/h。两个氧气切割烟罩与混铁炉兑铁水总风量66.84104m3/h。两个氧气切割烟罩与混铁炉出铁水总风量35.75104m3/h。两个氧气切割烟罩与混铁炉兑

10、铁水同时工作缺口风量6.84104m3/h。7除尘器面积核算废钢吹氧切割为白班、中班间断操作。混铁炉有兑铁水、出铁水以及保温等三种状态，兑铁水、出铁水时除尘风机高速运转，保温时除尘风机低速运转。二作业区转炉每天处理铁水量最大为6000t，铁水包容量为80t，每天两座混铁炉兑铁水最大为75次，每次46min。在与废钢切割相同的两班工作时段内，混铁炉兑铁水约为50次，最大工作时间300min，平均为250min。废钢切割为两班工作，间断工作的总时间为960min。废钢切割除尘系统并入混铁炉除尘系统，在已有的混铁炉系统风量下，切割工作时段内将有250min出现风量不足的情况，工作缺口风量6.8410

11、4m3/h。两个除尘系统均为间断操作，除尘工艺相同，捕集的烟气性质相似。在不增加新的除尘器，不扩大混铁炉除尘器过滤面积，不增大风机的抽风量，不增加除尘系统操作人员，将废钢吹氧切割除尘的烟气并入混铁炉除尘器内，调配合理混铁炉兑铁水风量与废钢切割除尘风量，完全了克服风量不足的缺陷，节约投资，节约人力，节约能源。8除尘效果氧气切割废钢除尘系统并入混铁炉除尘系统，正常投入运转，烟气经过干式净化除尘系统处理后，含尘量50mg/Nm3，达标排放。混铁炉操作台及渣处理车间的含尘浓度均90%。净化捕集后的粉尘，送至烧结厂配料利用，没有废物外排。采用干法除尘工艺，不会产生水污染物。烟罩与电动碟阀之间设置柔性接头，氧气切割设置半封闭操作间，进行隔音设计。经过减噪处理，噪声小于80dB（A），达到国家标准。9结论本工程是目前云南省第一家对炼钢厂氧气切割废钢烟气进行除尘，项目属于环境保护项目，工程本身不产生