含铁粉尘经压块处理后可直接供转炉使用,实现废弃物的资源化回收利用,同时高效回收蒸汽和煤气,减少环境污染。转炉煤气干法除尘工艺已经成为当代转炉冶炼实现高效能源转换的关键技术。
与传统的转炉煤气湿法除尘工艺相比,转炉煤气干法除尘技术节水、节电、环境清洁等优势明显。转炉煤气(1400～1600℃)由烟罩收集后导入汽化冷却烟道,并在进入蒸发冷却器前通过热交换将高温煤气热量回收,使转炉煤气温度降低到1000℃以下,进入蒸发冷却器进行转炉煤气的二次降温和粗除尘;经过蒸发冷却器冷却后的煤气温度降低到210～230℃,再进入到干式静电除尘器中进行精除尘;经过静电除尘器净化的转炉煤气由风机加压后,合格煤气经煤气冷却器再次降温后进入转炉煤气柜中,作为二次能源利用。
采用转炉煤气干法除尘工艺,最大的技术难题是静电除尘器内容易发生煤气泄爆,造成安全事故,影响正常生产。其根本原因是静电除尘器内煤气中的CO(或H2)与O2的体积分数达到一定比例后,遇到电场中高压电弧火花发生煤气爆炸。特别是在采用铁水“全三脱”预处理工艺生产洁净钢的情况下,由于这种新型冶炼模式具有其工艺特殊性,导致转炉煤气干法除尘系统煤气泄爆概率比转炉常规冶炼大幅度增加。1997年,宝钢在国内首次引进转炉煤气干法除尘技术,但煤气泄爆、系统稳定运行等技术问题未能得到有效解决。
进入新世纪以来,随着转炉煤气干法除尘技术的日渐成熟以及中国对烟气排放浓度的要求日趋严格,2006年以后,国内许多钢厂相继引进了转炉煤气干法除尘技术,陆续采用了中国自主开发的转炉煤气干法除尘装置,在降低粉尘排放、提高煤气回收等方面均取得了较好的应用效果,还开发应用了许多行之有效的煤气泄爆控制技术,而且引进设备的国产化程度也逐渐提高,100～150t级转炉煤气干法除尘装备基本已经实现全面国产化。首钢京唐炼钢厂采用“2+3”300t转炉“两步法”冶炼工艺,同时实现了煤气干法除尘技术的高效稳定运行,形成了一整套适应300t大型转炉“全三脱”冶炼与转炉煤气干法除尘相互匹配的生产操作技术和工艺制度,在世界上首次将这两种当今国际先进的工艺技术优化集成为一体。目前,转炉煤气干法除尘系统整体运行状况安全稳定,煤气泄爆问题已经基本杜绝,煤气和蒸汽回收量均已超过预期指标。
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