昆鋼煉鋼廠煉鋼二作業(yè)區(qū)廢鋼切割煙氣治理

1、昆鋼煉鋼廠煉鋼二作業(yè)區(qū)廢鋼切割煙氣治理 摘要：利用混鐵爐除塵系統(tǒng)間斷工作的特點(diǎn)，根據(jù)氧氣切割廢鋼煙氣的特性，設(shè)置四個(gè)氧氣切割操作間，在操作間頂部設(shè)置煙罩，對煙氣進(jìn)行捕集。將捕集到的煙氣引入混鐵爐除塵系統(tǒng)，采用負(fù)壓操作，自動(dòng)控制。以最小的投資，對污染環(huán)境的黃煙進(jìn)行治理，經(jīng)除塵后排放煙氣低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，操作場地含塵濃度符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：混鐵爐除塵 氧氣切割廢鋼煙氣 操作間 捕集罩 1前言昆鋼是全國520戶重點(diǎn)國有企業(yè)之一，是云南省政府確定的122戶建立現(xiàn)代化企業(yè)制度的單位。昆鋼煉鋼廠二作業(yè)區(qū)位于云南省昆明市以西32km的安寧市東南郊連然鎮(zhèn)、螳螂川南岸，海拔1848m。煉鋼廠二作業(yè)區(qū)于19

2、91年1月開工建設(shè)，1992年11月建成投產(chǎn)，廠區(qū)占地面積38.4104 m2，原設(shè)計(jì)產(chǎn)能為年產(chǎn)連鑄坯66104 t，目前具備年產(chǎn)180200104t鋼的能力。主要冶煉設(shè)備有600t頂裝混鐵爐2座，50t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐3座?，F(xiàn)能生產(chǎn)13種32個(gè)鋼號(hào)的連鑄坯。煉鋼廠二作業(yè)區(qū)原有廢鋼吹氧切割場布置在煉鋼車間渣處理車間內(nèi)，沒有除塵設(shè)施，有20t龍門吊車兩臺(tái)，利用氧氣切割廢鋼，作業(yè)時(shí)間為兩班工作制，白班、中班間斷工作。氧氣切割廢鋼產(chǎn)生大量煙塵，污染廠區(qū)和周邊環(huán)境。為保護(hù)環(huán)境和操作工人身體健康，公司決定對煉鋼廠二作業(yè)區(qū)氧氣切割廢鋼作業(yè)區(qū)進(jìn)行除塵。氧氣切割廢鋼除塵工程包含：切割操作間、除塵煙罩、除塵管道及配

3、套的公用工程等。昆鋼二作業(yè)區(qū)已建有轉(zhuǎn)爐、混鐵爐二次除塵系統(tǒng)，由于氧氣切割廢鋼煙氣性質(zhì)與混鐵爐所產(chǎn)生的煙氣特性相似，利用混鐵爐除塵系統(tǒng)間斷工作、除塵系統(tǒng)設(shè)備能力大的特點(diǎn)，將氧氣切割廢鋼除塵并入鐵爐除塵系統(tǒng)。煙氣經(jīng)布袋除塵器凈化后，達(dá)到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。本工程于2008年7月，由云南省冶金研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，由 施工。工程總投資約120萬元。2008年12月 日開工。2009年1月21日建成投產(chǎn)。工程達(dá)到設(shè)計(jì)要求，獲得昆鋼從領(lǐng)導(dǎo)至一線工人的認(rèn)可。2混鐵爐除塵系統(tǒng)簡介2.1混鐵爐煙氣參數(shù)混鐵爐煙氣含塵濃度：兌鐵水時(shí)約25g/Nm3，出鐵水時(shí)約1gNm3。煙塵成分：C 3045；TFe 4050；其它3

4、12 %。煙氣密度：1.3kgNm3。煙氣溫度（沿鐵水口垂直中心）：兌鐵水口中心1200，兌鐵水口上部23m 300500，出鐵水口上部160200。煙塵粒度：從混鐵爐排出的煙塵，粒度大于20m的粉塵80以上，粒度小于20m的粉塵不足20。2.2混鐵爐除塵工藝流程混鐵爐除塵采用干法除塵工藝。流程是：含煙塵氣體側(cè)兌鐵槽排煙罩和出鐵口排煙罩除塵管道布袋除塵器除塵風(fēng)機(jī)消聲器煙囪大氣。布袋除塵器煙塵旋轉(zhuǎn)卸灰閥刮板輸送機(jī)集合刮板輸送機(jī)斗式提升機(jī)儲(chǔ)灰斗除塵加濕攪拌機(jī)汽車定期運(yùn)出。2.3混鐵爐排煙罩混鐵爐排煙罩主要有兌鐵口上部排煙罩和出鐵口排煙罩。兌鐵水口排煙罩采用側(cè)立式，罩壁內(nèi)部有一層耐火噴涂材料，外部采

5、用扁鋼加固，并采用斜撐支架固定在操作平臺(tái)上。排煙罩上部采用活動(dòng)式遮擋板。出鐵水口采用半密閉固定式煙罩，布置在操作平臺(tái)上，并設(shè)置觀察孔。排煙罩外部采用扁鋼加固，排煙罩有足夠的剛度，可防止高溫輻射后罩壁變形。排煙罩下部采用活動(dòng)式遮擋板。2.4混鐵爐除塵系統(tǒng)風(fēng)量兌鐵水煙罩吸風(fēng)口平均速度取10m/s，半密閉出鐵口煙罩平均速度取5m/s。除塵系統(tǒng)的煙氣量為35104 m3/h。2.5除塵器及風(fēng)機(jī)采用長袋離線脈沖除塵器，除塵效率達(dá)到99%以上，共有210個(gè)箱體，每個(gè)積灰箱下部設(shè)有振打器和電動(dòng)卸灰閥，設(shè)有兩條切出刮板機(jī)。過濾面積：5600m2 ，最大過濾風(fēng)速：1.04mmin。風(fēng)機(jī)最大處理風(fēng)量：35104m

6、3/h，風(fēng)壓：4500Pa，煙氣進(jìn)口溫度：100，電機(jī)800kW。3氧氣切割廢鋼煙氣特性氧氣切割廢鋼時(shí)散發(fā)的煙氣具有溫度高、含塵濃度高、粉塵粒徑小、煙氣量大的特點(diǎn)，其散發(fā)過程為陣發(fā)性。廢鋼氧氣切割煙氣為黃褐色，煙塵中4066為鐵的氧化物，其余為硅、鈣、鎂的氧化物，粒徑小于10m。高溫?zé)煔庀蛏蠑U(kuò)散，初始溫度約為900左右，含塵濃度平均為36g/m3，粉塵堆積相對密度為1.572t/m3，粉塵質(zhì)量顆粒分散度見表1。表2-1 顆粒分散度粒徑/m10質(zhì)量比/%21.021.525.526.06.0 煙氣成份： CO：2% CO2：810% O2：1012%4氧氣切割廢鋼除塵工藝根據(jù)廢鋼吹氧切割煙氣的特

7、點(diǎn)，采用干式除塵工藝進(jìn)行除塵。除塵工藝流程為：含煙塵氣體固定吸塵罩+活動(dòng)吸塵罩除塵管道混鐵爐布袋除塵器除塵風(fēng)機(jī)消聲器煙囪大氣。布袋除塵器煙塵旋轉(zhuǎn)卸灰閥刮板輸送機(jī)集合刮板輸送機(jī)斗式提升機(jī)儲(chǔ)灰斗除塵加濕攪拌機(jī)汽車定期運(yùn)出。5集塵方式廢鋼吹氧切割煙氣塵源分散，難以捕集。渣處理車間位于轉(zhuǎn)爐車間東面，當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。將吸塵罩布置于渣車間南面盡頭，采用固定吸煙罩與活動(dòng)吸塵罩控制方法收集煙塵。將切割操作間的空間封閉起來，設(shè)置相對密封的操作間，只留工人操作的一面，在操作間的南面和西面設(shè)置鋼筋混凝土防撞墻，便于鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行請?jiān)僮?；在操作間的上方設(shè)置吸煙罩，捕集切割時(shí)產(chǎn)生的煙氣，煙氣的捕集效率可以達(dá)到90%

8、以上。廢鋼吹氧切割操作間設(shè)置4個(gè)操作工位， 2個(gè)為切割操作間，2個(gè)為備料、出料間，互為備用，功能相互替換。每個(gè)操作工位面積為4.5m4m。根據(jù)廢鋼吹氧切割煙氣的特點(diǎn)，采用固定吸煙罩與活動(dòng)吸塵罩控制方法收集煙塵。每個(gè)操作工位設(shè)置的吸煙罩均由兩部分組成，與管道和電動(dòng)閥相連接的部分為固定煙罩，另為活動(dòng)煙罩。固定煙罩后設(shè)置抽風(fēng)管道，管道上安裝電動(dòng)輕型蝶閥，配電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)和閥門位置開/關(guān)指示無源接點(diǎn)，電機(jī)防護(hù)等級(jí)IP54，并配防爆防塵型操作箱（帶外接中控端子）。另一部分為活動(dòng)煙罩，由活動(dòng)擋板及鋼絲繩、200滑輪組、卷揚(yáng)機(jī)等組成。進(jìn)行進(jìn)出料操作時(shí)，活動(dòng)擋板由卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)，向上拉起，6除塵風(fēng)量排煙量一般按統(tǒng)計(jì)

9、方法和煙氣上升速度、煙柱斷面積求得。按煙氣上升速度和煙柱斷面積計(jì)算轉(zhuǎn)爐吸煙量。罩口平均速度取2.0m/s。氧氣切割煙罩口尺寸為4.5m4m=18m2。一個(gè)氧氣切割煙罩工作時(shí)的煙氣量為12.25104m3/h。兩個(gè)氧氣切割煙罩同時(shí)工作時(shí)的煙氣量為24.50104m3/h。除塵管道支管直徑為1500，總管直徑為1800，壁厚為6mm。一座混鐵爐除塵總風(fēng)量60.00104m3/h，兌鐵水時(shí)為42.34104m3/h，出鐵水時(shí)為11.25104m3/h。兩個(gè)氧氣切割煙罩與混鐵爐兌鐵水總風(fēng)量66.84104m3/h。兩個(gè)氧氣切割煙罩與混鐵爐出鐵水總風(fēng)量35.75104m3/h。兩個(gè)氧氣切割煙罩與混鐵爐兌

10、鐵水同時(shí)工作缺口風(fēng)量6.84104m3/h。7除塵器面積核算廢鋼吹氧切割為白班、中班間斷操作?；扈F爐有兌鐵水、出鐵水以及保溫等三種狀態(tài)，兌鐵水、出鐵水時(shí)除塵風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，保溫時(shí)除塵風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。二作業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)爐每天處理鐵水量最大為6000t，鐵水包容量為80t，每天兩座混鐵爐兌鐵水最大為75次，每次46min。在與廢鋼切割相同的兩班工作時(shí)段內(nèi)，混鐵爐兌鐵水約為50次，最大工作時(shí)間300min，平均為250min。廢鋼切割為兩班工作，間斷工作的總時(shí)間為960min。廢鋼切割除塵系統(tǒng)并入混鐵爐除塵系統(tǒng)，在已有的混鐵爐系統(tǒng)風(fēng)量下，切割工作時(shí)段內(nèi)將有250min出現(xiàn)風(fēng)量不足的情況，工作缺口風(fēng)量6.8410

11、4m3/h。兩個(gè)除塵系統(tǒng)均為間斷操作，除塵工藝相同，捕集的煙氣性質(zhì)相似。在不增加新的除塵器，不擴(kuò)大混鐵爐除塵器過濾面積，不增大風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)量，不增加除塵系統(tǒng)操作人員，將廢鋼吹氧切割除塵的煙氣并入混鐵爐除塵器內(nèi)，調(diào)配合理混鐵爐兌鐵水風(fēng)量與廢鋼切割除塵風(fēng)量，完全了克服風(fēng)量不足的缺陷，節(jié)約投資，節(jié)約人力，節(jié)約能源。8除塵效果氧氣切割廢鋼除塵系統(tǒng)并入混鐵爐除塵系統(tǒng)，正常投入運(yùn)轉(zhuǎn)，煙氣經(jīng)過干式凈化除塵系統(tǒng)處理后，含塵量50mg/Nm3，達(dá)標(biāo)排放?；扈F爐操作臺(tái)及渣處理車間的含塵濃度均90%。凈化捕集后的粉塵，送至燒結(jié)廠配料利用，沒有廢物外排。采用干法除塵工藝，不會(huì)產(chǎn)生水污染物。煙罩與電動(dòng)碟閥之間設(shè)置柔性接頭，氧氣切割設(shè)置半封閉操作間，進(jìn)行隔音設(shè)計(jì)。經(jīng)過減噪處理，噪聲小于80dB（A），達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。9結(jié)論本工程是目前云南省第一家對煉鋼廠氧氣切割廢鋼煙氣進(jìn)行除塵，項(xiàng)目屬于環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目，工程本身不產(chǎn)生