天铁热轧2×180 t转炉干法除尘系统工艺技术改造

王林涛 边海宾（天津天铁冶金集团热轧板有限公司，河北涉县 056404）

天铁热轧2×180 t转炉干法除尘系统工艺技术改造

王林涛 边海宾（天津天铁冶金集团热轧板有限公司，河北涉县 056404）

针对天铁热轧2×180 t转炉干法除尘系统的除氧器加热、煤气冷却器供水、输灰机运行和静电除尘器轴瓦等所存在的问题进行技术改造。改造后，使蒸汽使用量、耗电量、耗水量明显减少，备品备件的消耗费用也相应降低，并确保了干法除尘系统的运行更加安全稳定。

转炉 干法除尘 除氧器 煤气 冷却器 节能

1 前言

天铁热轧板有限公司现有两座180 t的转炉，并同时配备了两套国际先进的干法除尘设备。干法除尘系统的工作原理是转炉烟气经过汽化烟道冷却后，使温度降低至700～800℃后进入蒸发冷却器。蒸发冷却器内用若干个雾化喷嘴，对烟气进行冷却、粗除尘，使烟气温度降至250℃左右，同时约有40%～50%的粉尘在水雾的作用下被捕获、沉降，形成的粗粉尘通过链式输灰机输入粗灰仓。经冷却后的烟气进入圆筒形静电除尘器，电除尘器通过高压直流脉冲电源收集细粉尘，细粉尘经过扇形刮灰器、底部链条式输灰机输送到细灰仓。经过静电除尘器再次除尘的烟气经过轴流风机、切换站、煤气冷却器分离、降温小于75℃后进入煤气柜，氧含量＞1%的煤气通过放散阀、火炬装置点火后通过烟囱放散。

干法除尘系统的设备主要包括蒸发冷却器、静电除尘器、轴流风机、切换站、放散烟囱、煤气冷却器、输灰系统等。为了使整个干法除尘系统更加安全稳定顺行，降低工人的劳动强度、节能降耗，对系统部分工艺、技术进行了改造，通过一系列改造措施，取得了令人满意的效果。

2 工艺技术改造

2.1 除氧器加热方式的改造

2.1.1 除氧器的工作原理

汽化烟道里的循环冷却水使用的是软水，如果软水中溶解氧气，就会使与水接触的金属被腐蚀，所以必须除掉软水中的氧气。在容器中，气体在水中的溶解度是与水的温度及水面上气体的分压成正比。通过蒸汽加热给水至沸腾，使水面上充满蒸汽，则水中溶解气体的溶解度将为最低，水中溶解的气体包括氧气均可被除去，从而达到了除氧的目的。

2.1.2 改造背景

改造前，除氧器加热采取除氧水箱和除氧器本体同时加热的方式，除氧水箱、除氧头部持续供蒸汽加热对软水粗除氧；除氧器本体与除氧水箱的蒸汽来源于同一个管道，受控于同一个气动调节阀。在给除氧水箱、除氧头部进行加热的同时，也在为除氧器本体进行加热深度除氧。为了保证有充足的除氧水供给冷却汽化烟道，保护烟道不至于因为缺水导致烟道着火甚至烧毁，故将除氧器的液位与冶炼进行连锁，当液位低于-700 mm时氧枪自动提枪，冶炼终止。当两根管道同时加热时，必然造成除氧器压力升高，达到0.45 MPa时自动放散，放散时除氧器的液位产生剧烈波动，产生虚假液位，可能达到氧枪自动提枪条件而影响生产，而且随着加热的进行，除氧器伴随着剧烈异响，过热蒸汽与软水的冲击对除氧器内部产生非常大的危害,见图1。

2.1.3 改造措施

（1）从除氧器内部结构出发，按水在除氧器内的流动空间角度，加上除氧水箱头部供气管对软水破膜，粗除氧。

（2）分别独立控制加热，使除氧水箱与除氧器本体的加热独立进行。

（3）通过除氧器压力来调控除氧器本体加热蒸汽气动调节阀的开度，从而控制加热蒸汽量，使除氧器的压力维持在稳定范围内。（4）通过在除氧器补软水时开启除氧头部的加热蒸汽气动调节阀，有效地进行粗除氧，补水结束时关闭加热蒸汽气动调节阀。见图2。

2.1.4 改造后的性能指标

（1）根据蒸汽流量检测，改进后的蒸汽用量平均为3 t/炉，低于改进前的5 t/炉用量，降低能源使用率40%。

（2）除氧器的放散得到明显控制，减少了软水因放散造成的浪费，节约能源。

（3）经压力控制加热蒸汽，稳定除氧器的压力、温度，稳定除氧器的液位，为转炉冶炼的稳定顺行提供了有力保障。

2.2 煤气冷却器供水方式的改造

2.2.1 煤气冷却器工作原理

煤气冷却器由上下两层喷枪喷嘴组成，上层喷枪喷嘴由煤气冷却器供水泵通过一个切断阀进行控制；下层喷枪喷嘴由煤气冷却器供水泵先供往上层水箱，再从上层水箱经一个切断阀来控制。

2.2.2 原设计工艺及改造背景

原设计3台（两用一备）供水泵组全天24 h不间断向煤气冷却器供水，3台（两用一备）平衡泵组24 h从热水池往冷却塔、冷水池送水，以平衡热水池和冷水池的水位。

由于铁水不足，转炉生产节奏不快，一般情况下2台转炉轮流生产。但是原干法除尘的水泵房供煤气冷却器喷淋用水管路上设计的是手动蝶阀，在2台转炉轮换生产时不能及时关闭阀门，此时泵房必须开启2台供水泵给2台煤气冷却器供水，相应的冷热水池平衡用泵也得开2台，造成能源浪费。即使2台转炉满负荷生产同时回收煤气的可能性也很小。

2.2.3 改造措施

（1）供水主管安装一个手动阀。

（2）增加旁通管。

（3）在旁通管上加2个手动阀和1个电动调节阀。

2.2.4 改造后的运行方式

当转炉产生的煤气达到回收要求时，回收钟摆阀接收到回收信号打开，此时煤气冷却器供水泵进行供水，上下层的喷枪喷嘴的切断阀打开，对煤气进行冷却和净化；当回收钟摆阀接收到放散信号关闭时，煤气冷却器上下层的喷枪喷嘴的切断阀关闭，此时煤气冷却器供水泵仅对上层水箱进行补水，直到达到预定水位，煤气冷却器供水泵停止运行。这样只开一台供水泵及一台平衡泵即可满足回收煤气的需要。

2.3 输灰机运行方式的改造

2.3.1 干法除尘系统的粗、细灰输灰机采用双线设备，即一用一备，为生产提供了更好的保障。粗灰输灰机包括：1#、2#底部输灰机、1#、2#中间输灰机。细灰输灰机包括：1#、2#底部输灰机、公共中间输灰机，总共七条输灰机。

2.3.2 输灰机系统在最初技术要求上为连续运行方式，后经过长时间的探索与经验的积累，进行不断地改进，最终采用输灰机断续运行的方法。具体内容为：在炼钢开始信号时（兑铁信号），输灰机自动启动，等接到炼钢结束信号后，输灰机自动停止。这一改造更好地节约用电量且减少了输灰机的磨损，降低了劳动强度，增加了设备的使用周期。

2.4 静电除尘器轴瓦的改造

2.4.1 改造背景

（1）静电除尘器是干法除尘系统重要的组成部分，其运行是否正常，直接影响炼钢生产，而振打装置和刮灰器的正常运行，才能保证静电除尘器的可持续工作。在电场内部有多个轴承，用来悬挂刮灰器和振打装置，轴承装置中的轴瓦与转轴之间要求有润滑剂起润滑作用。如果润滑不良，轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，极易损坏设备。改造前的静电除尘器内部轴承所使用的轴瓦是传统的甘油润滑轴瓦，见图3。

（2）这种轴承和轴瓦的润滑，是用输油管从电场外部进入电场内部的链接注油孔，通过干油泵供油达到润滑的目的。由于电场内部温度较高（正常工作温度为160℃左右），灰尘多，油管极易发生堵塞，一旦油管堵塞，必须及时更换油管，否则容易造成轴的损坏，并且润滑油使用量大，成本也高。

2.4.2 改造措施

将电场内部8个悬挂刮灰器的轴瓦更换为石墨轴瓦。石墨是由碳元素组成的非金属材料，类似常用的铅笔芯，它耐热、耐磨、高温稳定性好、耐化学腐蚀能力强，是一种良好的润滑物质。石墨轴瓦上带有一些石墨芯，经摩擦变成石墨粉末，起到润滑作用，从而省去使用甘油润滑。

2.4.3 改造后的优点

使用甘油润滑，当油管堵塞需要更换油管时，需要电场停电，等其温度自然冷却以后检修人员方可进入电场工作，这样下来检修时间最少5 h，更换为石墨轴瓦，减少检修时间，降低了检修强度，而且石墨轴瓦使用寿命长，可以利用年修时间进行检修或更换。

3 结束语

通过对除氧器加热、煤气冷却器供水、输灰机运行以及静电除尘器轴瓦的分析、诊断及改造，使蒸汽使用量、耗电量、耗水量明显减少，备品备件的消耗费用也相应降低，干法除尘系统的运行更加安全稳定，同时还较大地降低了工人的劳动强度，取得了良好的经济效益、环境效益及社会效益。

Technical Modification of Dry Dedusting System of 2×180t Converter of Tiantie Hot Rolling Mill

Wang Lintao,Bian Haibin

Technical modification was carried out to solve the problems in the deaerator heating,gas cooler water supply, dust conveyor running and bush in electrostatic precipitator of dry dedusting system of 2×180t converter of Tiantie Hot Rolling Mill.After modification,the consumption of steam, electricity and water dropped conspicuously and spare part expenses also reduced relevantly.The safe running of dry dedusting system was ensured.

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（收稿 2011-03-27责编崔建华）

王林涛，女，2006年毕业于辽宁科技大学环境工程专业，现于天津天铁冶金集团热轧板有限公司从事环保管理工作。