重力除尘器无压差放灰技术与应用

刘 进 周家梅 朱 涛 石 静

作者通联：山钢股份济南分公司炼铁厂 济南市 250101

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1.概述

高炉在正常生产的过程中，形成的荒煤气中含有大量的灰尘，这些固体灰必须进行有效收集、排放。高炉灰的一级收集装置是高炉重力除尘器，它具有结构简单，除尘效率较好，阻力损失小等特点，重力除尘器被广泛应用在高炉煤气的除尘系统中，除尘效率可以达到80%以上。

重力除尘器吨铁产生约16kg的固体灰。根据炼铁生产工艺的需要，需定期排放重力除尘器内固体灰，固体灰的排放通过重力除尘器下方的附属设备来完成。目前济钢是电动球阀、慢动卷扬清灰阀和加湿卸灰机等组成放灰装置，重力除尘器内部压力仍保持和高炉顶压同步，由于压差的存在，排放的高炉灰不断冲刷放灰设备，导致设备局部出现磨损，从每一次休风对设备进行检查发现，都有不同程度的沟槽状磨损，严重时出现小洞状磨损。

为了满足高炉高顶压、大风量的工况条件及重力除尘器高效、经济、使用寿命长的需要，开发了一种无压差、间放式放灰技术及放灰模式。

2.重力除尘器无压差放灰技术

（1）无压差排灰：从重力除尘器灰仓开始，由上而下布置（图1）：重力除尘器本体、重力除尘器上排灰阀、中间灰仓、重力除尘器下排灰阀、封闭灰仓；中间灰仓顶部与重力除尘器灰仓顶部由均压管道与均压阀相连，中间灰仓顶部与封闭灰仓顶部由放散管道与放散阀相连。其工作原理类似于倒置高炉炉顶上料（无压进入有压炉内）模式，当开始放灰时，先打开均压阀，当重力除尘器内压力与中间灰仓的压力相等后，打开上排灰阀后关均压阀，当中间灰仓灰满后，关闭上排灰阀，然后打开放散阀，当中间灰仓的压力与大气压力相等后，打开下排灰阀并关放散阀，这样便实现了一次无压差排灰过程，如此循环最终放尽重力除尘器内的灰。

图1 重力除尘器无压差放灰系统

（2）控制二次扬尘：灰在排放过程中，由于落差及自然风等原因，会有扬尘产生，针对此类扬尘，设计了一种防尘伸缩罩，放灰过程中确保落灰在一个封闭的空间。防尘伸缩罩安装在下排灰阀下部，罩内部顶端安装有雾化喷头。放灰时，伸缩罩伸展开至地面，放灰过程中，伸缩罩随着灰堆高度向上移动，确保放灰过程中灰始终处在封闭的空间，伸缩罩内部的顶端雾化喷头在放灰过程中工作，对灰尘进行雾化加湿，达到控制扬尘的目的。放灰结束后，伸缩罩回缩，只占较小空间。

3.应用及效果

先后考查4座高炉，分析认为3200高炉重力除尘器最具工业试验实施条件，该重力除尘器气力输送的部分设施可以使用，充当上排灰阀及中间灰仓等；气力输送系统具备改造条件，罐体下方接口可安装下排灰阀。改造的投资少且不破坏原有气力输送的结构及功能，为此决定在3200高炉重力除尘器进行无压差放灰技术改造的工业试验。

2012年3月利用3200高炉3天中修期间实施以下改造措施：（1）增加放散阀及放散管道；（2）下罐底部平台下移，具有安装液动球阀的空间，在原平台部位安装液压站及控制系统；（3）下罐底部开口安装液动球阀，排灰口下部安装防尘伸缩罩，可根据堆灰高度进行提升，在下排灰阀下部及伸缩罩内安装喷水装置。

上述工业试验结果表明，无压差放灰技术的应用，既保持了传统重力除尘器放灰的优良特性，又有效地解决了其放灰易扬尘、因工作压力大与灰尘产生较大摩擦力导致放灰管道和放灰阀磨损快、使用时间短的缺陷；取消重力除尘器卸灰机，实现了无动力放灰，节电效果显著；同时还改善了大气及工作环境，保证职工身心健康。

2012年7月将重力除尘器无压差放灰技术应用到1＃1750m3高炉KALUGIN热风炉，也取得了较好的使用效果，热风炉的煤气除尘系统运行稳定，安全可靠，经济高效。