转炉烟气含水量对干法除尘效率的影响

王文明

（福建三钢闽光股份有限公司炼钢厂 福建三明 365000）

引言

在转炉炼钢过程中，熔池中的温度通常在2000摄氏度至2600摄氏度的范围内。氧化铁颗粒以及部分溅出的细渣和原料中的小颗粒以强劲的气流从炉口排出。转炉烟气烟道进口的含烟浓度十分之高，一般处于80—150g/m2，含烟量远远高于国家规定排放量，我国在生产转炉钢的过程中每年产生出来的转炉粉尘将近1000万吨，急需对现有除尘系统进行改进和优化。

1 转炉除尘系统

其中，除尘常用的处理方法主要有两种：湿法和干法。其中湿法除尘系统在最为常见，整体系统的安全性和可靠性非常高，操作相对简单和便捷，但与此同时整体处理方法耗水量、耗电量非常大、经过处理后的粉尘排放浓度相对较高、整体粉尘处理成本相对较高等诸多问题。转炉干式除尘系统的主要部件由蒸发冷却器，静电除尘器，燃气风机，燃气切换阀站，燃气冷却塔等部分组成。由于耗水量低，无污水处理系统，粉尘排放浓度低，干法除尘工艺本身得到了有效推广和应用于我国许多大型钢铁企业。但干式除尘系统在具备以上诸多优势的同时，也存在转炉操作本身所存在的间歇性和工艺复杂性等问题。

2 烟气含水量对除尘的影响

烟气含水量对除尘效率的影响主要通过改变烟气中的粉尘比阻来实现。

2.1 粉尘比电阻对静电除尘器的影响

静电除尘器主要包括静电除尘器本体，用于提供高压直流电的电源装置，以及低压自动控制装置，并且是步进变压器供电模式。集尘器阳极板接地当含尘烟气通过静电除尘器中的四个电场时，主要的除尘过程是气体电离。带有灰尘的带电灰尘向电极移动并带有灰尘，以实现回收利用。其中，粉尘传导率的主要测量参数是粉尘比电阻，这对静电除尘器的效率有显着影响。灰尘处于松散状态下的表观电子量阻力，灰尘比值和单位面积的阻力，单位厚度的防尘值可称为灰尘比电阻。静电除尘器可以保持最大的工作效率和最佳的工作效果。超过此范围后，将对整体除尘效果和除尘效率产生一定影响。粉尘比电阻对除尘效率的影响主要体现在比电阻低，粉尘和高比电阻分为两部分，影响电除尘效率的不同效果。低比电阻粉尘会导致粉尘脱离阳极板，重返烟气中，在阳极板上跳跃，无法附着在阳极板和阴极线上，由气流带取出引起黑烟，除尘效果差。高比率成为粉末抗性粉尘，并且除尘效率的效果不容易被灰尘排出，并且电晕电流降低。同时，在增加阳极板厚度的过程中残余电荷分布不均匀，导致局部击穿和电离。局部击穿频繁出现产生电火花产生电离现象，除尘效率恶化。

2.2 烟气含水量对粉尘比电阻的影响

灰尘成分、温度和湿度都会对粉尘比阻力产生一定的影响作用。转炉冶炼过程本身的稳定性也确保了烟气粉尘成分的稳定性，正因如此在对烟气含水量影响因素进行分析和研究的过程中可以忽略灰尘成分和温度对粉尘比电阻所带来的影响作用，从而定性地考虑湿度对转炉粉尘特性的影响。通过调节烟气含水量来改变粉尘比阻是最简单，最有效的方法。进一步提高静电除尘器的工作效率。

3 控制烟气含水量措施

其中在转炉烟气正式进入到干式除尘蒸发冷却器之前还需要经过烟罩汽化冷却到500到800摄氏度，在通过圆形布置正式进入蒸发冷却器后，使用12个蒸汽雾化喷枪冷却高温烟气，烟气温度保持在200-300摄氏度的范围内，同时在整个过程中比例—积分—微分控制调节器对EC出口温度设定值、烟气温度、流量值进行控制的方式，从而实现对喷淋水量的控制。烟气的含水量主要受整个过程中喷枪和EC出口温度的影响，只需要对烟气含水量进行控制就能够实现对粉尘比电阻的控制。经过长时间的使用，喷枪会有一些自然磨损，雾化性能会下降。在喷枪使用超过900炉之后应该进行拆除检查处理，及时更换其中磨损以及堵塞的喷枪，保证喷枪工作效率和工作质量。通过综合计算EC出口温度设定值，烟气温度和流量值，可以获得喷水量。通过将 EC出口温度设定为220—260摄氏度范围内的方式可以有效避免PID控制计算延时、介质烟气温度急剧变化等对喷淋水量以及烟气含水量所带来的影响作用，将烟气含水量控制在合理范围内。

结语

本文通过对干式除尘系统灰尘电阻比、烟气含水量控制措施等方面进行分析，可以发现烟气含水量会间接的对转炉钢生产中的整体除尘效果会产生巨大影响作用，通过从喷枪和EC出口温度设置两方面来提出有效的烟气含水量控制方法间接地作用于灰尘比电阻，进一步提出具有针对性的改进措施，提高除尘效率和除尘质量。