樊安民
干法除塵技術(shù)受到我國(guó)鋼鐵行業(yè)的重視，對(duì)于干法除塵技術(shù)研究和發(fā)展，從最初的高爐煤氣干法布袋除塵系統(tǒng)的建設(shè)投運(yùn)，到上世紀(jì)九十年代初在中小型高爐上有比較成熟的應(yīng)用，干法除塵技術(shù)不斷創(chuàng)新、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷總結(jié)，逐漸被推廣到全國(guó)高爐、轉(zhuǎn)爐的除塵系統(tǒng)中。干法除塵技術(shù)不僅簡(jiǎn)化了工藝系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且從根本上解決了水的二次污染和污泥礦物質(zhì)難以處理的問(wèn)題。
干法除塵技術(shù)的要點(diǎn)
1.控制煤氣的溫度以及水分。
在一般的高爐冶煉中，溫度的控制至關(guān)重要，它與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著較大的關(guān)系，假如溫度過(guò)高，除塵系統(tǒng)的濾袋會(huì)被燒壞導(dǎo)致無(wú)法使用，其修復(fù)過(guò)程也較為繁瑣。另外，溫度過(guò)低或蒸汽較大都會(huì)產(chǎn)生濾袋結(jié)露等嚴(yán)重的后果，導(dǎo)致除塵器無(wú)法運(yùn)作而使工作停滯。在使用干法除塵設(shè)備時(shí)，把溫度和水分控制在一個(gè)適合的范圍內(nèi)，其直接決定了干法除塵的效果。目前，較為方便且實(shí)用的操作是在布袋除塵器前設(shè)置換熱器，當(dāng)除塵系統(tǒng)溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)，及時(shí)調(diào)控溫度，確保煤氣溫度保持在100攝氏度～230攝氏度的適宜范圍內(nèi)，才能使除塵設(shè)備保持平穩(wěn)運(yùn)行。
在轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉時(shí)，所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)汽化冷卻煙道降溫后，煙氣大約以800攝氏度～1000攝氏度進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器。根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行精準(zhǔn)控制蒸發(fā)冷卻器中的噴水量，從而對(duì)煙氣進(jìn)行冷卻降溫。此后，大約有50%的粉塵通過(guò)吸附沉降，落入蒸發(fā)冷卻器底部的鏈?zhǔn)捷敾覚C(jī)；粗灰經(jīng)過(guò)輸灰系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，從而保證了設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。
2.自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)存在的問(wèn)題：
自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備在干法除塵系統(tǒng)運(yùn)行中所發(fā)揮的監(jiān)督作用尤為重要，可以在線實(shí)時(shí)檢查煤氣運(yùn)行的安全情況，保障煤氣的各項(xiàng)指標(biāo)始終處于合格的范圍之內(nèi)。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中存在3個(gè)問(wèn)題：一是因檢測(cè)裝置某些情況及工況的因素會(huì)發(fā)生誤報(bào)信息；二是自動(dòng)檢測(cè)對(duì)濾袋破損的箱體比較適用，對(duì)局部的故障情況檢測(cè)不到位；三是測(cè)量設(shè)備本身出現(xiàn)的故障，一般還要定期采用人工檢測(cè)的方法與其數(shù)據(jù)對(duì)比，進(jìn)一步達(dá)到檢測(cè)的準(zhǔn)確性。例如，在干法除塵設(shè)備運(yùn)行中，一些腐蝕性物質(zhì)及礦物質(zhì)在高速煤氣運(yùn)行中被布袋攔截，經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的碰撞，物質(zhì)殘留在布袋上，從而影響煤氣的質(zhì)量。另外，爐頂管道噴淋降溫等給煤氣帶來(lái)一定量的飽和水，這些飽和水的集聚對(duì)布袋使用帶來(lái)了不利影響。同時(shí)，結(jié)合自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行故障進(jìn)行判斷，總結(jié)出行之有效的煤氣遺漏補(bǔ)救方法，保障除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行，完成符合質(zhì)量要求的煤氣輸送。
3.維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
在干法除塵系統(tǒng)中，除塵設(shè)備運(yùn)行的正常與否，是除塵過(guò)程中保障煤氣合格的關(guān)鍵所在。首先，煤氣除塵器在使用時(shí)要符合壓力容器的技術(shù)要求需要定期進(jìn)行年審、校驗(yàn)，對(duì)設(shè)置的防爆閥等安全附件要按周期進(jìn)行檢查、更新，才能使煤氣的指標(biāo)始終保持在正常的工作范圍內(nèi)。其次，為保證煤氣的正常輸送，要根據(jù)實(shí)際情況選擇安裝導(dǎo)流管，既能夠保障煤氣的運(yùn)輸，又能夠降低煤氣煙塵及雜物對(duì)濾袋的沖刷作用。在脈沖閥快速啟閉的同時(shí)，要維持除塵器的低壓脈沖反吹系統(tǒng),使整套設(shè)備在自動(dòng)化設(shè)定的程序中穩(wěn)定運(yùn)行，從而達(dá)到良好的除塵效果。
4.干法靜電除塵技術(shù)要點(diǎn)：
干法靜電除塵技術(shù)，采用圓筒狀結(jié)構(gòu)，耐壓在0.3兆帕,分為單室四電場(chǎng)。一二電場(chǎng)與三四電場(chǎng)極板、極線，分別采用不同的耐腐蝕合金材料。除塵底部設(shè)置扇形刮灰裝置便于清灰外運(yùn)，內(nèi)部設(shè)有PLC（可編程邏輯控制器）自動(dòng)振打機(jī)，根據(jù)運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清灰。靜電供電系統(tǒng)采用高頻電源，可根據(jù)煤氣運(yùn)行狀況有效地調(diào)節(jié)電壓與電流的可控關(guān)系。為防止因溫差造成的筒壁結(jié)露積灰影響煤氣質(zhì)量，對(duì)設(shè)備外部采取了全保溫措施，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)處理提高了煤氣的凈化效率。
干、濕法除塵技術(shù)分析
1.干、濕法除塵技術(shù)工序分析：
高爐常用的濕法煤氣凈化工藝，采用串聯(lián)文氏管系統(tǒng)，由煤氣上升管、下降管經(jīng)重力除塵器，先進(jìn)入一級(jí)文氏管除塵器，再進(jìn)入脫水器，最后進(jìn)入二級(jí)文氏管除塵器至脫水器，通過(guò)高壓閥組、消聲器、緊急水封閥，最終進(jìn)入煤氣柜。在煤氣回收過(guò)程中，濕法除塵運(yùn)行成本高、工序復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)二次污染，水質(zhì)凈化時(shí)間較長(zhǎng)、難度較大等問(wèn)題。清洗后的煤氣溫度降低至43攝氏度左右，壓力將損失0.25兆帕。
干法除塵技術(shù)由高爐頂部直接進(jìn)入重力除塵，通過(guò)調(diào)節(jié)閥、脫水器進(jìn)入高爐煤氣布袋除塵器精細(xì)過(guò)濾，過(guò)濾的凈化氣體通過(guò)煤氣管網(wǎng)，最后進(jìn)入煤氣柜。與濕法除塵技術(shù)相比，干法除塵技術(shù)在煤氣回收過(guò)程中，煤氣整體溫度提高了約100攝氏度，從而提高了高爐的冶煉速率。
2.人工操作和自動(dòng)控制系統(tǒng)分析：
相對(duì)于傳統(tǒng)的濕法除塵技術(shù)，干法布袋除塵技術(shù)在設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)上的成本很低，從人工操作成本方面來(lái)說(shuō)，濕法除塵技術(shù)需要人工集中處理排污系統(tǒng)，正常情況下每20分鐘排放污泥一次，需要的時(shí)間較長(zhǎng)。在干法布袋、靜電除塵技術(shù)上，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)的手段，只需作業(yè)人員進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的操作、檢查，經(jīng)過(guò)統(tǒng)一管理可完成強(qiáng)大的工作量，節(jié)省了人工維護(hù)、運(yùn)行成本。
3.能源消耗差值分析：
在濕法除塵技術(shù)中，引風(fēng)機(jī)的耗能較大，所形成的阻力在1.2兆帕左右,而在干法除塵技術(shù)中只有0.9兆帕。首先，傳統(tǒng)的濕式除塵器引風(fēng)機(jī)要求的功率總值，相較于干法除塵器高出35千瓦左右。其次，從輔助系統(tǒng)運(yùn)行的耗能對(duì)比,傳統(tǒng)的濕式除塵器的輔助系統(tǒng)是污水循環(huán)處理系統(tǒng)，需消耗50千瓦的功率；采用干法除塵技術(shù)，只消耗了30千瓦的功率。
以上分析表明，在冶煉生產(chǎn)過(guò)程中，干法除塵技術(shù)在煤氣回收利用方面有良好的發(fā)展前景。運(yùn)用干法除塵技術(shù)時(shí)要因地制宜，在轉(zhuǎn)爐、高爐中依據(jù)科學(xué)的方法進(jìn)行煙氣凈化，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境健康有序發(fā)展，同時(shí)又保障了企業(yè)的生產(chǎn)指標(biāo)。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2020年01月16日 08版八版）
