樊安民
干法除塵技術(shù)受到我國鋼鐵行業(yè)的重視，對于干法除塵技術(shù)研究和發(fā)展，從最初的高爐煤氣干法布袋除塵系統的建設投運，到上世紀九十年代初在中小型高爐上有比較成熟的應用，干法除塵技術(shù)不斷創(chuàng )新、實(shí)踐經(jīng)驗不斷總結，逐漸被推廣到全國高爐、轉爐的除塵系統中。干法除塵技術(shù)不僅簡(jiǎn)化了工藝系統的復雜性，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)濟效益有著(zhù)較大的關(guān)系，假如溫度過(guò)高，除塵系統的濾袋會(huì )被燒壞導致無(wú)法使用，其修復過(guò)程也較為繁瑣。另外，溫度過(guò)低或蒸汽較大都會(huì )產(chǎn)生濾袋結露等嚴重的后果，導致除塵器無(wú)法運作而使工作停滯。在使用干法除塵設備時(shí)，把溫度和水分控制在一個(gè)適合的范圍內，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置換熱器，當除塵系統溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)，及時(shí)調控溫度，確保煤氣溫度保持在100攝氏度～230攝氏度的適宜范圍內，才能使除塵設備保持平穩運行。
在轉爐吹氧冶煉時(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。根據實(shí)際情況，進(jìn)行精準控制蒸發(fā)冷卻器中的噴水量，從而對煙氣進(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)冷卻器底部的鏈式輸灰機；粗灰經(jīng)過(guò)輸灰系統運輸到指定位置，從而保證了設備的平穩運行。
2.自動(dòng)檢測系統存在的問(wèn)題：
自動(dòng)檢測設備在干法除塵系統運行中所發(fā)揮的監督作用尤為重要，可以在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢查煤氣運行的安全情況，保障煤氣的各項指標始終處于合格的范圍之內。自動(dòng)檢測系統在連續運行過(guò)程中存在3個(gè)問(wèn)題：一是因檢測裝置某些情況及工況的因素會(huì )發(fā)生誤報信息；二是自動(dòng)檢測對濾袋破損的箱體比較適用，對局部的故障情況檢測不到位；三是測量設備本身出現的故障，一般還要定期采用人工檢測的方法與其數據對比，進(jìn)一步達到檢測的準確性。例如，在干法除塵設備運行中，一些腐蝕性物質(zhì)及礦物質(zhì)在高速煤氣運行中被布袋攔截，經(jīng)過(guò)強烈的碰撞，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布袋使用帶來(lái)了不利影響。同時(shí)，結合自動(dòng)檢測數據對設備的運行故障進(jìn)行判斷，總結出行之有效的煤氣遺漏補救方法，保障除塵系統的正常運行，完成符合質(zhì)量要求的煤氣輸送。
3.維持設備正常運轉。
在干法除塵系統中，除塵設備運行的正常與否，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，對設置的防爆閥等安全附件要按周期進(jìn)行檢查、更新，才能使煤氣的指標始終保持在正常的工作范圍內。其次，為保證煤氣的正常輸送，要根據實(shí)際情況選擇安裝導流管，既能夠保障煤氣的運輸，又能夠降低煤氣煙塵及雜物對濾袋的沖刷作用。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,使整套設備在自動(dòng)化設定的程序中穩定運行，從而達到良好的除塵效果。
4.干法靜電除塵技術(shù)要點(diǎn)：
干法靜電除塵技術(shù)，采用圓筒狀結構，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(xiàn)，分別采用不同的耐腐蝕合金材料。除塵底部設置扇形刮灰裝置便于清灰外運，內部設有PLC（可編程邏輯控制器）自動(dòng)振打機，根據運行狀況實(shí)現自動(dòng)清灰。靜電供電系統采用高頻電源，可根據煤氣運行狀況有效地調節電壓與電流的可控關(guān)系。為防止因溫差造成的筒壁結露積灰影響煤氣質(zhì)量，對設備外部采取了全保溫措施，通過(guò)相應的技術(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，由煤氣上升管、下降管經(jīng)重力除塵器，先進(jìn)入一級文氏管除塵器，再進(jìn)入脫水器，最后進(jìn)入二級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，濕法除塵運行成本高、工序復雜，經(jīng)常出現二次污染，水質(zhì)凈化時(shí)間較長(cháng)、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)調節閥、脫水器進(jìn)入高爐煤氣布袋除塵器精細過(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)控制系統分析：
相對于傳統的濕法除塵技術(shù)，干法布袋除塵技術(shù)在設備的維護保養上的成本很低，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，正常情況下每20分鐘排放污泥一次，需要的時(shí)間較長(cháng)。在干法布袋、靜電除塵技術(shù)上，采用自動(dòng)控制系統的手段，只需作業(yè)人員進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的操作、檢查，經(jīng)過(guò)統一管理可完成強大的工作量，節省了人工維護、運行成本。
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，傳統的濕式除塵器引風(fēng)機要求的功率總值，相較于干法除塵器高出35千瓦左右。其次，從輔助系統運行的耗能對比,傳統的濕式除塵器的輔助系統是污水循環(huán)處理系統，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。運用干法除塵技術(shù)時(shí)要因地制宜，在轉爐、高爐中依據科學(xué)的方法進(jìn)行煙氣凈化，從而實(shí)現生態(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。
《中國冶金報》（2020年01月16日 08版八版）
