一、前言
煉鋼電爐產(chǎn)生的煙氣如果不經(jīng)任何處理直接排放于大氣，將對(duì)大氣造成污染，給周?chē)用裆钤斐梢欢ㄓ绊?，而且危害煉鋼工人身體健康。本文就煉鋼電爐煙塵的治理進(jìn)行探討分析。
二、電爐工藝參數(shù)
1.電爐煙塵
電爐煙塵的特點(diǎn)是：輕、細(xì)、分散性大和流動(dòng)性差，極易糊袋。
電爐煙塵的化學(xué)組成（%）如表1所示：
表1
見(jiàn)表
電爐煙塵粒徑分布。如表2。
三、除塵系統(tǒng)工藝流程
系統(tǒng)工藝流程如下圖所示：
表2
見(jiàn)表
2.煙氣溫度
煙氣溫度直接影響密閉罩及廠房屋頂排煙效果、爐內(nèi)微負(fù)壓形成和布袋壽命。如果進(jìn)入除塵器的煙氣溫度過(guò)高，布袋收縮變形使運(yùn)行阻力增加。若煙氣溫度超過(guò)濾料軟化溫度，將使布袋失效或燒毀。因此含塵氣體進(jìn)入除塵器前必須有事故保護(hù)的混風(fēng)機(jī)構(gòu)一野風(fēng)閥，使得外界自然空氣充分與煙氣混合、冷卻，保證煙氣在布袋軟化點(diǎn)以下進(jìn)入除塵器。進(jìn)入除塵器的氣體溫度一般控制在110℃以下，瞬間不得超過(guò)120℃。
四、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
1.集塵罩的選擇
電爐除塵系統(tǒng)包括一、二次煙塵的捕集和含塵煙氣的凈化。隨著除塵設(shè)備種類(lèi)、性能和質(zhì)量的不斷改進(jìn)與完善，目前國(guó)內(nèi)中?。?0t以下）電爐除塵技術(shù)的焦點(diǎn)主要集中在出爐煙氣捕集方式的選擇上，煙氣捕集率的大小直接影響到煉鋼工人的工作環(huán)境和身心健康。國(guó)家規(guī)定，車(chē)間內(nèi)粉塵的濃度應(yīng)不小于10mg/Nm3，噪聲應(yīng)小于85dBA。而實(shí)際上煉鋼時(shí)車(chē)間內(nèi)的粉塵濃度不經(jīng)治理時(shí)可達(dá)到300mg/Nm3以上，噪聲可達(dá)95dBA，煉鋼時(shí)煙塵影響吊車(chē)工的視線，對(duì)安全生產(chǎn)造成一定隱患。
目前國(guó)內(nèi)中小電爐煙塵捕集罩的種類(lèi)比較多，現(xiàn)就以下幾種煙塵捕集罩進(jìn)行比較：
（1）側(cè)吸罩
這種捕集罩制作簡(jiǎn)單，處理風(fēng)量中等，捕集煙塵只能在冶煉時(shí)起作用，加料時(shí)不能捕集煙塵，加氧期間煙塵捕集率低，只能達(dá)到60—70%。由于捕集罩距高溫?zé)煔廨^近，很容易發(fā)生燒布袋現(xiàn)象。
（2）鉗形罩
鉗形罩制作比側(cè)吸罩稍復(fù)雜，它緊扣在電極孔上，捕集率較側(cè)吸罩高一些。由于罩子的吸口面積和容積受限制，吹氧時(shí)捕集率只能達(dá)到70%。由于捕集罩距火焰太近，為防止受熱變形，罩子上要設(shè)置水冷裝置，如維修不及時(shí)，容易泄漏，對(duì)安全生產(chǎn)造成一定隱患。鉗形罩使用壽命較低，若水質(zhì)不好只能使用三個(gè)月左右，而且捕集的煙塵溫度很高，也容易發(fā)生燒布袋現(xiàn)象。
（3）爐頂罩
爐頂罩安裝在電爐上方，為方便更換電極，罩子設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)罩，基本不影響冶煉操作。爐頂罩的煙塵捕集率一般，在吹氧時(shí)煙塵捕集率比前兩種捕集罩高一些。這種罩子要求系統(tǒng)風(fēng)量較大，由于爐頂罩離爐蓋有一定距離（約2m以上），所以易受橫向風(fēng)影響，其煙塵捕集率很難達(dá)到80%。
（4）屋頂大罩
屋頂大罩對(duì)電爐冶煉全過(guò)程的煙塵都可起到捕集作用，不影響電爐冶煉操作。這種捕集罩離電爐遠(yuǎn)，只有煙塵上升到罩口附近，屋頂大罩才能發(fā)揮捕集作用，屬于接受型捕集罩。在高溫?zé)煔馍仙^(guò)程中，不斷有冷空氣摻入，一方面降低了煙氣溫度，另一方面增加了含塵氣體總量，而且隨著煙氣上升，擴(kuò)散范圍越來(lái)越大，捕集罩的罩口面積必須隨之增大，因此，除塵系統(tǒng)所需的處理風(fēng)量比其它捕集罩都大，從而使除塵器過(guò)濾面積、管路直徑、系統(tǒng)動(dòng)力消耗等大大增加。屋頂大罩是一種投資很高的電爐除塵方式，而且比爐頂罩更易受橫向風(fēng)影響，吹氧時(shí)煙塵捕集率只有60—70%左右。
（5）移動(dòng)式半密閉罩
移動(dòng)式半密閉罩由固定罩和移動(dòng)罩組成，電爐在出鋼和換電極等操作時(shí)，移動(dòng)罩打開(kāi)以方便操作。電爐冶煉時(shí)移動(dòng)罩閉合，因此，移動(dòng)式半封閉罩在熔化期、氧化期、還原期能有效地捕集操作，捕集率高達(dá)95%以上，電爐廠房上空不見(jiàn)煙塵，且基本不影響電爐操作，還能起到降低電爐冶煉噪聲的作用。另外，在發(fā)生瀑火或鋼水飛濺事故時(shí)，這種捕集罩還可起到安全防護(hù)作用。其缺點(diǎn)是加料和出鋼不能捕集煙塵。移動(dòng)式半密閉罩采用的系統(tǒng)風(fēng)量和設(shè)備投資都較為適中，從性?xún)r(jià)比來(lái)看是一種比較好的投資方式。
通過(guò)以上幾種煙塵集罩的對(duì)比，認(rèn)為電爐煙塵治理采用移動(dòng)式半密閉罩捕集煙塵是比較合適的。
2.除塵器的選擇
常用的除塵器主要有分室反吹袋式除塵器，機(jī)械回轉(zhuǎn)扁布除塵器，低壓脈沖長(zhǎng)袋除塵器，三種除塵器各有優(yōu)缺點(diǎn)。
分室反吹處理風(fēng)量范圍寬，尤適于大風(fēng)量系統(tǒng)；備品備件少，維護(hù)量小；如采用內(nèi)濾，濾袋安裝時(shí)不需骨架，濾袋無(wú)磨損，換袋簡(jiǎn)單干凈；反吹風(fēng)機(jī)清灰，對(duì)外圍條件要求少。其缺點(diǎn)是相對(duì)面積較大；清灰能力中等。
機(jī)械回轉(zhuǎn)扁布袋除塵器設(shè)備緊湊，占地面積較小；反吹風(fēng)機(jī)清灰，對(duì)外圍條件要求少。其缺點(diǎn)是過(guò)濾面積受限制；換袋困難，布袋易磨損，人直接接觸粉塵；若過(guò)濾風(fēng)速偏高，常有清不下灰的現(xiàn)象。
低壓脈沖長(zhǎng)袋除塵器氣布比高，設(shè)備緊湊，占地面積小，適于處理中等風(fēng)量系統(tǒng)；壓縮空氣直噴式清灰，動(dòng)力大，效果好，運(yùn)行阻力低。其缺點(diǎn)是布袋直徑受限制；零部件多，脈沖閥易損壞，維護(hù)、維修量大；外圍條件要求多；壓縮空氣要除油除水；有骨架外濾，布袋易磨損；換袋時(shí)人接觸粉塵。
綜合各方面因素考慮，認(rèn)為在電爐煙塵治理中選用分室反吹袋式除塵器比較適宜。
3.除塵器濾料的材質(zhì)
濾料是袋式除塵器的核心部分，其性能對(duì)除塵器運(yùn)轉(zhuǎn)有很大影響，選擇濾料時(shí)必須考慮含塵氣體的特征，如粉塵和氣體性質(zhì)（溫度、濕度、粒徑、含塵濃度等）。
性能良好的濾料應(yīng)容量大，吸濕性好，效率高，阻力低，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)具備耐濕、耐磨、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。從性?xún)r(jià)比來(lái)看，建議選用傳統(tǒng)的滌綸針刺氈。
4.清灰技術(shù)
清灰性能的好壞直接影響過(guò)濾效率和布袋壽命，目前國(guó)內(nèi)各種袋式除塵器其清灰方式大致可分為機(jī)械振動(dòng)、氣流反吹、脈沖噴吹三大類(lèi)，這三種方式各有利敝。
機(jī)械振動(dòng)清灰雖然耗電少、維修方便，但由于清灰作用不強(qiáng)、影響布袋壽命等原因在電爐冶煉時(shí)應(yīng)用越來(lái)越少。
脈沖噴吹清灰屬于強(qiáng)清灰方式，清灰動(dòng)力大，效果好，可允許較高的過(guò)濾風(fēng)速（2～3m/s），但布袋直徑受限制（＜120mm），零部件多，維修量大，由于多采用外濾，因而布袋易磨損，換袋工作環(huán)境惡劣。
氣流反吹清灰分為大氣反吹和風(fēng)機(jī)反吹兩種方式。大氣反吹屬于弱清灰方式，清灰效果不明顯且易結(jié)露糊袋，在電爐除塵系統(tǒng)中，由于粉塵粘性較大，現(xiàn)已很少使用。風(fēng)機(jī)反吹清灰能力雖屬中等，但清灰較為徹底，再附積的機(jī)會(huì)少，清灰效率高，可靠性高，分室結(jié)構(gòu)維修方便，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。因此采用風(fēng)機(jī)反吹清灰比較可靠。反吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為每室處理風(fēng)量的1.5～2倍。
五、結(jié)論
綜合以上分析，優(yōu)化選擇系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，本著以最低的投資獲得最好的除塵凈化效果、節(jié)能降耗的目標(biāo)，在不影響原有煉鋼工藝和工人操作的前提下，以半密閉移動(dòng)罩和分室反吹除塵器組成除塵系統(tǒng)，選擇防油防水滌綸針刺氈，采用PLC定時(shí)清灰、控制除塵系統(tǒng)煙氣溫度，三者有機(jī)結(jié)合，即可使除塵系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定、安全、可靠，改善煉鋼工人工作環(huán)境，排放達(dá)標(biāo)。 （楊麗莉）
