王興銳

（河鋼集團宣鋼公司二鋼軋廠， 河北 宣化 075100）

摘 要：介紹了宣鋼 150 t 爐區煉鋼干法除塵設備的優化改進，主要從應用背景、總體思路、陰極振打改造、分布板設備改造、蒸發冷卻器管道改造、實施效果等方面進行了闡述。優化改造之后，干法除塵設備運行穩定可靠，除塵效果得到提升，取得了良好的效果。

關鍵詞：煉鋼；干法除塵；蒸發冷卻器；電場

河鋼集團宣鋼公司（全文簡稱宣鋼）150 t 爐區干法除塵系統投產于 2010 年底，是煉鋼^[1]重要的輔助設備。在當前環保的要求日益嚴峻，設備逐漸出現老化問題，特對設備進行優化改造，更新操作方法，適應當前的環保標準，同時實現節能降耗，負能煉鋼最大化。

1 應用背景

轉爐一次煙氣干法除塵技術，有著占地面積小，節水節電，能多回收煤氣、除塵效率高等優點，電除塵器是整個干法除塵工藝^[2]的核心部分，其平穩的運行至關重要。電除塵器進口分布板振打為機械振打，由于機械設計不合理，振打錘對分布板振打效果不好，造成分布板積灰嚴重，嚴重影響電場入口的氣流分布，造成轉爐一次除塵煙罩收塵效果差，煤氣回收量降低。電場的陰極振打傳動裝置經常出現提升傳動軸斷裂、陰極振打軸連接銷軸損壞，造成陰極絲得放電困難，導致電場工作效率降低。

蒸發冷卻器是干法除塵系統的關鍵點，由于原始設計的原因，150 t 荒煤氣管道太長，從 EC 出口到EP 入口的溫降太大，故在冬季不得不將 EC 出口的煙氣溫度調到在 330 益左右，在兩爐的吹煉間隙，管道的溫降在 80~100 ℃左右，廠房出口至 41 m 管道因熱脹冷縮變化劇烈，致使管道經常破裂，增加了煙氣的氧含量，從而降低了煤氣回收量，并且增加了維修的難度和頻率。

因此，針對電除塵器及荒煤氣管道進行升級改造，使電場的設備設施更加完善，提高了設備利用率，降低了設備故障率，提升了轉爐煤氣的噸鋼回收量。

2 總體思路和實施方案

干法除塵系統的工藝流程圖如圖 1 所示。

2.1總體思路

通過綜合考慮設備的各類因素，收集目前系統運行的各項數據，對各項參數的合理研究，制定整體方案，逐步予以落實。

1）對陰極振打裝置進行改造。由凸輪形式改為撥叉形式，降低陰極振打故障率。

2）更改電除塵器分布板振打軸振打錘的連接形式，加固振打砧，增加檢修平臺。電場入口處增加聲波清灰器，加大電場入口的清灰效果。

3）一次煙氣管道固定支架位置加設萬向鉸鏈補償器和加設軸向補償器，以解決管道產生巨大的熱應力導致的管道破裂。

2.2實施方案

2.2.1電除塵器內部陰極振打設備改造

電除塵器^[3]陰極振打由凸輪形式改為撥叉形式，降低陰極振打故障率。在原有的設備基礎上把提升傳動改為轉動傳動，另增加撥叉傳動裝置，使陰極振打軸由 90°。旋轉改為 360°旋轉，保證振打軸受力均 勻，使振打軸不易損壞。

陰極振打傳動裝置為減速機和傳動軸直連，結構簡單。軸裝置每個陰極小框架都對應一個振打錘。振打錘由原來的裝配件改為直接用 40 mm 鋼板制作的鋼結構件，直柄式改為豆芽型的曲柄式，實現了振打錘 360°旋轉振打，勢能增大、振打速度增加，清灰效果明顯，解決了錘脫落、打偏等現象發生，減少 因連接件損壞造成的振打錘脫落。

重新調整振打錘的分布改成排間的間斷振打，避免造成粉塵二次飛揚，較好解決電除塵器陰極振打的清灰效果差、多故障、檢修維護困難的缺點。

振打保溫箱采取利舊原則，為適應撥叉振打而做相應修改并加裝撥叉振打機構及防雨罩，更換下部傳動軸，安裝 6 套棘輪棘爪傳動裝置。

2.2.2電除塵器內部分布板設備改造

電除塵器分布板振打錘與其軸采用雙抱箍連接，在振打錘抱箍的接口處采用固定環，對穿銷更換加強。在振打錘的抱箍接口焊接 10 mm 螺紋鋼的固定環，對穿銷改為 8.8 mm 的強制螺栓。對振打砧做支架，減少螺栓的受力，增強其強度，延長其使用壽命。

利用三角形最穩定的原理，在每個振打砧的下方連接振打砧和分布板的位置做斜支撐，材料用12 mm 錳板。在每層分布板之間的中部振打砧下方40 cm 處增加平臺，用 4 cmX4 cm 的角鋼間隔 5 cm搭建以分別板長度為長，寬 50 cm 的平臺，共計 3個。目的是防止脫落的振打錘、振打砧直接掉進輸灰鏈中，同時平臺也可在檢修時使用，提高檢修安全性。

每個電場入口增加 5 臺聲波清灰器，以 0.5—0.7 MPa 的低壓氮氣為動力源,通過內部的高強度鈦合金膜片自激振蕩，在諧振腔內產生振動，將勢能轉化成聲能，發出低頻、高能的聲波，放大后傳遞直接作用于物料的分子結構，使其由緊密變疏松，在重力的作用下脫離附著體表面，達到有效清灰的目的。這樣的改造改善了電場入口的積灰狀況，從而提高了電場的除塵效果和煙氣回收量。

2.2.3蒸發冷卻器荒煤氣管設備改造

由于荒煤氣^[4]管道太長，從 EC 出口到 EP 入口的溫降太大，管道因熱脹冷縮變化劇烈產生破裂，系統氧含量增加，煤氣回收量降低。因此對荒煤氣管道增加波紋補償器，以解除此重大隱患。在 1 號轉爐一次煙氣管道^[5]主廠房 107 軸線固定支架位置附近加設萬向鉸鏈補償器，主廠房 111 軸線固定支架位置附近加設軸向補償器。在 2 號轉爐一次煙氣管道主廠房 108 軸線固定支架位置附近加設萬向鉸鏈補償器，主廠房 111 軸線固定支架位置附近加設軸向補償器。根據調整的屋面支架及補償器布置，并在屋蓋系統屋面一次除塵管道支架改造的基礎上，為確保屋面系統及支架的穩定性，采用將新設 3 個固定支架用桁架貫通。

3 實施效果

設備優化完成之后，取得了良好的效果，主要從三個方面說明。

3.1電除塵器陰極振打優化效果

改造前的凸輪提升振打穿拉桿容易積灰，導致下部提升桿下落不暢振打力度不夠、清灰困難，檢修更換較為困難；放電極同極排間同時振打，造成粉塵的二次飛揚；陰極振打錘振打時只提升 40°到 60°的角度，勢能較小、振打加速度較小，清灰效果不理想。

改造后，撥叉振打運行穩定，檢修維護簡單易行，實現放電極不同極排間的間斷振打，避免造成粉塵的二次飛揚。實現了陰極振打錘 360°旋轉振打，勢能增大、振打加速度增加，清灰效果明顯，振打捶沒有出現打偏，振打砧子變形等現象的發生。

3.2分布板系統優化效果

經過優化改進后三個檢修周期的試運行，電除塵器分布板系統運行穩定。分布板及其振打砧、振打錘恢復其原有功能，避免了分布板的堵塞，確保了煙氣流量從而使煤氣得以順利回收。檢修進入電除塵器檢查時，發現振打砧、振打錘沒有松動脫落現象發生，分布板上沒有積灰，螺栓穩定，搭建的檢修平臺也沒有積灰和雜物。即使有脫落的振打砧、振打錘都落在了搭建的檢修平臺上，沒有發生輸灰鏈卡鏈斷鏈事故。

增加的聲波系統與電除塵器機械振打的協同優化，兩種振打系統配合振打增強了振打力，電除塵器內部無積灰現象存在，除塵效果明顯。兩種振打系統配合振打減少了對于電除塵器陰陽極板的損壞。機械振打及聲波輔助清灰系統振打設備配合運行，實現了電除塵器的工作效率最大化，保證了該系統的正常運轉。

3.3荒煤氣管道優化效果

除塵管道經過改進后，有效的緩解了管道材料因受熱脹冷縮作用導致變形對管道支撐結構或與主體設備之間的連接造成的位移破壞。對主體設備因振動或位移而對管道連接造成的破壞起到緩沖作用。改進后，設備的運行成本及維修費用下降，管道磨損穿漏現象未有發生，荒煤氣管道內的氧含量保持穩定狀態，從而提高了轉爐煙氣的回收量。

4 結語

宣鋼 150 t 爐區煉鋼干法除塵系統優化改造之后，使用效果良好，運行穩定。電場除塵器有效的提高煙氣流量，系統氧含量保持穩定，煤氣回收量提高。除塵效果良好，減少含煤氣煙氣外排對環境的污染。檢修次數減少，降低工人勞動強度，使安全工作得以更好地保證，減少了安全隱患。

參考文獻

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