轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵是魯奇(Lurgi)和蒂森(Thyssen)公司20世紀(jì)60年代末合作開(kāi)發(fā)的。轉(zhuǎn)爐干法除塵的基本原理是對(duì)經(jīng)汽化煙道后的高溫煤氣進(jìn)行噴水冷卻,將煤氣溫度由900℃~1000℃降低到200℃左右,采用電除塵器進(jìn)行處理。轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)主要包括:蒸發(fā)冷卻器、靜電除塵器、煤氣切換、煤氣冷卻器、放散煙囪、除灰系統(tǒng)等。
與濕法除塵(OG)法比較,干法除塵有以下優(yōu)點(diǎn):
.除塵效率高。凈化后煙氣含塵量為10mg/Nm3~20mg/Nm3,如有特殊要求可降至5mg/Nm3。.系統(tǒng)阻力小,耗能低,風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)低,壽命長(zhǎng),維修工作少。.在水、電消耗方面具有明顯的優(yōu)越性。不需要泥漿沉淀池及污泥處理設(shè)施。.含鐵干粉灰壓塊后可直接供轉(zhuǎn)爐利用。
首鋼京唐煉鋼廠采用2+3的“全三脫”兩步法冶煉生產(chǎn)模式。配置2座300t脫磷轉(zhuǎn)爐和3座300t脫碳轉(zhuǎn)爐。脫磷轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期25min ,脫碳轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期28min。正常情況下,實(shí)行2+3轉(zhuǎn)爐全量脫磷、脫碳處理,轉(zhuǎn)爐與板坯連鑄機(jī)采用3對(duì)3的高效快節(jié)奏的生產(chǎn)模式。
在歐洲轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)應(yīng)用非常普遍,但是歐洲鋼廠均沒(méi)有采用“全三脫”轉(zhuǎn)爐兩步法冶煉技術(shù)。在日本“三脫”轉(zhuǎn)爐兩步法冶煉技術(shù)應(yīng)用很多,卻沒(méi)有采用轉(zhuǎn)爐干法除塵的實(shí)例。首鋼京唐鋼鐵公司是世界上第一個(gè)在 “全三脫”兩步法冶煉的大型快節(jié)奏轉(zhuǎn)爐上采用干法除塵技術(shù)的鋼廠。該工藝特點(diǎn)是:“三脫”處理后的鐵水,已基本不含Si,C、Mn含量也有較大的降低。但是在工業(yè)化生產(chǎn)中仍需解決以下兩個(gè)問(wèn)題,對(duì)“三脫”處理后鐵水進(jìn)行吹煉,開(kāi)吹后的爐氣量和爐氣中的CO含量是否會(huì)顯著增加?如采用干法除塵是否會(huì)增加卸爆發(fā)生頻率?
為了實(shí)現(xiàn)在“全三脫”冶煉的轉(zhuǎn)爐上應(yīng)用煤氣干法電除塵技術(shù),技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)國(guó)外進(jìn)行了考察調(diào)研和認(rèn)真分析研究。分析結(jié)論認(rèn)為:與常規(guī)吹煉相比,“三脫”鐵水吹煉前期爐氣中CO比率不會(huì)增加,這對(duì)減少卸爆有利。但“三脫”鐵水吹煉前期,爐氣量會(huì)有顯著增加(30%以上),如“前燒期”空氣過(guò)剩系數(shù)選擇偏低(即煙罩開(kāi)啟不夠),可能會(huì)有部分未燃CO進(jìn)入除塵系統(tǒng),造成燃燒爆炸,但如果操作合理、措施得當(dāng),完全可以避免卸爆事故的發(fā)生。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究最終確定:在300t轉(zhuǎn)爐“全三脫”冶煉條件下采用煤氣干法除塵技術(shù)。
首鋼國(guó)際工程公司作為國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)單位,為探索、驗(yàn)證首鋼京唐300t “全三脫”轉(zhuǎn)爐干法除塵在脫碳轉(zhuǎn)爐開(kāi)吹階段的可行方案,在2007年底到2008年初和京唐公司煉鋼部共同組織完成了在包鋼薄板坯連鑄連軋廠210t轉(zhuǎn)爐“雙渣法”模擬脫碳爐冶煉進(jìn)行的干法除塵試驗(yàn)。
兩次試驗(yàn)分別于2007年12月25日和2008年1月21日~25日期間進(jìn)行,試驗(yàn)使用了包鋼薄板坯連鑄連軋廠2#轉(zhuǎn)爐,共冶煉26個(gè)爐次。通過(guò)雙渣法模擬測(cè)試了干法除塵系統(tǒng)在脫碳開(kāi)吹階段的運(yùn)行情況,采用了包括3.2m和2.8m兩種開(kāi)吹槍位的試驗(yàn)方案,試驗(yàn)結(jié)果是:轉(zhuǎn)爐冶煉、干法除塵系統(tǒng)運(yùn)行正常,脫碳冶煉開(kāi)吹階段沒(méi)有發(fā)生“卸爆”。并根據(jù)包鋼轉(zhuǎn)爐干法試驗(yàn)的情況,課題組和首鋼京唐公司煉鋼部編制了適應(yīng)常規(guī)轉(zhuǎn)爐煉鋼和“全三脫”兩步法煉鋼的初步操作規(guī)程。