CN104313236A

CN104313236A - 一种高海拔地区转炉干法除尘系统控制泄爆的方法

Info

Publication number: CN104313236A
Application number: CN201410657093.5A
Authority: CN
Inventors: 黄凌志; 谭泽昆; 陈寿红; 赵建宏; 胥珂; 王祥; 速国武; 杨东祥; 陈辉
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Kunming Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Kunming Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: CN104313236B

Abstract

本发明公开一种高海拔地区转炉干法除尘系统控制泄爆的方法。本发明在转炉氧枪下枪至2.6m枪位时开始供氧，且供氧流量由0%逐渐提高至开始供氧30s时达到2.115～2.246Nm³/min?T，并保持此供氧流量吹炼30s；到开始供氧60s时再逐渐提高供氧流量至开始供氧90s时达到3.592Nm³/min?T的正常供氧流量。本发明以转炉、活动烟罩等为工艺设备，通过氧枪高度和供氧流量控制，并结合转炉冶炼阶段控制活动烟罩的升降和调整除尘风机转速，最终使转炉冶炼前期的电除尘器内在一定时间长度内形成一个有明显气体成份特征区间的废气流动气流，保证其柱塞流现象的存在，实现转炉干法除尘系统不发生泄爆事件。

Description

一种高海拔地区转炉干法除尘系统控制泄爆的方法

技术领域

本发明属于转炉冶炼烟气净化技术领域，涉及一种能防止转炉干法除尘系统泄爆的方法，具体涉及一种高海拔地区转炉干法除尘系统控制泄爆的方法。

背景技术

转炉烟气富含颗粒物和CO、H₂等可燃性气体，一般采用湿法（即OG法）或干法（LT法）除尘，由于OG法除尘具有能耗高、耗水量大、污水处理复杂、运行成本高的劣势，而LT法除尘具有能耗低、耗水量小、环保效果明显的优势，为实现钢铁企业的节能减排和循环经济，炼钢转炉采用LT法取代传统的OG法和半干法除尘技术被国际上公认为今后的发展方向。

LT法以转炉、活动烟罩、余热锅炉、氧枪、蒸发冷却塔、电除尘器、除尘风机等设备构成。转炉在吹炼过程中产生的废气，从转炉炉口溢出后，由活动烟罩接收，经过汽化冷却烟罩的引导，进入到蒸发冷却器，在进行粗除尘、降温后，到电除尘器进行精除尘，净化后的烟气经除尘风机后排放到大气或进入煤气回收工艺过程，整个工艺过程动力源为除尘风机。转炉在冶炼时熔池温度升高条件下，反应快速进行，生成CO纯度很高的废气，此部分废气依次通过汽化冷却烟罩、蒸发冷却器达到电除尘器与内部含大量的空气的气体相碰撞局部混合成爆炸危险气体，甚至达到爆炸极限范围内。除尘器是依靠库伦力除尘，电压值达到闪络数值时，因此具有点燃能量。综上所述，爆炸三要素条件同时达到发生爆炸，引发电除尘上部的泄爆阀打开，炼钢吹炼被迫中断，同时下游单元生产节奏的修正，形成生产事故。

由于LT为了获得较高的除尘效率，必须尽可能提高电除尘器运行电压，即让高压电源工作在接近火花放电点（临界火花放电点），或工作在有一定火花率的状态下，由此决定其总会出现放电现象。特别是高海拔地区由于空气稀薄、气压低，使得空气间隙的放电电压下降，导致除尘电场的起晕电压和击穿电压都随着降低，极易产生强烈的火花放电。

转炉冶炼中由于加入的废钢质量差，有大量轻质废钢、渣钢及海绵铁，或炉内剩钢、剩渣（含有大量FeO）的影响，以及开新炉、翻料、定修及事故状态的存在，决定了其烟气生成的不规律性。而转炉烟气成分中含有CO、H₂等可燃气体，还有空气中的O₂，当到达爆炸范围（CO>9%，O₂>6%或H₂> 3%，O₂>2%）时，在电除尘器中内遇到放电火花就会发生爆燃现象，烟气体积迅速膨胀，导致压力超过泄爆阀设定值而发生泄爆。因此，转炉冶炼，特别是高海拔地区转炉冶炼过程中电除尘器内极易满足发生泄爆的条件。而电除尘器电场内频繁发生爆炸，对电除尘器的阳极板和阴极丝、泄爆阀、绝缘瓷瓶、检测仪表等设备易造成损伤，且泄爆阀回位需要时间，直接影响转炉生产节奏，严重的会导致转炉停产。为了避免干法除尘系统中转炉冶炼前期的泄爆，现有技术采用在开吹前先向炉内吹氮气1分钟形成“氮幕”，然后再切换至氧气点火开吹，这种方法虽然可以有效降低煤气中的氧气含量，但操作起来比较麻烦，而且浪费氮气，导致生产成本高；也有采用控制冶炼初期加入的原材料、造渣材料的配比和速度，并结合氧枪枪位和供氧强度来控制烟气成分，以达到抑制泄爆的目的，但仍然操作繁琐，对原材料的限制较严，造成安全隐患突出、原料成本高，难以适应高炉冶炼安全、高效和低成本的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效保护静电除尘设备、节约生产时间、延长干法除尘系统使用寿命的高海拔地区转炉干法除尘系统控制泄爆的方法。

本发明的目的是这样实现的，在转炉氧枪下枪至2.6m枪位时开始供氧，且供氧流量由0%逐渐提高至开始供氧30s时达到2.115～2.246 Nm³/min •T，并保持此供氧流量吹炼30s；到开始供氧60s时再逐渐提高供氧流量至开始供氧90s时达到3.592 Nm³/min •T的正常供氧流量。

本发明以转炉在冶炼全三脱铁水时产生的含有可燃气体的废气，从转炉溢出后，活动烟罩收集接收，并引导到汽化冷却烟道内，使其沿烟道流向进入到蒸发冷却器在此进行粗除尘、降温，气体比电阻调整后，沿输送管道进入到电除尘器内进行精除尘，净化后的气体从除尘风机后面排放到大气中或进入煤气回收工艺单元，整个工艺过程除尘风机为气体流动、吸取、压送动力源。通过转炉氧枪高度和供氧流量的控制，达到抑制可燃性气体在烟气中的含量低于爆燃范围，从而达到控制电除尘器中的爆燃。特别是在结合转炉冶炼阶段控制活动烟罩的升降和调整除尘风机转速，使干法除尘设备与转炉工艺有机结合，能够最终使转炉冶炼前期的电除尘器内在一定时间长度内形成一个有明显气体成份特征区间的废气流动气流，保证其柱塞流现象的存在，实现转炉干法除尘系统不发生泄爆事件。本发明操作简便，对冶炼初期的原材料和造渣材料没有特别的限制，有利于提高转炉的原材料利用范围，降低冶炼成本；能够在不降低干法除尘系统除尘效率的条件下，达到明显抑制转炉干法除尘系统的泄爆，从而有效保护电除尘器内的电极装置，延长干法除尘系统使用寿命的目的；同时还能够减少电除尘器维护时间，从而提高转炉生产效率。

附图说明

图1为本发明的转炉干法除尘系统结构示意图；

其中：1-转炉，2-活动烟罩，3-汽化系统，4-蒸发冷却器，5-静电除尘，6-轴流风机，7-杯阀组，8-放散烟囱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

本发明在转炉氧枪下枪至2.6m枪位时开始供氧，且供氧流量由0%逐渐提高至开始供氧30s时达到2.115～2.246 Nm³/min•T，并保持此供氧流量吹炼30s；到开始供氧60s时再逐渐提高供氧流量至开始供氧90s时达到3.592 Nm³/min•T的正常供氧流量。

所述开始供氧至70s时供氧流量达到正常供氧流量的80～90%，即2.874～3.233 Nm³/min•T。

所述转炉氧枪在主吹模式下的基本枪位为1.6m，所述主吹模式完成至一次倒炉前1～2min，氧枪枪位为1.3m～1.5m。

所述氧枪的开氧点为2.6m。

所述转炉干法除尘系统的活动罩裙在开始供氧时位于初始位置，开始供氧后活动罩裙逐渐降低高度至开始供氧30s时降低高度30%～35%，开始供氧90s时活动罩裙降低到与炉口距离50～100mm。

所述转炉干法除尘系统的除尘风机在活动罩裙高位、氧枪高位和低氧流量时的转速为1600～1700rpm。

所述转炉干法除尘系统的电除尘器内长度方向上形成以CO₂为主要组分构成的惰性气体区间且与相邻气体组分区间间隔时间至少为60s。

所述以CO₂为主要组分构成的惰性气体按体积百分比为CO<3%、CO₂：18～38 %、O₂：0～18%以及余量的N₂，所述以CO₂为主要组分构成的惰性气体在电除尘器内长度方向上形成流动。

所述氧枪下枪、供氧流量的调节、活动罩裙高度的调节和/或除尘风机转速的调节由手动控制或系统自动控制完成。

实施例1

以冶炼一炉127.5t钢水为例，转炉氧枪自动下枪到2.6m枪位时控制系统自动打开氧气吹炼，开始吹氧0～30s氧气流量由正常供氧流量的0%升至60%，既到30s时供氧流量达到2.115 Nm³/min •T，保持此供氧流量吹炼30s；然后逐渐加大供氧流量到开始吹氧70s时供氧流量达到3.233 Nm³/min•T，90s时供氧流量达到3.592 Nm³/min •T的正常供氧流量。在供氧过程中基本枪位为1.6m，主吹模式完到一次倒炉前1～2min，氧枪枪位为1.3m。

在吹氧过程中，活动罩裙在吹氧开始时设置于初始位置，开始吹氧后逐渐下降，至开始吹氧30s时达到降低总高度的30%，开始吹氧90s及以后降低到活动罩裙与炉口距离为80mm。除尘风机在活动罩裙高位、氧枪高位和低氧流量时采用高转速1630rpm运行。在整个冶炼过程中，转炉干法除尘系统运行正常，电除尘器无泄爆现象。

实施例2

以冶炼一炉116.7t钢水为例，转炉氧枪自动下枪到2.6m枪位时控制系统自动打开氧气吹炼，开始吹氧0～30s氧气流量由正常供氧流量的0%升至60%，既到30s时供氧流量达到2.246 Nm³/min •T，保持此供氧流量吹炼30s，然后逐渐加大供氧流量到开始吹氧70s时供氧流量达到3.076Nm³/min•T，90s时供氧流量达到3.592 Nm³/min •T的正常供氧流量。在供氧过程中基本枪位为1.6m，主吹模式完到一次倒炉前2min，氧枪枪位为1.5m。

在吹氧过程中，活动罩裙在吹氧开始时设置于初始位置，开始吹氧后逐渐下降，至开始吹氧30s时达到降低总高度的35%，开始吹氧90s及以后降低到活动罩裙与炉口距离为50mm。除尘风机在活动罩裙高位、氧枪高位和低氧流量时采用高转速1600rpm运行。在整个冶炼过程中，转炉干法除尘系统运行正常，电除尘器无泄爆现象。

实施例3

以冶炼一炉143.5t钢水为例，转炉氧枪自动下枪到2.6m枪位时控制系统自动打开氧气吹炼，开始吹氧0～30s氧气流量由正常供氧流量的0%升至60%，既到30s时供氧流量达到2.193 Nm³/min •T，保持此供氧流量吹炼30s，然后逐渐加大供氧流量到开始吹氧70s时供氧流量达到2.874Nm³/min•T，90s时供氧流量达到3.592 Nm³/min •T的正常供氧流量。在供氧过程中基本枪位为1.6m，主吹模式完到一次倒炉前1min，氧枪枪位为1.4m。

在吹氧过程中，活动罩裙在吹氧开始时设置于初始位置，开始吹氧后逐渐下降，至开始吹氧30s时达到降低总高度的33%，开始吹氧90s及以后降低到活动罩裙与炉口距离为100mm。除尘风机在活动罩裙高位、氧枪高位和低氧流量时采用高转速1700rpm运行。在整个冶炼过程中，转炉干法除尘系统运行正常，电除尘器无泄爆现象。

Claims

1.一种高海拔地区转炉干法除尘系统控制泄爆的方法，其特征在于在转炉氧枪下枪至2.6m枪位时开始供氧，且供氧流量由0%逐渐提高至开始供氧30s时达到2.115～2.246 Nm³/min•T，并保持此供氧流量吹炼30s；到开始供氧60s时再逐渐提高供氧流量至开始供氧90s时达到3.592 Nm³/min•T的正常供氧流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述开始供氧至70s时供氧流量达到正常供氧流量的80～90%，即2.874～3.233 Nm³/min•T。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述转炉氧枪在主吹模式下的基本枪位为1.6m，所述主吹模式完成至一次倒炉前1～2min，氧枪枪位为1.3m～1.5m。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述氧枪的开氧点为2.6m。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述转炉干法除尘系统的活动罩裙在开始供氧时位于初始位置，开始供氧后活动罩裙逐渐降低高度至开始供氧30s时降低高度30%～35%，开始供氧90s时活动罩裙降低到与炉口距离50～100mm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述转炉干法除尘系统的除尘风机在活动罩裙高位、氧枪高位和低氧流量时的转速为1600～1700rpm。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述转炉干法除尘系统的电除尘器内长度方向上形成以CO₂为主要组分构成的惰性气体区间且与相邻气体组分区间间隔时间至少为60s。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述以CO₂为主要组分构成的惰性气体按体积百分比为CO<3%、CO₂：18～38 %、O₂：0～18%以及余量的N₂，所述以CO₂为主要组分构成的惰性气体在电除尘器内长度方向上形成流动。