樊安民
干法除塵技術受到我國鋼鐵行業(yè)的重視，對于干法除塵技術研究和發(fā)展，從最初的高爐煤氣干法布袋除塵系統(tǒng)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，干法除塵技術不斷創(chuàng)新、實踐經(jīng)驗不斷總結，逐漸被推廣到全國高爐、轉爐的除塵系統(tǒng)中。干法除塵技術不僅簡化了工藝系統(tǒng)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難以處理的問題。
干法除塵技術的要點
1.控制煤氣的溫度以及水分。
在一般的高爐冶煉中，溫度的控制至關重要，它與企業(yè)的經(jīng)濟效益有著較大的關系，假如溫度過高，除塵系統(tǒng)的濾袋會被燒壞導致無法使用，其修復過程也較為繁瑣。另外，溫度過低或蒸汽較大都會產生濾袋結露等嚴重的后果，導致除塵器無法運作而使工作停滯。在使用干法除塵設備時，把溫度和水分控制在一個適合的范圍內，其直接決定了干法除塵的效果。目前，較為方便且實用的操作是在布袋除塵器前設置換熱器，當除塵系統(tǒng)溫度過高或者過低時，及時調控溫度，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(wěn)運行。
在轉爐吹氧冶煉時，所產生的煙氣經(jīng)過汽化冷卻煙道降溫后，煙氣大約以800攝氏度～1000攝氏度進入蒸發(fā)冷卻器。根據(jù)實際情況，進行精準控制蒸發(fā)冷卻器中的噴水量，從而對煙氣進行冷卻降溫。此后，大約有50%的粉塵通過吸附沉降，落入蒸發(fā)冷卻器底部的鏈式輸灰機；粗灰經(jīng)過輸灰系統(tǒng)運輸?shù)街付ㄎ恢茫瑥亩ＷC了設備的平穩(wěn)運行。
2.自動檢測系統(tǒng)存在的問題：
自動檢測設備在干法除塵系統(tǒng)運行中所發(fā)揮的監(jiān)督作用尤為重要，可以在線實時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。自動檢測系統(tǒng)在連續(xù)運行過程中存在3個問題：一是因檢測裝置某些情況及工況的因素會發(fā)生誤報信息；二是自動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(xiàn)的故障，一般還要定期采用人工檢測的方法與其數(shù)據(jù)對比，進一步達到檢測的準確性。例如，在干法除塵設備運行中，一些腐蝕性物質及礦物質在高速煤氣運行中被布袋攔截，經(jīng)過強烈的碰撞，物質殘留在布袋上，從而影響煤氣的質量。另外，爐頂管道噴淋降溫等給煤氣帶來一定量的飽和水，這些飽和水的集聚對布袋使用帶來了不利影響。同時，結合自動檢測數(shù)據(jù)對設備的運行故障進行判斷，總結出行之有效的煤氣遺漏補救方法，保障除塵系統(tǒng)的正常運行，完成符合質量要求的煤氣輸送。
3.維持設備正常運轉。
在干法除塵系統(tǒng)中，除塵設備運行的正常與否，是除塵過程中保障煤氣合格的關鍵所在。首先，煤氣除塵器在使用時要符合壓力容器的技術要求需要定期進行年審、校驗，對設置的防爆閥等安全附件要按周期進行檢查、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(jù)實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，要維持除塵器的低壓脈沖反吹系統(tǒng),使整套設備在自動化設定的程序中穩(wěn)定運行，從而達到良好的除塵效果。
4.干法靜電除塵技術要點：
干法靜電除塵技術，采用圓筒狀結構，耐壓在0.3兆帕,分為單室四電場。一二電場與三四電場極板、極線，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）自動振打機，根據(jù)運行狀況實現(xiàn)自動清灰。靜電供電系統(tǒng)采用高頻電源，可根據(jù)煤氣運行狀況有效地調節(jié)電壓與電流的可控關系。為防止因溫差造成的筒壁結露積灰影響煤氣質量，對設備外部采取了全保溫措施，通過相應的技術處理提高了煤氣的凈化效率。
干、濕法除塵技術分析
1.干、濕法除塵技術工序分析：
高爐常用的濕法煤氣凈化工藝，采用串聯(lián)文氏管系統(tǒng)，由煤氣上升管、下降管經(jīng)重力除塵器，先進入一級文氏管除塵器，再進入脫水器，最后進入二級文氏管除塵器至脫水器，通過高壓閥組、消聲器、緊急水封閥，最終進入煤氣柜。在煤氣回收過程中，濕法除塵運行成本高、工序復雜，經(jīng)常出現(xiàn)二次污染，水質凈化時間較長、難度較大等問題。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。
干法除塵技術由高爐頂部直接進入重力除塵，通過調節(jié)閥、脫水器進入高爐煤氣布袋除塵器精細過濾，過濾的凈化氣體通過煤氣管網(wǎng)，最后進入煤氣柜。與濕法除塵技術相比，干法除塵技術在煤氣回收過程中，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.人工操作和自動控制系統(tǒng)分析：
相對于傳統(tǒng)的濕法除塵技術，干法布袋除塵技術在設備的維護保養(yǎng)上的成本很低，從人工操作成本方面來說，濕法除塵技術需要人工集中處理排污系統(tǒng)，正常情況下每20分鐘排放污泥一次，需要的時間較長。在干法布袋、靜電除塵技術上，采用自動控制系統(tǒng)的手段，只需作業(yè)人員進行簡單快速的操作、檢查，經(jīng)過統(tǒng)一管理可完成強大的工作量，節(jié)省了人工維護、運行成本。
3.能源消耗差值分析：
在濕法除塵技術中，引風機的耗能較大，所形成的阻力在1.2兆帕左右,而在干法除塵技術中只有0.9兆帕。首先，傳統(tǒng)的濕式除塵器引風機要求的功率總值，相較于干法除塵器高出35千瓦左右。其次，從輔助系統(tǒng)運行的耗能對比,傳統(tǒng)的濕式除塵器的輔助系統(tǒng)是污水循環(huán)處理系統(tǒng)，需消耗50千瓦的功率；采用干法除塵技術，只消耗了30千瓦的功率。
以上分析表明，在冶煉生產過程中，干法除塵技術在煤氣回收利用方面有良好的發(fā)展前景。運用干法除塵技術時要因地制宜，在轉爐、高爐中依據(jù)科學的方法進行煙氣凈化，從而實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境健康有序發(fā)展，同時又保障了企業(yè)的生產指標。
《中國冶金報》（2020年01月16日 08版八版）
