湿法除尘在钢渣热焖烟气除尘的应用

司占强   陈辉  王晓辉

（日照钢铁控股集团有限公司设备处）

摘要：钢渣热焖车间采用热焖工艺处理转炉钢渣，钢渣在热焖环节产生大量含尘烟气，焖渣烟气含尘浓度超过100mg/Nm³，为使烟气达标排放≤ 20mg/Nm³，使用湿法除尘系统对钢渣热焖烟气进行除尘，取得了良好效果。

关键词：湿法除尘、热焖烟气、除尘

Application of Wet Dust Removal in Hot Braised Flue Gas Dust Removal from Steel Slag

           Si Zhanqiang  Chenhui  Wang Xiaohui

    ( Rizhao Steel Holding Group Co., Ltd.，Equipment Office)

 Summary: hot braised slag workshop uses hot braised technology to treat converter steel slag, steel slag produces a large amount of dust-containing steam in hot braised link, the emission concentration of braised slag flue gas is more than 100-150 mg/Nm³, In order to control flue gas and make it discharge up to standard ≤20 mg/Nm³,, wet dust removal is used to remove flue gas from hot braised steel slag, and good results are obtained.

 Keywords: wet dust removal,hot braised flue gas, dust removal

一、 目前日钢钢渣焖渣现状

目前国内钢渣主要处理工艺有：热泼法、风淬法、滚筒法、粒化轮法、热焖

法等。日钢热焖渣车间采用热焖工艺处理转炉钢渣，钢渣在热焖环节产生大量含尘蒸汽，通过焖渣盖捕集后导流至放散烟囱进行放散，实际排放浓度大于 100-150mg/Nm³。为保护环境，降低钢渣热焖排放含尘蒸汽中的含尘浓度，达到 20mg/Nm³以下排放标准，在热焖排放系统增加除尘处理设施。

日钢钢渣热焖法工艺流程如下：①高温钢渣→②翻渣（从渣罐翻到焖渣坑）→③搅拌（钩机搅拌）→④每倒 2罐渣进行一次打水醒渣（打水约 2-3min 使渣由红变暗）→重复①②③④步至焖渣 坑满后（约 15-20 罐）→⑤盖盖热焖并间歇打水→⑥开盖→⑦出渣到钢渣处理线进行钢渣处理。其中第⑤步热焖时间共计约 6 小时，打水热焖工艺为：第一阶段打水 70 分钟 →停水焖 10 分钟→第二阶段打水 70 分钟→停水焖 30 分钟→第三阶段打水 70 分 钟→停水焖 30 分钟→第四阶段打水 70 分钟→停水焖 20 分钟，焖渣第三个阶段开始焖渣盖掀开缝隙约 10cm 稳压。

二、焖渣烟气特点

1、烟气量变化大：打水第一阶段产生烟气量大，约60000m³/h，打水第四阶段产生烟气量小，约5000m³/h；

2、温度高：含尘蒸汽温度70-150℃；

3、湿度大：含湿量在30%左右；

4、烟气成份复杂：烟尘中含有大量氧化铁、氧化钙、氧化镁、硅酸二钙和硅酸三钙等化合物，具有水硬性和胶凝性特点，因此存在易板结和易结垢等现象。

三、除尘方式选择

常用粉尘除尘处理方式有布袋除尘、塑烧板除尘、电除尘、湿法除尘。由于焖渣烟气湿度大，容易板结和结垢，不宜采用前三种除尘方式，故选择湿法除尘系统。

四、湿法除尘工艺

集尘罩捕集+净化装置技术是冶金行业防止粉尘飞扬的通用方法。这种方法是由密闭罩把扬尘点全部密封起来，然后在产生粉尘处设吸尘罩 (吸尘管路入口)。吸出后的含尘气流经净化装置进行除尘后，通过负压风机排出系统，从而达到治理的目的。对日钢钢渣热焖现场情况，采取的工艺路线为：

焖渣坑内产生的烟气→烟尘捕集罩（原焖渣盖子）→烟气收集支管→电动切换阀→烟气收集总管→喷雾洗涤塔→降温除尘脱水器→风机→放散烟囱

                      湿法除尘工艺布置图 

五、湿法除尘器原理

1、喷雾洗涤塔

利用喷嘴直接喷出雾化水与含尘气流混合，利用气体与水的接触，而将气体中的污染物传送到水中，然后再将清洁气体与被污染的水分离，达到净化烟气的目的。烟气经由高效喷雾洗涤塔，采用气液逆向方式处理，即烟气自塔顶向下流动，水以雾状(或小液滴)向上喷 ，保证气液充分接触，然后较大含尘水滴通过下部排水管排出，烟气进入下一级设备精脱水，达到除尘目的。

2、高效除尘脱水器

脱水器作为整个系统的最终液滴分离器，主要由筒体、旋流组件、排水水封组成。在烟气净化系统中，饱和气体经过脱水器进入后续烟道后，由于外界温度低于烟气温度，故烟气中会有相当一部分烟气冷凝出来。这些液滴经常含有可见的尘粒，因为在冷凝过程中未被捕集的尘粒将成为冷凝核，冷凝过程中会有作为冷凝核的粉尘随之进入水中，采用高效的脱水器将该部分水脱除，对排放浓度降低大有益处。脱水过程中如果设备分离性能不好甚至没有脱水器，将导致含尘液滴被气流携带排放出去。这些含尘液滴在排放测试中会被检测出来，就像能检测出烟气中所含的尘粒一样。

六、焖渣除尘系统需要解决的问题：

1、烟气量变化大：单个焖池在工作时因工艺要求，往焖池内钢渣上打水，产生的烟气量开始多，后来少，多时如井喷，少时接近无，烟气量变化呈阶梯状分布，随时间变化不是缓慢过渡关系，因此，单独对一个焖池进行除尘，忽高忽低的烟气量会造成除尘系统不稳定，需要采取措施保证除尘系统稳定运行。通过对现场焖池工作规律总结，每个工场焖池处理钢渣每天的量比较恒定，处理钢渣消耗水量也基本恒定，焖池工作产生烟气量在同一时段接近恒定。

 因此，将各焖池现有烟囱串联起来，把整个工场或一个车间焖池的烟气汇集在一块，集中进行处理，会给除尘系统一个比较稳定的烟气量，除尘效果会好的多。

2、温度高：含尘蒸汽温度70-150℃，高温蒸汽中带有大量粉尘颗粒，所以，应该先把烟气温度降下来，再去除粉尘，才能让排放的烟气达标。

3、湿度大：含湿量在30%左右，烟气中湿气凝结成水，烟气管道需设置坡度引导收集处理这部分水。

4、烟气成份复杂：烟尘中含有大量氧化铁、氧化钙、氧化镁、硅酸二钙和硅酸三钙等化合物，具有水硬性和胶凝性特点，因此存在易板结和易结垢等现象，对烟气成分化学特性，要求我们在选择除尘方法和除尘设备时，选择适合粉尘化学特性的除尘方法及除尘设备。除尘用水，要经过中和处理，避免除尘设备结垢；喷水喷头，选择口大一点，延长板结和结垢时间；风机叶片选择不锈钢材质，可避免烟气中含碱颗粒的腐蚀。

5、烟气流速选择：烟气在管道、洗涤塔和脱水器中的流速，要求对设备影响最小，除尘效率最好。根据经验确定烟气在管道中流速为15-18m/s，在洗涤塔和脱水器中流速为3.5-5m/s。

  七、案例

根据以上分析计算，以型材炼钢制造部为例确定焖渣除尘系统设备及配套系统参数如下：

1、现有焖渣池状况

2、改造所需主要设备

八、结论

经过一个月的运行，这套湿法除尘系统运行稳定，在正常生产条件下检测排放烟气3次，均值在8mg/Nm3左右，达到排放出口颗粒物浓度≤20mg/Nm3要求，证明湿法除尘系统用来解决钢渣热焖烟气达标排放是成功的。

参考文献：

[1]  夏俊双，孙红亮，刘建新，冯会昌 《转炉钢渣热闷技术在济钢的开发应用》

《工业安全与环保》2009-03-019

[2]  王文林，曹蕾，顾红霞 《钢渣热焖工艺及其对水泥性能的影响》

    《硅酸盐通报》2020-05-033

[3]  刘楠薇 ， 赵盟  《钢渣热闷工艺循环水处理 》

《中国环保产业》2010-07-011