高爐冶煉是在低能量消耗的條件下,通過受控的爐料與煤氣流的逆向運動, 率地完成還原、造渣、熱傳導及渣鐵反應等過程,化學成分與物理性能較為理想的液態(tài)鐵金屬。
高爐是一個密閉的高壓容器,爐缸內(nèi)熱風壓力一般為0.8kPa~1.1kPa,爐內(nèi) 高溫度可達2100℃左右,風口帶一般溫度為1500℃。爐缸內(nèi)固態(tài)物是焦炭,液態(tài)物是渣水和鐵水。固態(tài)焦炭燃燒產(chǎn)生的煤氣流通常為CO、H2、N2等組成的混合氣,混合氣參與爐內(nèi)冶煉中的間接還原,過剩的混合氣從爐頂上升管逸出后收集,經(jīng)除塵凈化后回用。渣水的主要成分有CaO、SiO2 、Al2O3 、MgO、S、FeO;鐵水的主要成分有Fe、C、Si、Mn、P、S。液態(tài)渣鐵水從爐缸設置的出渣口和出鐵口排放(通過理論計算爐缸內(nèi) 容鐵量,決定出鐵的次數(shù),按時排放渣鐵)。當爐缸內(nèi)渣鐵水向外排放時,會伴有 量的煙塵排出,即出鐵場煙塵。煙塵的主要化學成分是: TFe55.27%,SiO22.46%,CaO7.9% ,MgO3.29%,游離態(tài)的SiO23.67%。高爐每生產(chǎn)1t鐵水,在出鐵場平均可散發(fā)出約2.5kg的煙塵,其中在鐵口、主鐵溝、砂口、下渣溝、鐵水罐產(chǎn)塵點合計產(chǎn)生煙塵約2.15kg,占煙塵總量的86%,此部分煙塵通常被稱為“一次煙塵;而在高爐開、堵鐵口時所產(chǎn)生的煙塵量約為0.35kg ,占總煙塵量的14% ,此部分煙塵稱為“二次煙塵”。目前,國內(nèi)絕大部分高爐的出鐵場除塵系統(tǒng)都只作一次煙塵的控制治理,因為工藝條件的限制,二次煙塵只能通過技術操作予以控制,不作特別治理。
巴彥淖爾市高爐出鐵場除塵器吸塵效果:
a)在每座高爐的出鐵口及鐵水包上部設置一個吸塵罩,吸塵罩通過管道引入除塵器內(nèi),在聯(lián)絡管道上裝置一個電動碟閥,碟閥在出鐵時打開,不出鐵時關閉。
b)為了提高吸塵效果,在不影響爐前各種設備設施運行的前提下,盡可能地增加吸塵罩口捕集面積,所以,吸塵罩設計為可以左右移動式。左右移動罩只是吸塵罩的前面有兩塊立板,此板吊在上部的固定橫梁上,用電動葫蘆控制。當開口機作業(yè)時,活動罩能夠同時向左右移動,以避開開口機作業(yè)位置,待作業(yè)完畢歸位后,活動罩同時向中間移動將吸塵罩的前面擋住,保持正常工作狀態(tài),從而增強捕集效果。
c)活動罩擋板距地面垂直高度設計為1m。為不影響泥炮堵鐵口作業(yè),橫梁距高爐距離應大于泥炮車旋轉(zhuǎn)半徑,橫梁的位置應高于開口機吊架的高度,其下沿位于開口機吊架上面10cm 即可。
d)出鐵口固定吸塵罩的上部從高爐一層平臺至橫梁之間全部封閉,位于泥炮車上部的部分能夠拆卸,以便于泥炮車檢修時的吊裝。
e)泥炮車外側(cè)全部封起,開口機內(nèi)側(cè)封至該機歸位處,固定罩距地面2m ,這樣便于爐前工人的操作;固定罩的前面由出鐵口線一側(cè)至 支柱之間全部封死,高度距地面1m。
巴彥淖爾市高爐出鐵場除塵器的安裝:
a) 除塵器的位置設立在高爐附近的平地上。有入風管道分別與各高爐的吸塵罩連接,管道上各安裝一個碟閥。
b) 布袋除塵器的處理風量為140000m3/h,過濾面積為1500m23,過濾風速為1.5m/min,采用6室單元,每室布袋64條,規(guī)格為250mm×5m。
煙塵治理后的環(huán)境效益:
出鐵場的含塵煙氣經(jīng)過布袋除塵器凈化后,氣體含塵量小于50mg/m3,可直接排入大氣,明顯了職工的作業(yè)環(huán)境,減輕了對職工健康的危害,減少了對廠區(qū)及周邊環(huán)境的污染。