浅谈高炉出铁场除尘创新与改造

白玮

（山东莱芜钢铁股份有限公司，炼铁厂 山东 莱芜 271104）

随着高炉高风温、高煤比、高富氧、高顶压等操作手段的应用，冶炼强度的不断提高，生产工艺和操作水平的不断提升，高炉产量不断提高，烟尘的排放量也随之加大，员工对现场环境和清洁生产的要求也越来越强烈。原有的出铁场除尘能力突显不足，必须进行改造创新，提高除尘效果。

1 现状

莱钢股份炼铁厂现有六座高炉，高炉出铁场最初设计为斜坡式出铁场。出铁场平台高低错台多、放坡多。高炉在出铁过程中产生大量的烟尘。高炉出铁场除尘原设计只有铁口顶吸罩和罐位罩进行除尘，铁口和罐位产生的烟尘大部分被收集，仍有部分烟尘得不到很好的收集，影响除尘效果。撇渣器和流铁沟处有大量烟尘外溢，但是撇渣器和流铁沟因标高相差大，无法实现封闭，无法进行除尘，给高炉现场环境造成严重污染。同时带有腐蚀性的酸性烟尘加剧了厂房钢结构的锈蚀。

2 原因分析

出铁场除尘效果差的原因主要有：（以莱钢股份炼铁厂2#高炉为例）

2.1 出铁场除尘器入口管道曲折，阻损大

2 #高炉出铁场除尘原设计为1#、2#高炉共同使用，因现场空间的限制，除尘器本体入口部位设计成方管，弯头多，管网走线曲折，阻损大。随着两座高炉大修扩容以及1#高炉新上出铁场除尘，只在方管的中部进行隔断，仅供2#高炉出铁场除尘使用。随着2#高炉扩容及冶炼强度的提高，出铁量大大提高，加之原除尘的设计缺陷，系统阻力大，系统各处风量分配不合理，除尘效果差。

2.2 出铁口顶吸罩为固定式，容积小

原出铁口顶吸罩为固定式，受现场开口机、泥炮的影响，容积小，除尘能力差。影响炉前作业。为方便检修在顶吸罩上开孔，因此外面的风混入严重。由于是不可移动，导致位置偏高，受横向风干扰明显。

2.3 出铁口无侧吸

铁口侧吸是烟尘捕集的重要部分，出铁口大量的烟尘通过侧吸进行除尘。原设计受高炉产量小和现场位置的限制，没有设计侧吸罩，因此，除尘效果差。

2.4 撇渣器、流铁沟难封闭，无法除尘

改造前出铁场平台为耐火砖干铺，现场平台放坡多。主沟、撇渣器、流铁沟、罐位平台标高不一。撇渣器、流铁沟为敞开式，没有进行封闭。出铁时产生二次烟尘无法捕集。

3 改造措施

多年来，莱钢股份炼铁厂针对六座高炉出铁场除尘效果差的现状，作了大量的研究、改造和实践，取得了显著的效果。借助几座高炉大修的机会，多次对出铁场除尘进行创新改造，达到良好的除尘效果。（以莱钢股份炼铁厂2#高炉为例）主要措施有：

3.1 对除尘风机能力进行核算和风量重新分配，管道重新优化、设计。

通过核算原出铁场除尘风机除尘风量，只需将除尘器本体入口的方管拆除至与原1#高炉除尘管道隔断的部位，重新进行管道优化，能够满足改造后的风量需求。将原有的方管道和方弯头全部拆除。对除尘器进口至吸尘点处主管道进行优化，重新布置管道走向，将管道设计成直管，走向取直。在原管道上设置两个弯头，减少管道弯头数量，降低系统阻力。制作一个天圆地方连接除尘器本体和除尘主管道。通过改造，管道走向更加合理，系统阻力大大减少。

3.2 顶吸罩改造为可移动式，增大尺寸，增大容积。

改造固定式顶吸罩为可移动式顶吸罩。同时加宽、加长、加深顶吸罩尺寸，以此来增大容积，增加除尘量。在顶吸罩前面设置类似风铃的钢制防雾帘，使开铁口瞬间产生的大量烟尘得以缓冲，减少大量烟尘外溢。同时，在顶吸罩周围设置了雾化喷淋装置。通过向烟尘上喷雾化水，减少烟尘的扩散。通过改造，大大提高了除尘能力。

3.3 在铁口处增加侧吸罩

铁口侧吸是烟尘捕集的重要部分，侧吸不能吸走的烟尘上升部分由顶吸罩捕集吸走。在铁口位置，安装1200mm×1000mm×700mm方形侧吸罩，在罐位除尘管道的下方开口，安装直径Φ1100mm的除尘管道，从高炉泥炮操作室底部敷设。在侧吸口侧面设计挡烟板，压缩烟气的扩散空间，提高侧吸口的捕集效率。由于侧吸使用过程中易出现渣铁堵死通道的问题，在侧吸口侧面设计清渣门。

3.4 出铁场平台的平坦化改造，为出铁场的封闭创造条件

将原有坡度的出铁场，以撇渣器标高为基准进行改造，改造为同一标高的平坦的出铁场。在高炉出铁场原框架梁基础上新增钢筋混凝土连续板墙，增加整体刚度，在板墙上预制装配盖板，盖板上面现浇150mm整体钢筋混凝土路面，将出铁场整体标高改造为7.600m，实现了出铁场彻底平坦化。通过改造使得撇渣器、主流铁沟、流铁沟的封闭得以有效实施。

3.5 罐位平台改造为一体式，平盖板封闭

罐位平台在原基础上加高1100mm，与流铁沟上封闭盖板标高及出铁场平台标高相同，将2#-5#罐位之间用活动盖板全部密封，在盖板上表面用200mm×200mm的H型钢整体抬高，上表面用厚度为6mm花纹板密封。外侧H型钢与支撑平台之间用厚度为8mm钢板密封。通过改造，为流铁沟除尘管道敷设创造条件。

3.6 撇渣器、流铁沟除尘改造

高炉出铁场铁水流经区域分为主沟、撇渣器、流铁沟，烟尘产生区域为主沟后端撇渣器出口部位、整个流铁沟。因此在这些部位设计安装全密闭式除尘罩，同时增加除尘点进行除尘。

3.6.1 主沟撇渣器上设置除尘罩

在主沟撇渣器部位增加2400mm×3400mm×1600mm除尘罩，内部喷涂耐火材料，增大使用寿命。用直径φ426mm管道通过出铁场混凝土平台连接至除尘侧吸管道总管。在管道上设置一台电动风量调节阀进行风量调节。

3.6.2 流铁沟除尘罩盖板封闭

出铁场平坦化改造后，对流铁沟设计安装除尘罩盖板进行封闭。流铁沟除尘罩盖板宽度依据罐位平台与挡墙之间的距离制作，上表面与挡墙及罐位平台平齐。沟嘴部位留出1500mm的间隙作为炉前的操作区域，沟嘴之间的部分平均分成两个盖板，盖板分为两层，底面采用厚度为14mm钢板全密封，上表面采用厚度为6mm花纹板焊接，两层之间焊接锚固件并喷涂耐火材料。沟嘴部位1500mm部分制作活动门，出铁过程中全部盖严，处理沟嘴时打开。通过将流铁沟用除尘罩盖板封闭，使得流铁沟的烟尘能够进行捕集。

3.6.4 流铁沟除尘管道设计安装

流铁沟长度为22米，在2#--3#罐位、3#--4#罐位、4#--5#罐位增加三个侧吸除尘点。在2#--3#、3#--4#、4#--5#罐位间底部设置流铁沟侧吸管道，制作安装三个500mm*600mm的方管道与除尘主管道连接，在三个管道上分别设计安装调节阀，控制风量大小，保证出铁过程中的除尘效果。

4 改造后效果

通过对出铁场除尘进行创新、改造，使高炉出铁场烟尘得到很好的收集。现场环境得到大大的改善，降低了烟粉尘带来的污染。烟尘排放达到了国家标准。

[1]王绍文，张殿印，徐世勤.环保设备材料手册[M].北京：冶金工业出版社，1992，1-1226.