在電爐煉鋼生產(chǎn)中為了對煙氣粉塵進行排除和凈化，達到節(jié)能減排的目的效果，采用煙氣除塵技術，不僅可以使電爐煉鋼生產(chǎn)中的煙氣粉塵得到有效控制與減少，還能有效確保鋼鐵冶煉和生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，并減少對外界環(huán)境的污染，除塵系統(tǒng)在電爐煉鋼生產(chǎn)中的應用具有重要的現(xiàn)實意義。為此，在接下來的文章中，將圍繞電爐煉鋼生產(chǎn)煙氣除塵系統(tǒng)改造各個方面進行詳細分析。

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煙氣除塵運行工作內(nèi)容

煙氣除塵運行工作主要內(nèi)容包括過濾、排灰和清灰，其中過濾主要是對于在煉鋼生產(chǎn)中空氣所產(chǎn)生的粉塵進行過濾，排灰則是對于煙氣除塵系統(tǒng)中將過濾的粉塵排除系統(tǒng)，清灰則主要是對于除塵器表面的灰塵進行輕撫，在除塵器作業(yè)中對灰塵進行清理。設備在工作時所產(chǎn)生的負壓主要是由設備主風機提供，煤塵通過吸塵口吸入，并根據(jù)過濾沙袋將氣流中所含有的粉塵過濾掉，經(jīng)過螺旋輸送機將粉塵輸送到卸灰閥管道進行排除。除此之外，在煙氣除塵器作業(yè)中清灰系統(tǒng)具有重要作用，清灰系統(tǒng)主要是由導氣管、空壓機和脈沖閥所組成，在作業(yè)過程中會形成一股脈沖氣流，并對濾塵布袋中所累積的灰塵進行噴吹，使布袋中的煤塵及粉塵進入到排灰系統(tǒng)中去，從而提高布袋過濾效果，有效對設備中所堆積的粉塵進行過濾。電爐融化溫度通常在1250-1500℃，煙氣成分主要有；硫化物、錳、氧化鐵、硅粉塵和一氧化碳，煙氣濃度約為8-13g/m3，煙氣林格曼黑度為3-5級，粉塵比分布狀態(tài)約占70-85%，小于15μm。在煙氣處理后，應確保煙氣林格曼黑度＜1級，粉塵＜50mg/m3，崗位粉塵＜10mg/m3。

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電爐煉鋼煙氣除塵系統(tǒng)中的改造項目內(nèi)容

2.1 主風機電機高壓變頻系統(tǒng)改造

主風機電機高壓變頻系統(tǒng)改造之前，主風機的轉速調(diào)整主要通過液力耦合器實現(xiàn)的，這種調(diào)速方式調(diào)節(jié)響應速度慢，調(diào)節(jié)響應精度低，主電機運行始終是50赫茲全速運行，電能消耗大，主電機運行轉速不能根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏變化而變化。為了實現(xiàn)通過調(diào)整風機轉速而實現(xiàn)節(jié)能降耗的作用，因此我們引進了高壓變頻器的技術在煙氣除塵系統(tǒng)的應用，我們這次除塵系統(tǒng)的重點改造主要就是應用高壓變頻器在系統(tǒng)中的加裝及應用。高壓變頻器主要是應用于主風機電機變頻調(diào)速，實現(xiàn)了主電機運行轉速根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏變化而變化，高壓變頻技術主要應用在電機輸入電能部分，通過高壓變頻器的頻率調(diào)整，來調(diào)整電機運行頻率及轉速，使主電機機運作時帶動主風機運轉，從而將電力轉換成風力。風機內(nèi)的螺旋槳會產(chǎn)生旋轉，在電爐煉鋼中帶動生產(chǎn)煙氣粉塵系統(tǒng)的運轉，并將粉塵輸送到凈化系統(tǒng)中去?？傮w來說，高壓變頻器的主要作用是調(diào)節(jié)主電機運行頻率及轉速從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)風機轉速，如缺乏高壓變頻器的有效調(diào)節(jié)使電機帶動主風機有效運作，則在電爐冶煉中所產(chǎn)生的煙氣和粉塵則不能被聚攏，而后期煙氣粉塵的凈化也不能有效實施。為了便于對煙氣粉塵聚攏，主風機的設置通常為管道式，在管道中將煉鋼中所產(chǎn)生的粉塵聚集到一起，并通過凈化系統(tǒng)將所堆積的廢氣進行凈化，并通過電機帶動主風機運行所產(chǎn)生的動力將其排放到大氣中去，而所堆積的廢氣粉塵也會通過螺旋輸送機將其輸送到倉儲部門，并進行包裝和排放。其中高壓變頻器的功率與主電機功率、主風機功率與煙塵輸送功率是密切相關的，通常來說，高壓變頻器的功率越大，主電機功率越大，主風機功率越大，則輸送煙塵速率和總量越大，在電爐煉鋼生產(chǎn)中煙氣除塵的效率高，消耗的電能大，只有通過高壓變頻器技術的應用從而實現(xiàn)對主風機電機轉速及頻率的控制，以實現(xiàn)節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)費用的目標，極大的提高經(jīng)濟效益。

2.2 凈化系統(tǒng)改造

凈化系統(tǒng)則主要是根據(jù)主風機所提供的動力將煙氣和粉塵輸送到電爐煉鋼中的布袋除塵系統(tǒng)中，并將所收集到的粉塵和煤塵進行統(tǒng)一處理。由于在煙氣粉塵處理中含有一些有毒氣體，并將其與粉塵混合在一起，為了確保其安全性，則主要是通過兩個半封閉式的煙塵收集罩對煙塵進行收集，最后主風機在電力推動下由管道將煙塵輸送到除塵器中，而根據(jù)除塵器自身的規(guī)格大小和濾網(wǎng)的規(guī)格不同，將不同顆粒大小的粉塵收集到相應規(guī)格大小的過濾網(wǎng)中，并由粉塵收集袋對其進行統(tǒng)一處理，經(jīng)過管道運輸將灰塵收集到統(tǒng)一包裝中進行統(tǒng)一排放。對于過濾的粉塵煙氣則通過過濾網(wǎng)將含毒煙氣中的有毒物質(zhì)充分吸收，將其轉變?yōu)榍鍧崥怏w，最后由主風機將氣體抽到煙囪中去，最后排到大氣中。而布袋除塵系統(tǒng)則是在電力自動控制技術的重要環(huán)節(jié)，其中的任何一個部件出錯都會使電路煉鋼生產(chǎn)中煙氣除塵系統(tǒng)出現(xiàn)問題，最終導致煙塵處理不合格。袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。濾料使用一段時間后，由于篩濾、碰撞、滯留、擴散、靜電等效應，濾袋表面積聚了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以后的運動過程中，初層成了濾料的主要過濾層，依靠初層的作用，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。隨著粉塵在濾料表面的積聚，除塵器的效率和阻力都相應的增加，當濾料兩側的壓力差很大時，會把有些已附著在濾料上的細小塵粒擠壓過去，使除塵器效率下降。另外，除塵器的阻力過高會使除塵系統(tǒng)的風量顯著下降。因此，除塵器的阻力達到一定數(shù)值后，要及時清灰。清灰時不能破壞初層，以免效率下降。袋式除塵器高的除塵效率是與它的除塵機理分不開的。含塵氣體由除塵器下部進氣管道，經(jīng)導流板進入灰斗時，由于導流板的碰撞和氣體速度的降低等作用，粗粒粉塵將落入灰斗中，其余細小顆粒粉塵隨氣體進入濾袋室，由于濾料纖維及織物的慣性、擴散、阻隔、鉤掛、靜電等作用，粉塵被阻留在濾袋內(nèi)，凈化后的氣體逸出袋外，經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法去除，清除下來的粉塵下到灰斗，經(jīng)雙層卸灰閥排到輸灰裝置。濾袋上的積灰也可以采用噴吹脈沖氣流的方法去除,從而達到清灰的目的，清除下來的粉塵由排灰裝置排走。袋式除塵器的除塵效率高也是與濾料分不開的，濾料性能和質(zhì)量的好壞，直接關系到袋式除塵器性能的好壞和使用壽命的長短。而過濾材料是制作濾袋的主要材料，它的性能和質(zhì)量是促使袋式除塵技術進步，影響其應用范圍和使用壽命，因此需要對布袋選用要進行多次試驗及選型，在除塵系統(tǒng)改造前，我們使用氟美斯系列針刺氈布袋，這種氟美斯系列針刺氈布袋耐高溫效果不錯，纖維網(wǎng)格密度適中，但是在我們使用過程中發(fā)現(xiàn)在高溫高酸性的環(huán)境中，氟美斯針刺氈布袋出現(xiàn)大量侵蝕損壞現(xiàn)象，特別是在風口進風段的1#艙室段，大量出現(xiàn)布袋高溫環(huán)境下的酸性侵蝕，從而極大的降低了除塵的效果，增加了設備維修維護費用。因此我們通過多方論證將除塵器內(nèi)1#2#3#艙內(nèi)的除塵布袋更換為玻璃纖維針刺氈布袋，考慮到經(jīng)濟費用問題，我們將酸性度不強的4#艙內(nèi)保留氟美斯針刺氈布袋，這樣經(jīng)過改造后不僅減少了除塵布袋的損毀數(shù)量，降低了維修費用，還提高了除塵效果。

2.3 煙氣及有害氣體監(jiān)測控制系統(tǒng)改造

在電爐煉鋼生產(chǎn)煙氣除塵中，對電氣自動化控制進程產(chǎn)生重要作用的是控制系統(tǒng)，而主風機運行與否，以及除塵系統(tǒng)凈化功能與效率都是通過控制系統(tǒng)來進行統(tǒng)一調(diào)配的。其中控制系統(tǒng)主要是通過PLC技術對相關數(shù)據(jù)進行采集，在經(jīng)過計算后通過高壓變頻來對主風機運作功率進行掌握，由于煙塵較多，因此在灰塵清除工作較為繁雜時，電功率較大，主風機功率高，煙塵輸送速度快，在除塵系統(tǒng)中對煙塵的運送速度和運送量都顯著增加，同時也提高了過濾網(wǎng)中對粉塵過濾的速度和過濾量。在電爐煉鋼生產(chǎn)過程中如果所產(chǎn)生的煙塵量較小，控制系統(tǒng)則會使主風機運作效率和功率適度降低，從而降低整體的煙氣除塵系統(tǒng)的工作效率。我們在風道母管進口處安裝煙塵監(jiān)視儀，對煙塵排放和清潔工作進行監(jiān)測，同時將煙氣的濃度信號傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)中去，通過變頻調(diào)速系統(tǒng)，將變頻器的下線頻率設置為40Hz，同時對其進行閉環(huán)控制，在煙塵濃度較高時則增加其功率，當煙塵濃度較低時則使其輸出功率降低，通過加裝激光煙氣分析儀，使其測量誤差較小，測量范圍廣，對煙氣高溫度的檢測通?？梢赃_到700度左右，安裝環(huán)境溫度則在零下50℃到零上80℃左右，與現(xiàn)場安裝條件完全滿足。此外，還要對煙塵器的故障問題進行考慮，除了閉環(huán)控制外，對其進行手動控制和開環(huán)控制，在煙塵儀存在故障時，操作人員可以對其運行頻率進行設定，同時對除塵運行工作實行人為干預。通過PLC技術在除塵系統(tǒng)中的應用，實現(xiàn)了PID閉環(huán)控制，有效的提高了除塵系統(tǒng)的除塵效率，降低了煙氣外排的濃度及有害物質(zhì)，達到相當好的預期效果。

2.4 噪聲污染系統(tǒng)改造

對電爐冶煉、LF爐冶煉噪聲污染，爐側煙氣導流罩和屋頂集塵罩可以起到隔聲作用，并且在電爐爐體周圍全國首創(chuàng)加裝分段式全包圍除塵隔音隔熱罩，使在冶煉過程產(chǎn)生的噪聲污染得到有效控制，同時分段式全包圍隔音隔熱罩還能有效減少熱能的放散損耗，減少冶煉過程中的熱能損耗，提高冶煉效率。此外，有專家指出，Consteel（康斯丁）煉鋼電弧爐采用廢鋼預熱和連續(xù)加料方式，相比傳統(tǒng)煉鋼電弧爐，噪聲影響會小很多。石墨電極的端部插在泡沫渣中，電弧始終被包圍在熔池鋼液表面的泡沫渣內(nèi)對鋼液實施埋弧加熱，而不直接接觸固體廢鋼。因此，熔池工況十分平穩(wěn)，電弧比較穩(wěn)定，電壓波動非常小，噪音也相對較低（95dB），工作環(huán)境明顯改善。

2.5 廢水循環(huán)再利用措施

電爐煉鋼廠通常采用干法除塵，產(chǎn)生的廢水主要包括間接冷卻循環(huán)水和直接冷卻循環(huán)水。電爐、LF爐、連鑄機、空壓機、氧壓機和各種除塵風機等設備間接冷卻為凈環(huán)水，使用后僅水溫升高，水質(zhì)未受污染，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，為保持水質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)生的少量排水補入濁環(huán)水系統(tǒng)。連鑄坯二次冷卻水含有氧化鐵皮和少量油，經(jīng)旋流沉淀池沉淀、化學除油器加藥沉淀去除油及懸浮物后，泵至高速過濾器過濾，出水經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，系統(tǒng)少量排污水可作為鋼渣冷卻用水，不外排。

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結  論

文章主要針對電爐煉鋼煙氣除塵系統(tǒng)的改造進行論述，重點闡述了干法除塵器在進行一系列改造中的內(nèi)容及原因，通過一系列改造使除塵器的除塵效果得到極大提升，同時還進一步的降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。積極響應國家節(jié)能減排的號召，是加快新舊動能轉換的具體實施措施的體現(xiàn)，希望通過我們一系列的改造，實現(xiàn)習總書記所提倡的“綠水青山就是金山銀山”的偉大號召！