高炉锰铁生产中粉尘的治理
2001-04-28 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
高炉冶炼锰铁与高炉生铁的生产过程基本相同。其生产过程的多道工序都有多道工 序都有粉尘产生，如原料系统、出铁场、煤气系统。扬尘点多且面广，容易形成厂区一 片烟尘，是铁合金厂的重要污染源，因此在保证锰铁冶炼的同时，必须做好粉尘的处理 。目前对这些粉尘的处理已有了成熟有效的技术。
1 高炉煤气除尘
锰铁高炉煤气是铁合金企业的主要能源形式，煤气系统不仅涉及煤气生产、输送、分配 、消耗等诸多环节，而且还关系到多种工序产品产量和质量的提高、原材料成本的降低 ，以及环境污染的改善等一系列问题。由于锰铁高炉煤气含尘量多、细、温度高，而且 灰尘易于凝结硬化，故净化十分困难。如将其外排不仅对空气污染大，而且锰铁高炉煤 气CO含量高，发热值大，如不加以利用，就浪费了宝贵的能源。目前锰铁高炉煤气的 净化主要有两种类型。
1.1 湿式除尘系统
这是60年代在突破了锰铁高炉煤气净化回收技术难关后采用的方法，它使高炉锰铁 冶炼技术进入了一个独立发展的新阶段。其最为适用的、常见的工艺流程如下：
高炉荒煤气?→重力除尘?→旋风除尘?→灰泥捕集?→洗涤除尘?→脱水器?→湿式 电除尘?→净煤气?→调压、分配站?→各用户
该系统运行稳定，炉况稳定时除尘效果能够达到净煤气含尘量小于10mg/m3。然而由于湿 式除尘的效率随炉顶压力波动而波动，用水量大，损失煤气的热量，增加煤气含水量， 不仅降低了煤气的发热值，而且对热风炉等加热设备的寿命也有不利影响。此外，湿式 除尘系统需配置庞大的给、排水及污水处理设施。所以湿式除尘所用设备多，投资高， 耗水量大，水污染问题难以解决，煤气的热损失和阻力损失大，对回收能量不利。
1.2 干式除尘系统
锰铁高炉煤气干式除尘技术发展至今，已日趋成熟，是一种高效率的除尘设备，其 除尘率可达99.9％以上。干式布袋除尘一般采用的工艺流程如下：
高炉荒煤气→重力除尘器→煤气换热器→布袋除尘箱体→净煤气总管
目前，在高炉煤气净化系统中，布袋除尘一般都使用玻璃纤维滤布，其工作温度是 80～300℃，上限是能够承受的最高工作温度，下限是保证煤气不结露温度。滤袋寿命是 布袋除尘运行管理的核心。延长滤袋运行时间、提高滤袋寿命、降低滤袋破损率是布袋 除尘工艺优越性能否充分显示的关键。近年来，我国有关部门研制了各种新型滤布，包 括玻璃纤维滤料和合成纤维滤料，这些新材料提高了布袋使用寿命，降低了破损率。合 成纤维滤布的出现也为脉冲布袋除尘器试验的成功创造了条件。这项技术滤速高、设备 少、寿命长、投资低，为煤气除尘的进一步发展提高了一个全新方法。但是由于锰铁高 炉炉顶煤气温度大于400℃，通常为500±50℃，最高为700℃，故必须采用降温措施。
煤气降温技术目前主要采用在重力除尘中使用高压水喷雾；在高炉炉顶喷水雾化分 程控制；外冷间接换热装置三种方法。高炉煤气干式布袋除尘工艺经历了几十年的实践 、开发、完善，与传统的湿法除尘相比，具有节能、煤气质量好、运行费用低、投资省 及避免二次污染等优点。
1.3 电除尘系统
高炉煤气静电除尘是80年代开始应用的技术。首次应用是在法国SFPO铁合金厂的 910m3锰铁高炉上，其工艺流程为：高炉→重力除尘器→板式电除尘器→洗涤塔→洗气 机→净煤气总管→各用户。各步设备除尘效率分别为67％、95％、80％和59％，净煤气 含尘量小于1mg/m3。该系统工艺设备先进，运行可靠，除尘效率高，是值得推广应用的 先进除尘技术。但设备一次性投资大，运行费用高，对操作人员的素质要求高。
此外，在煤气除尘系统中也得到广泛应用。
2 出铁场除尘
锰铁高炉出铁场烟尘产生于出铁口、主沟、撇渣器、铁水沟、沉淀坑、铁水罐或铁 模及开堵出铁口时的操作。高炉出铁过程中所产生的烟气，是伴随着熔融状态的铁、渣 逸出的锰蒸汽与空气中的氧结合并氧化成MnO2和Mn3O4的棕红色的气溶胶，它不易扩散 、沉积，因而悬浮在大气中，严重污染空气。目前生铁高炉出铁场除尘工艺主要是采用 抽风罩收集烟尘，然后通过布袋除尘器或电除尘器除尘。如武钢5号（3200m3）高炉出铁 场就是采用电收尘器除尘。锰铁高炉生产中对出铁场烟尘的治理目前有如下方法：在出 铁时用大排气扇定向吹；在出铁大沟和撇渣器上安装活动排气罩；在出铁场屋面上增设 排气天窗；出铁时采用烟囱抽到高空排入大气，出铁场厂房加高，改善屋面通风结构， 采用半封闭式措施等。
3 原燃料贮运和矿槽除尘
锰铁高炉用的原料和辅助原料，在运输、筛分、转运过程中，粉尘产生量很大。不 仅污染环境，损害人体健康，而且对电气设备的安全运行也带来很大危害。对这些粉尘 的治理，可分三部分进行。
3.1 原料贮运部分
锰铁高炉原料和辅助原料在运输、破碎、筛分过程中产生的粉尘，多采用抽风除尘 设备，即在受料点及转动点设置吸尘器，以抽风的方式将粉尘通过布袋过滤除尘。其工 艺流程为：吸尘罩→布袋除尘器→离心抽风机→排气筒。
3.2 矿槽上部
锰铁高炉原料矿槽具有产尘点多而分散、产尘量大、阵发性强的特点。对槽上卸料 车在卸料时由料槽内反升上来的大量粉尘，可在每个料槽上安装一个吸尘罩，通过管网 以抽风的方式将粉尘吸入布袋过滤而除尘，各料槽上的粉尘得到有效的收集，除尘器净 化后的空气通过排气筒排入大气。
3.3 矿槽下部
矿槽下部，包括振动筛、给料器、皮带输送机和料杭，主要是放料落差产生的粉尘 及扬尘。
新钢3号锰铁高炉槽下采用电除尘系统。该系统由一台锅炉离心风机通过管网将各扬 尘点的含尘烟气吸入电除尘器，粉尘由电除尘器收集后经槽下皮带返回烧结，废气则通 过烟囱排入大气。料坑的两个扬尘点尘源面积大，落差高，设计采用的吸尘罩即能有效 地抽走料坑的烟尘，又不妨碍料车运行和检修，使料坑的扬尘得到治理。但整套设备一 次性投资较大，运行维护费用较高。
湘锰5号（300m3）锰铁高炉槽下石灰槽（2个）和白云石槽（1个）采用简易布袋除尘 系统，三个抽尘点分别在各称量斗上方，每处抽气量为4000m3／h，三个点不同时工作。 系统工艺流程为：三个吸尘罩→简易布袋除尘器→通风机→烟囱。烧结矿槽（5个）槽 下振动筛及称量斗的除尘，采用350m2回转反吹扁袋除尘器，五个抽尘点设在振动筛密 闭罩上，每处抽气量为7000m2／h，五个点不同时工作。系统工艺流程为：五个吸尘罩→ 350m2回转反吹扁袋除尘器→通风机→烟囱。料坑除尘系统采用回转反吹扁布袋除尘系 统。二个抽尘点分别在各料坑上方，二点不同时工作。系统工艺流程为：异形吸尘罩→ 回转反吹扁布袋除尘器→离心通风机→排气筒。贮矿槽槽下风力筛系统既是筛分设备， 又是除尘设备，烧结矿、生石灰等经电磁振动给料器均匀给料，小于5mm的粉尘随风抽 出经重力除尘、旋风除尘及布袋除尘后排放。
上述槽下除尘系统不管是电除尘还是布袋除尘，设备运转均正常，检修维护工作量 小，彻底改变了槽下作业区环境恶劣的状况，各岗位粉尘排放浓度及烟气排放浓度均低 于国家标准，粉尘可回收作烧结原料用，达到较好效果。
1 高炉煤气除尘
锰铁高炉煤气是铁合金企业的主要能源形式，煤气系统不仅涉及煤气生产、输送、分配 、消耗等诸多环节，而且还关系到多种工序产品产量和质量的提高、原材料成本的降低 ，以及环境污染的改善等一系列问题。由于锰铁高炉煤气含尘量多、细、温度高，而且 灰尘易于凝结硬化，故净化十分困难。如将其外排不仅对空气污染大，而且锰铁高炉煤 气CO含量高，发热值大，如不加以利用，就浪费了宝贵的能源。目前锰铁高炉煤气的 净化主要有两种类型。
1.1 湿式除尘系统
这是60年代在突破了锰铁高炉煤气净化回收技术难关后采用的方法，它使高炉锰铁 冶炼技术进入了一个独立发展的新阶段。其最为适用的、常见的工艺流程如下：
高炉荒煤气?→重力除尘?→旋风除尘?→灰泥捕集?→洗涤除尘?→脱水器?→湿式 电除尘?→净煤气?→调压、分配站?→各用户
该系统运行稳定，炉况稳定时除尘效果能够达到净煤气含尘量小于10mg/m3。然而由于湿 式除尘的效率随炉顶压力波动而波动，用水量大，损失煤气的热量，增加煤气含水量， 不仅降低了煤气的发热值，而且对热风炉等加热设备的寿命也有不利影响。此外，湿式 除尘系统需配置庞大的给、排水及污水处理设施。所以湿式除尘所用设备多，投资高， 耗水量大，水污染问题难以解决，煤气的热损失和阻力损失大，对回收能量不利。
1.2 干式除尘系统
锰铁高炉煤气干式除尘技术发展至今，已日趋成熟，是一种高效率的除尘设备，其 除尘率可达99.9％以上。干式布袋除尘一般采用的工艺流程如下：
高炉荒煤气→重力除尘器→煤气换热器→布袋除尘箱体→净煤气总管
目前，在高炉煤气净化系统中，布袋除尘一般都使用玻璃纤维滤布，其工作温度是 80～300℃，上限是能够承受的最高工作温度，下限是保证煤气不结露温度。滤袋寿命是 布袋除尘运行管理的核心。延长滤袋运行时间、提高滤袋寿命、降低滤袋破损率是布袋 除尘工艺优越性能否充分显示的关键。近年来，我国有关部门研制了各种新型滤布，包 括玻璃纤维滤料和合成纤维滤料，这些新材料提高了布袋使用寿命，降低了破损率。合 成纤维滤布的出现也为脉冲布袋除尘器试验的成功创造了条件。这项技术滤速高、设备 少、寿命长、投资低，为煤气除尘的进一步发展提高了一个全新方法。但是由于锰铁高 炉炉顶煤气温度大于400℃，通常为500±50℃，最高为700℃，故必须采用降温措施。
煤气降温技术目前主要采用在重力除尘中使用高压水喷雾；在高炉炉顶喷水雾化分 程控制；外冷间接换热装置三种方法。高炉煤气干式布袋除尘工艺经历了几十年的实践 、开发、完善，与传统的湿法除尘相比，具有节能、煤气质量好、运行费用低、投资省 及避免二次污染等优点。
1.3 电除尘系统
高炉煤气静电除尘是80年代开始应用的技术。首次应用是在法国SFPO铁合金厂的 910m3锰铁高炉上，其工艺流程为：高炉→重力除尘器→板式电除尘器→洗涤塔→洗气 机→净煤气总管→各用户。各步设备除尘效率分别为67％、95％、80％和59％，净煤气 含尘量小于1mg/m3。该系统工艺设备先进，运行可靠，除尘效率高，是值得推广应用的 先进除尘技术。但设备一次性投资大，运行费用高，对操作人员的素质要求高。
此外，在煤气除尘系统中也得到广泛应用。
2 出铁场除尘
锰铁高炉出铁场烟尘产生于出铁口、主沟、撇渣器、铁水沟、沉淀坑、铁水罐或铁 模及开堵出铁口时的操作。高炉出铁过程中所产生的烟气，是伴随着熔融状态的铁、渣 逸出的锰蒸汽与空气中的氧结合并氧化成MnO2和Mn3O4的棕红色的气溶胶，它不易扩散 、沉积，因而悬浮在大气中，严重污染空气。目前生铁高炉出铁场除尘工艺主要是采用 抽风罩收集烟尘，然后通过布袋除尘器或电除尘器除尘。如武钢5号（3200m3）高炉出铁 场就是采用电收尘器除尘。锰铁高炉生产中对出铁场烟尘的治理目前有如下方法：在出 铁时用大排气扇定向吹；在出铁大沟和撇渣器上安装活动排气罩；在出铁场屋面上增设 排气天窗；出铁时采用烟囱抽到高空排入大气，出铁场厂房加高，改善屋面通风结构， 采用半封闭式措施等。
3 原燃料贮运和矿槽除尘
锰铁高炉用的原料和辅助原料，在运输、筛分、转运过程中，粉尘产生量很大。不 仅污染环境，损害人体健康，而且对电气设备的安全运行也带来很大危害。对这些粉尘 的治理，可分三部分进行。
3.1 原料贮运部分
锰铁高炉原料和辅助原料在运输、破碎、筛分过程中产生的粉尘，多采用抽风除尘 设备，即在受料点及转动点设置吸尘器，以抽风的方式将粉尘通过布袋过滤除尘。其工 艺流程为：吸尘罩→布袋除尘器→离心抽风机→排气筒。
3.2 矿槽上部
锰铁高炉原料矿槽具有产尘点多而分散、产尘量大、阵发性强的特点。对槽上卸料 车在卸料时由料槽内反升上来的大量粉尘，可在每个料槽上安装一个吸尘罩，通过管网 以抽风的方式将粉尘吸入布袋过滤而除尘，各料槽上的粉尘得到有效的收集，除尘器净 化后的空气通过排气筒排入大气。
3.3 矿槽下部
矿槽下部，包括振动筛、给料器、皮带输送机和料杭，主要是放料落差产生的粉尘 及扬尘。
新钢3号锰铁高炉槽下采用电除尘系统。该系统由一台锅炉离心风机通过管网将各扬 尘点的含尘烟气吸入电除尘器，粉尘由电除尘器收集后经槽下皮带返回烧结，废气则通 过烟囱排入大气。料坑的两个扬尘点尘源面积大，落差高，设计采用的吸尘罩即能有效 地抽走料坑的烟尘，又不妨碍料车运行和检修，使料坑的扬尘得到治理。但整套设备一 次性投资较大，运行维护费用较高。
湘锰5号（300m3）锰铁高炉槽下石灰槽（2个）和白云石槽（1个）采用简易布袋除尘 系统，三个抽尘点分别在各称量斗上方，每处抽气量为4000m3／h，三个点不同时工作。 系统工艺流程为：三个吸尘罩→简易布袋除尘器→通风机→烟囱。烧结矿槽（5个）槽 下振动筛及称量斗的除尘，采用350m2回转反吹扁袋除尘器，五个抽尘点设在振动筛密 闭罩上，每处抽气量为7000m2／h，五个点不同时工作。系统工艺流程为：五个吸尘罩→ 350m2回转反吹扁袋除尘器→通风机→烟囱。料坑除尘系统采用回转反吹扁布袋除尘系 统。二个抽尘点分别在各料坑上方，二点不同时工作。系统工艺流程为：异形吸尘罩→ 回转反吹扁布袋除尘器→离心通风机→排气筒。贮矿槽槽下风力筛系统既是筛分设备， 又是除尘设备，烧结矿、生石灰等经电磁振动给料器均匀给料，小于5mm的粉尘随风抽 出经重力除尘、旋风除尘及布袋除尘后排放。
上述槽下除尘系统不管是电除尘还是布袋除尘，设备运转均正常，检修维护工作量 小，彻底改变了槽下作业区环境恶劣的状况，各岗位粉尘排放浓度及烟气排放浓度均低 于国家标准，粉尘可回收作烧结原料用，达到较好效果。
