1概述转炉出口炉气温度高达1400~1600°C，无论采用文氏管、还是电除尘器，都必须首先进行进一步冷却。采用不同的冷却方式，对除尘和煤气净化效果、运行费用和维修等许多方面都有不同程度的、甚至是严重的影响。现对不同的冷却技术进行比较。
2转炉现有的一次烟气冷却技术转炉一次烟气离开炉口后，经活动烟罩收集，通常都采用汽化冷却烟道先进行间接冷却、并回收蒸汽；汽化冷却烟道出口的最高烟气温度约900°C，目前湿法除尘有一文、饱和冷却塔和高效冷却塔三种冷却技术，干法采用蒸发冷却器冷却：定径文氏管（或称溢流文氏管、一文）：最早是引进技术，20世纪80年代国产化成功；目前我国绝大多数转炉都采用这种冷却技术。
饱和冷却塔：2002年引进技术，分别用于马钢、上海一钢、太钢等。
高效洗涤塔：我国自行开发的技术，到目前我国已经有承钢等共36座转炉成功采用、或决定采用。
蒸发冷却塔：引进技术，可以实现干式冷却。
目前国内有宝钢、莱钢等20多座转炉采用。
3不同冷却方式的比较上述四种冷却技术是随着转炉一次除尘技术的进步逐步发展过来的。总体来说，一文用得最多、投资费用最低、操作简单，存在问题是烟气阻力高达3000~5000Pa、导致吨钢除尘电消耗~1~2kW，h/t；循环水量大、引起相应的水处理设备投资和运行费用高、占地多。比如某厂20t转炉扩容到40t，仅水处理系统改造投资就接近2000万元，远远超过除尘设备节省的费用，并且改造过程影响正常生产。
引进的饱和冷却塔技术使系统阻力降低到约1000Pa，但其循环水量等问题没有解决。
我国自行开发成功的高效冷却塔，外形、结构等与饱和冷却塔相同或接近，不同的是采用了与干法一样的蒸发冷却技术，阻力很小仅~300Pa；循环水量比前两种技术减少50%以上；与烟道的联接可以利用原来的溢流水封；有条件最好改造为补偿器联接；排水方式没有改变，这一方面没有干法彻底，但另一方面的优点是改造量少、改造时间短。
蒸发冷却塔是比较理想的、先进的干式冷却技术，没有循环水。但目前实际使用中存在冷却塔内壁结灰等问题。
以40t转炉为例，转炉一次烟气四种不同冷却方式的比较见表1.表1转炉一次烟气四种不同冷却方式比较冷却类型喷水量/th-1阻力/Pa烟气速度/ms-1冷却设备投资水处理设备投资水处理运行费用改造时间排灰方式一文较低高长污水饱和塔高短污水高效塔中短污水蒸发塔最高低较长干灰4蒸发冷却雾化气体的选择综合上述，转炉一次烟气从节能、节水、减排、减少维修等方面考虑，逐步采用蒸发冷却技术是大势所趋。而要实现蒸发冷却，比较经济可行的就是选择使用双流体的气体雾化喷嘴。早期的蒸发冷却都是采用蒸汽雾化，供汽/气设备投资和使用成本相比较，氮气比蒸汽更经济、方便。
有人担心使用氮气雾化会降低煤气品质，但实际上氮气的用量很少，仅为煤气量的~1%，对煤气品质的影响可以忽略不计，或者说与蒸汽雾化的影响没有区别。
对于不回收煤气的全燃烧法，雾化气体还可以选择使用压缩空气。
关于选择不同雾化气体的运行成本比较：我们以250t转炉、24只喷枪为例：元/h研究表明，用蒸汽还是冷却塔内壁结垢、设备腐蚀等问题的根源；因此可以认为：仅在蒸汽放散没有利用的情况下才应该考虑用蒸汽；有条件最好采用蒸汽、氮气可以自动或手动切换使用的系统，根据工厂不同情况选择使用，比如夏季蒸汽富裕放散时用蒸汽；蒸汽不足时用氮气；两者都充足时，相同条件下应优先选择使用氮气。
5―文改塔的其他效果从国外应用看，最早广泛应用文氏管的日本已经淘汰了它，用饱和冷却塔取代；欧、美等发达国家本来就很少用文氏管。而在我国，文氏管是引进、国产化后至今仍大量使用的技术。从目前的生产实际看是到了更新换代的时候：如前述，国内已经有30多座转炉越过饱和冷却阶段，跨跃发展，成功采用了我国自主开发的高效冷却塔技术。该技术除可大幅节水、节能外，还有改造时间短等多方面的积极效果。
采用高效冷却塔改造一文，取消了水冷夹套、溢流水封；用一个空心的冷却塔取代了一级文氏管及一级脱水器（重力、背包、弯头等脱水器），解决了水冷夹套结构复杂、对冷却水水压水量要求苛刻的问题；解决了弯头脱水器排水时裹带煤气的问题；解决了溢流水封易积灰、维修人员劳动强度大、水量不好调整的问题。
目前各转炉钢厂作业率都很高，允许的改造时间都比较短。一文改造为高效冷却塔所需的停炉时间一般不超过一周，完全可以利用检修时间进行。
从根本上解决安全问题：高效冷却塔没有死角，从根本上消除了安全隐患，由于气体流速低（小于5m/s），含尘水滴易于分离，（下转第30页）控制方案程序框。4在系统各个参数整定时应从弱到强，偏差设定也是从小到大，根据实际生产及设备状况进行一定时间的整定，摸索出适合的参数。
4.5系统地线和电缆敷设要按照浙江中控技术有限公司提供的DCS要求进行了严格施工。事实证明这种要求非常必要和有效，在系统投运后遇雷雨季节时，同地点生产装置上其他厂家的控制设备在雷击时损坏严重，X-300XP控制系统安然无恙。
5使用效果通过以上的程序设计及施工调试，实现了焦炉在不加煤时，两集气管压力稳定在设定值（100Pa）士20Pa以内；焦炉加煤时，控制焦炉不冒烟、不负压，能够迅速将两集气管压力拉回到稳定值不振荡，风机调速平稳，满足了生产要求，成为河北敬业60万t焦炉生产不可缺少的自动控制装置。
6结束语经过近半年的使用证明，河北敬业集团60万t焦炉集气管压力X-300XPDCS专家控制系统，方案可行，组态编程和修改方便，调试界面友好，运行可靠，完全实现集气管压力自动控制，满足生产要求。最大程度的减少煤气浪费、提高生产的环保水平、提高焦炭质量，有利安全生产、延长炉龄，效益明显。
通过系统的调试及参数的调整，该控制系统及方案完全可应用于其他流程形式焦炉的集气管压力自动控制过程。
事自动化控制专业技术工作。
（上接第27页）解决了一级脱水器的排水水封裹带煤气的问题。
取消灭火水封之后，从根本上解决了水封水量不好调整的问题，水量大影响集尘效果，水量小水封易积灰，把职工从频繁清灰中解放出来，降低了工人劳动强度。
对于转炉扩容、扩装改造，节省用水之后，水系统不用改造；除尘风机可以不更换、或更换较小的风机，虽然除尘设备本身的投资会有所增加，但这可以大幅减少总的改造投资。
6结论和建议综合上述，我们可以得出以下结论和建议：遵照国家节能减排的要求，应该尽快淘汰落后的高耗能、高耗水的文氏管技术，将其更新为冷却塔。根据理论计算和生产实际数据，吨钢可以节电r2kWh估算，如果能在全国推广每年可以节电3~5亿kWh，具有显著的节能效果。
将一文改造为高效冷却塔，在节能的同时，还可以节水。按照保守的估算减少循环水50%计，全国推广后每年可以减少循环水量3000亿t以上，可以显著降低运行成本。
有条件的钢厂，应该考虑采用收干灰的蒸发冷却塔替代一文，可以进一步减少循环水量。蒸发冷却塔配用文氏管精除尘系统国内已经有成功业绩。
采用蒸发冷却时，应该优先考虑选择使用氮气做为雾化介质。
院金材系，吉林大学在读研究生，工程师，现主要从事冶金设备开发工作。
