047云南环境科学2005，24提高转炉除尘效率的实践研究栾景丽，宁平（昆明理工大学环境科学与工程学院，云南，昆明650302）和改造，以提高其除尘效率，提高风机转速，减少炉口烟气外溢量。实施以后，除尘器（一文、二文）除尘效率明显提高，实现了放散烟囱达标排放，风机叶轮积灰少，停机清灰时间明显减少。

　　1工艺及设备简况昆钢三炼钢厂转炉一次除尘为湿式未燃法烟气净化系统，转炉烟气经汽化冷却烟道冷却后进入溢流文氏管，降温粗除尘后，经由重力脱水器一级脱水，又进入R-D文氏管精除尘，再进入90弯头脱水器、水雾分离器、丝网脱水器脱水后，由风机引出放散，除尘净化供水方式是清水供二文除尘和二文后的三级脱水器冲洗，使用后的排水供一文除尘，一文排水进入高架明沟入浓缩池处理后排放。

　　头4个，有氮气捅针。

　　2存在的主要问题投产10年来，三炼钢年产钢量由原设计的66万t攀升到2001年的119万t为满足生产需要，已对系统各部进行了多次改造，1999年下半年以来，系统中问题日益突出，主要表现在：炉口烟气外溢量大，使车间操作环境恶化，影响车间人员的身心健康和设备工作环境。

　　烟气尘量大，风机叶轮积灰快，清灰次数多，影响生产，放散烟囱时时冒黄烟，影响环境。

　　―文排水管道结垢堵塞，各级脱水器积污严重，风机带水，脱水器后风管腐蚀，风机后水封、管道易堵塞，清污维护工作困难大。

　　3原因分析经长时间的观察和分析，就炉口烟气外溢量大，烟气含尘量高两个问题重点进行了分析，认为：除尘设备过气量已超过设计能力。三炼钢厂原设计年产钢66万t现已接近120万t并且由于铁水含碳量提高，采取了改造氧枪，提高供氧强度，提高单位时间脱碳速度的措施缩短供氧时间，使小时炉气量增加，尤其是吹炼中期，炉气量增加急巨，同时转炉作业率提高，小时炉气量也大幅增加。

　　仅计算因供氧强度提高（由原3Nm3/min/1提的炉气量V：57t，K为供氧强度）。

　　其气体流速Vt2一文水滴直径D01气量：峰值加量V=V3Vi=8208NmVh峰值加比率：40%由计算可看出，因供氧强度提高，每小时炉气最大加量己达到40%，因转炉作业率提高等原因也造成小时炉气量加。

　　产气量加，而除尘系统各设备的通径己定，其气体流速不可能无限提高，现选定溢流文氏管（一文）喉口，计算其气体流速的变化Vt：口直径Y=面积Si其气体流速Vt1=供氧强度提高后的气体流速VT2（仅按平均供计）：由计算说明，仅因供氧强度提高一项，要完全抽排尽冶炼过程中的烟气，溢流文氏管喉口流速需达到16m/s，但事实上设计规范仅为40~60m/s，也就是说，在供氧强度为3Nm3/h时，溢流文氏管（一文）这一重要除尘设备的过气量己达到设计上限，必定使冶炼过程中产生的烟气量抽排不尽，造成炉口烟气外溢，再加上诸如操作因素、原料条件等原因造成的瞬时烟气量加，炉口烟气大量外溢就成了必然，尤其是供氧强度高的吹炼中期，炉口烟气外溢尤其严重。

　　除尘设备除尘效率不能满足生产需要。利用文氏管除尘，其原理是利用水的雾化使固体烟尘润湿，在润湿的烟尘碰撞过程中，使之凝聚和大粒径实现气固分离。因此，雾化的水滴粒径越小，它在悬浮系中的总表面积就越大，被水滴捕集到的烟尘颗粒就越多，尤其是对在悬浮系中作布郎运动的小于Lum的细尘粒的捕集就越有效。

　　计算现有烟气量下，溢流文氏管（一文）及R一D文氏管（二文）喉口处应具备的水滴平均直径（因二文喉口面积可调，取最小截面处流速VT3=120m/s，二文喷头供水量ffimVh，故L2为1.9l/m3）计算表明，在现有烟气量下，要使一文、二文达到最佳除尘效率，其除尘水雾化水滴直径应在111Mm以下，而一文、二文内的碗形喷嘴和三线矩型螺旋芯喷嘴在现有流量下，其水滴直径为980远远不能满足除尘需要，这是造成风机叶轮积灰快，烟囱冒黄烟的主要原因。

　　根据以上的分析，结合实际，在不能全套改造除尘系统设备的情况下，确定了改造一文、二文除尘喷头，提高除尘效率的方案，减少风机叶轮积灰，改善风机运行工况，杜绝烟囱烟尘超标排放。并在改善风机运行工况的前提下提高风机转速，加大风机抽气量，改善转炉炉口烟气外溢情况。

　　4选型和实施对目前喷嘴新技术有关资料进行搜集和研究，并借鉴有关成功经验，我们决定用美国喷雾公司的螺旋形水喷嘴代替一文、二文的碗形喷嘴和三线矩型螺旋芯喷嘴，这种喷嘴具有阻力小，雾化程度高，不阻塞，节水的特点。

　　41一文3Mpa时，每个960型喷雾喷嘴流量为155l/min，即能节水的特点，认为安装3个960型喷雾喷嘴能满足要求，喷射角选120并确定3个喷嘴同平面120分布安装。

　　个4.2二文流量为370l/min，即原三线矩型螺旋芯喷嘴供水量约6Cm3/h，考虑到一文、二文的水量平衡，认为安装4个470型喷嘴能满足流量的要求，喷射角选90 4个喷嘴分两侧面对称布置安装。

　　4个2002年1月和3月相继对两个转炉的一文、二文进行了改造。安装完毕后，随即对其进行了效果观察，发现二文雾化水滴与气体接触面较好，而一文雾化面低于气体流速改变的截面，不利于雾化水滴和尘粒的结合，故又将喷头安装位置在原基础上提高100mm，在气体流速改变（即颗粒碰撞频率加）时，润湿尘粒，促进颗粒的凝聚。

　　5改造效果对除尘设备的喷嘴进行了改造后，从实际运行中的几个方面进行了认真的观察和比较：一文、二文喷头供水压力升高，除尘水雾化颗粒细，除尘效率提高。

　　因喷雾喷头入口通径小（原一文碗形喷头入口通径DN80，现一文喷头通径DN40，原二文喷头入口通径DN32现二文喷头入口通径DN25）在供水量不变的情况下，提高了供水水压，一文喷嘴入口压力由原来的0.25Mpa提高到0.5Mpa二文喷嘴入口压力由原来的0.25Mpa提高到0.4Mpa水滴雾化颗粒由原来的980m以上减小到60Fm，提高了除尘效率。因除尘效率计算过于复杂繁锁，在此仅以直径为1um的尘粒为例，计算由于水滴雾。北京：冶金工作出版社，1975.北京：冶金工作出版社，