1、转炉冶炼工艺对干法除尘的影响及应用研究一、前言LT 系统除尘属于烟气的干式净化方式，自 1981 年开始将 LT除尘方式应用于氧气顶吹转炉的烟气净化、回收系统。与 OG 系统相比， LT 系统有如下特点：（1） 、除尘效率高。经 LT 除尘器净化后，煤气残尘含量（标态）最低为 50mg/m3，最高为 75mg/m3，比 OG 系统的 100 mg/m3 低。（2） 、无污水、污泥。从冷却器和 LT 系统排出的都是干尘，混合后压块，可返回转炉使用。（3） 、电能消耗量低。从综合电耗来看，LT 系统的电耗量要远低于 OG 系统电耗量。（4） 、投资费用高，但回收期短。若改造老厂设备，投资费用还可降
2、低许多。（5） 、采用 ID 风机，结构紧凑，占地面积小，投资费用可降低许多。（6） 、技术要求较高，回收煤气在进入电除尘器之前，必须具有可靠的、精确的温度和湿度控制，同时要求在实际操作中要严格安全运行等制度。 1二、转炉冶炼对 LT 系统的影响LT 系统技术要求设备、自动化精度高，操作严格。同时要求转炉冶炼工艺产生烟气的时间、成分都随固定规律变化。如果因冶炼工艺变化瞬时产生大量烟气，使烟气中的 CO、O 2、H 2、CO 2 含量超标，LT 系统就会发生泄爆事故，必须停止吹炼。所以，LT 系统对转炉冶炼工艺有严格的要求，转炉冶炼也对 LT 系统产生了一定影响。1、 转炉烟气及其来源转炉在吹炼
3、过程中产生含 CO 成分为主体、少量的和其他微量成分的气体，其中还带着大量氧化铁、金属铁粒和其他细小颗粒固体尘埃，这股高温、含尘的气体，冲出炉口后称烟气。烟气处理方式有未燃法与燃烧法两种，LT 系统属于烟气处理方式中的未燃法。其烟气主要成分见表 1表 1 LT 系统烟气主要成分成分 （%）CO CO2 N2 O2 H2烟气温度（）LT 系统6080 1419 510 0.40.6 15001600转炉加入的石灰、铁皮等原材料出现潮湿现象，兑入的废钢中轻型废钢居多、混有油脂或有色金属、潮湿，也使转炉冶炼产生的烟气中 H2、CH 4 可燃性气体有所增加。 12、转炉冶炼工艺对 LT 系统的影响和工
4、艺的改变针对于转炉烟气产生的特点，为控制瞬时产生的大量烟气和其他可燃性气体的增加，转炉工艺为此做了大量的测定工作以确定烟气产生的时间和波动范围，同时改变了部分冶炼工艺，以保证 LT系统的安全运行。2.1 配合 LT 系统转炉冶炼工艺做的工作2.1.1 转炉吹炼中烟气的测定我们在外方提供的吹炼工艺描述基础上，通过不断变化吹炼中氧气工作压力、抬枪时间等，与自动化配合，利用质谱分析仪短点截取数据，收集随之变化的转炉烟气数据，进行图表对比分析。首先按吹炼工艺设定氧气流量分别在43000M3/H、36000M 3/H、24000M 3/H 进行前期吹炼，收集随之变化的转炉烟气数据，结果见图 1、2、3。
5、（图略，见自动化附图）通过图 1、2、3 可整理成下表：表 2 烟气随氧气流量变化表烟气成分（%）氧气流量（M 3/H） CO CO2 O2 H2430003600024000通过对比可以看出，吹炼前期时必须采用较低的氧气流量，才能控制烟气中 CO 气体的激烈升高，避免 LT 系统泄爆。随后，又在吹炼的 4 分钟、12 分钟间断抬枪、二次下枪，测定随之变化的转炉烟气数据，结果见下图表：（数据同上）可以看出，在吹炼中期尤其是碳氧反应期最剧烈的 5 分到 14 分之间抬枪、下枪会导致烟气中 CO、O 2 很快就会达到 LT 系统泄爆值。2.1.2 转炉冶炼周期其他阶段产生烟气的理论分析转炉在冶炼周
6、期中的各个阶段都有可能瞬时产生大量烟气，从而增加 LT 系统泄爆的可能。在转炉兑铁、加废钢阶段，铁水温度过高、废钢中杂质过多都有可能产生大量烟气，主要导致了 H2、CO 2 的增加。如炉内留渣量过多，在下枪吹炼会产生未打着火现象，主要导致了 CO 的增加。在转炉溅渣阶段，如转炉后吹率增加，渣中（FeO）高，温度高，在加溅渣调质剂时由于其中含碳量的增加，加速了碳脱氧反应，也会引起烟气中 CO2 的剧烈增加。2.2 转炉冶炼工艺方案的确定为配合 LT 系统的安全运行，严格控制转炉烟气量的变化，通过转炉冶炼过程数据积累和工艺控制研究，我们对冶炼工艺做了一些改变。2.2.1 转炉吹炼工艺方案的确定为减
7、少烟气中 CO 量，转炉吹炼前期在规定时间采用低氧压吹炼，同时将工艺抬枪报警点进行重新降级归类，排除不利因素，严格限定中期抬枪。拉碳范围缩小，严禁高拉碳。2.2.2 转炉加料方案的确定基于烟气产生原理，针对吹炼中可能瞬时产生大量烟气各个时期的可能性分析，确定了加料方案。一是严格控制原材料，实行精料方针。入炉铁皮、石灰等原材料必须干燥，兑入的废钢严格分类，混有油脂或有色金属、潮湿的废钢严禁入炉。二是在吹炼过程中控制集中加料，每批料加入量控制在 4 吨以下，避免温度的急剧升高或降低而使 CO 量上升。加料过程杜绝喷溅。2.2.2 转炉冶炼周期其他阶段工艺方案的确定在兑铁、加废钢阶段，必须先加废钢后
8、兑铁，过程控制必须缓慢。同时将风机转速降低。在溅渣阶段，我们采取将风机转速降低的方法来减少烟气吸收量 ，同时严格控制溅渣调质剂的加入时间。在出钢阶段，仅将风机转速降低。2.3 LT 系统转炉操作规程的确定将 LT 系统纳入转炉范畴，在生产实际运行中建立 LT 系统转炉操作规程。通过分析如何抑制瞬时烟气量确定了 LT 系统事故处理预案。并在生产实际中不断完善。3、 如何避免泄爆LT 系统的泄爆的根本原因是瞬时产生大量烟气。烟气中的CO、 O2、H 2、CO 2 含量超标都容易引起泄爆。（1） 、LT 系统泄爆极限LT 系统规定的泄爆极限有两个：一是 CO9%，O 26%；二是 H23%，O 22% 。 （2） 、如何避免泄爆从阶段分析来看，控制好原材料，吹炼前期使用较低的氧气工作压力，杜绝吹炼中期的喷溅和报警抬枪，吹炼后期拉碳不宜过早，在溅渣阶段控制溅渣调质剂的加入时间，能有效地避免泄爆。三、结论通过控制转炉冶炼工艺，已经保证了 LT 系统的安全运行。参考文献：1 王雅贞，李承祚等编著.转炉炼钢问答M,北京 ：冶金工业出版社，2003.2 郑沛然等编著.炼钢学M,北京 ：冶金工业出版社，2005.
