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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，投资费用还可降低许多。 （5）、采用ID风机，结构紧
2、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、O2、H2、CO2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
3、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 （%）烟气温度（）COCO2N2O2H2LT系统608014195100.40.615001600 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、CH4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
4、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、36000M3/H、24000M3/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。（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氧气流量（M3/H） 烟气成分（%
5、） COCO2O2H2430003600024000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、O2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
6、H2、CO2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
7、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.
8、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、H2、CO2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%，O26%；二是H23%，O22%。 （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.
