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分析结论认为：
与常规吹炼相比，“三脱”铁水吹炼前期炉气中CO比率不会增加，这对减少卸爆有利。
但“三脱”铁水吹炼前期，炉气量会有显著增加（30％以上），如“前烧期”空气过剩系数选择偏低（即烟罩开启不够），可能会有部分未
燃CO进入除尘系统，造成燃烧爆炸，但如果操作合理、措施得当，完全可以避免卸爆事故的发生。
经过反复研究最终确定：
在300t转炉“全三脱”冶炼条件下采用煤气干法除尘技术。
首钢国际工程公司作为国家“十一五”科技支撑计划重点项目的负责单位，为探索、验证首钢京唐300t“全三脱”转炉干法除尘在脱碳转炉开吹阶段的可行方案，在2007年底到2008年初和京唐公司炼钢部共同组织完成了在包钢薄板坯连铸连轧厂210t转炉“双渣法”模拟脱碳炉冶炼进行的干法除尘试验。
两次试验分别于2007年12月25日和2008年1月21日～25日期间进行，试验使用了包钢薄板坯连铸连轧厂2#转炉，共冶炼26个炉次。
通过双渣法模拟测试了干法除尘系统在脱碳开吹阶段的运行情况，采用了包括3.2m和2.8m两种开吹枪位的试验方案，试验结果是：
转炉冶炼、干法除尘系统运行正常，脱碳冶炼开吹阶段没有发生“卸爆”。
并根据包钢转炉干法试验的情况，课题组和首钢京唐公司炼钢部编制了适应常规转炉炼钢和“全三脱”两步法炼钢的初步操作规程。
3首钢京唐炼钢厂的生产应用情况
首钢京唐炼钢厂采用2座300t脱磷转炉+3座300t脱碳转炉吹炼模式，5座转炉均采用干法除尘技术。
工艺路线为转炉烟气经汽化冷却烟道，将烟气温度冷却到950℃以下后，依次进入蒸发冷却器、静电除尘器、ID风机、切换站、煤气冷却器。
见图1。
从2009年3月13日首钢京唐钢铁厂第一炉铁水在2#脱碳炉开始热试到2010年2月底，转炉共冶炼11555炉，其中包括试验“全三脱”两步炼钢689炉。
在转炉干法除尘课题组成员和生产技术人员共同努力下，通过对生产过程中出现的卸爆和输灰等问题的解决，摸索出一套符合首钢京唐炼钢厂的转炉系统与干法除尘系统相配合的工艺参数。
3.1解决的主要问题
1）卸爆问题
首钢京唐300t转炉卸爆发生的主要原因是由于氧枪未打着火或打火时间过长及枪位低等原因，造成氧含量超标而发生卸爆。
通过摸索转炉操作和除尘操作相配合的工艺参数降低了卸爆的发生。
到2010年3月22日为止，转炉共卸爆15次。
目前每月的卸爆次数均控制在0.3%以内。
2）粗输灰堵灰问题
由于300t转炉自身粗灰量大，加上石灰和副原料条件不好，造成粗灰量大，出现堵灰现象。
技术人员通过间断式输灰，并使程序固定化。
最终降低了堵灰的频率和输灰链断的情况并降低了操作工的劳动强度。
3）冒烟情况
300t转炉在使用初期，冒烟问题比较严重。
尤其是在氧枪试氧、烧炉嘴、洗炉底时，为保护干法除尘设备，初期操作要停静电除尘器，造成烟囱冒烟。
经过一段时间的摸索后，逐步改进发展为全开四级电场，配合喷蒸汽和定量水，从而减轻了烟囱冒烟的发生。
4）双联冶炼工艺操作
在“全三脱”冶炼试验中，为保证干法除尘系统适应脱磷工艺和脱碳工艺，课题组摸索出了脱磷炉蒸发冷却器喷水控制模型和脱碳炉开吹时氧气流量、罩裙降罩、枪位控制和加料操作等控制模型，从而减少了转炉因CO/O2、H2报警提枪次数和泄爆事故的发生。
为配合转炉进行双联冶炼操作，课题组通过消化蒸发冷却器喷水模式，摸索出脱磷工艺蒸发冷却器喷水曲线并固化程序，在HMI画面上修改为选择操作，可选择常规或脱磷工艺喷水曲线。
3.2首钢京唐炼钢厂应用情况
1）煤气回收及蒸汽回收
表1为首钢京唐炼钢厂统计的2009年10月～12月的煤气回收情况，表2为京唐公司统计的2009年10月～12月的蒸汽回收情况。
从以上两表可以看出，蒸汽回收量和煤气回收量已经基本达到了课题目标要求。
2）烟尘排放浓度
通过在线粉尘分析，排放烟气含尘量平均为10mg/Nm3，最低在5mg/Nm3以下，基本实现＜15mg/Nm3课题目标要求。
4大型转炉干法除尘设施的消化引进再创新的研究内容
为了进一步消化引进转炉干法除尘技术装备，课题组联合国内具有一定实力和研制基础的单位，对转炉干法除尘的核心设备和技术进行研发。
目前研发工作已经全面完成，正在进行课题总结工作，准备在2010年完成课题的验收工作。
4.1转炉煤气干法除尘新工艺控制的优化
1）干法除尘工艺对转炉吹炼工艺控制的研究。
2）研究转炉全三脱吹炼过程中，烟气成份、温度的变化规律，开发干法除尘系统精确控制技术。
3）转炉全三脱冶炼条件下,与干法除尘工艺连锁控制技术的研究。
4）干法除尘与回收系统关键复合功能组检测与控制技术，蒸发冷却器复合功能组（EC）、静电除尘器复合功能组（EP）、风机站复合功能组（ID）、煤气切换站复合功能组、煤气冷却器复合功能组（GC）、放散塔复合功能组。
目前完成干法除尘工艺对转炉吹炼工艺控制的研究，编写完成了《干法除尘工艺对转炉工艺的工艺操作要求》。
完成了“全三脱”冶炼工艺及相应干法除尘系统的快速检测。
继续跟踪京唐公司炼钢部共同完成“全三脱”条件下的工艺连锁和相关功能组的检测与控制技术的研究，编制完成适合京唐炼钢厂转炉“全三脱”冶炼模式的自动化连锁程序。
4.2转炉煤气干法除尘新工艺冷却系统的优化
1）对蒸发塔的烟气流场、温度场及塔内的烟气均布、水蒸汽均布进行研究，并对喷水装置的安装位置及断面分布、烟气流速进行优化。
2）建立蒸发塔的数学模型，利用CFD软件对其进行数值模拟，并根据计算结果对蒸发塔的冷却装置进行设计优化；
3）对蒸发塔内的粉尘运动进行数学模拟，通过数值计算得到粉尘在蒸发塔内的运动轨迹和沉降位置，并提出相应的粉尘堆积位置。
4）建造实验设备（1：
10），主要实验设备包括蒸发器模型（有机玻璃）、喷水装置、泵和风机。
已经建成蒸发冷却塔数模。
对蒸发冷却塔温度场、水蒸汽浓度分布、湿塔底的原因、烟气流动均布装置等进行了研究，并完成了总结报告；
物理试验试验场所已选定，正在建设；
下一步在试验设备建成之后，进行相关的物模试验。
4.3转炉煤气干法除尘新工艺蒸发冷却塔喷枪设备开发
1）研究喷枪的基本原理、构造、基本特征等基础理论。
2）制造样品试验。
3）研制出国产化合格产品。
完成首钢京唐炼钢厂喷嘴备件的测绘工作、图纸设计及审查工作。
完成了样品制造，并进行了相关试验。
下一步将做出合格样品运抵首钢京唐现场，完成研究与试制报告。
4.4转炉煤气干法除尘新工艺电除尘器泄爆阀的设备开发
1）研究泄爆阀的基本原理、构造、基本特征等基础理论。
3）做出国产化的合格产品。
泄爆阀已经完成试验样品的图纸设计和样品制造，并在2010年2月底对样品成功的进行了爆破试验，下一步将最终做出合格样品运抵首钢京唐现场，按期完成研究报告。
4.5转炉煤气干法除尘新工艺眼睛阀的设备开发
1）研究眼睛阀的基本原理、构造、基本特征等基础理论。
眼睛阀已经设计、制造完毕并运抵首钢京唐现场安装使用，同时已经完成研究报告。
5转炉干法除尘技术研发团队
首钢国际工程公司课题组成员在教授级高级工程师何巍、张福明的领导下，锻炼了一支以教授级高级工程师张德国、韩愈京，高级工程师王力群、黄忠泽、于育良等一批炼钢和燃气设计师为主导，多名工艺及燃气专业的年轻同志，如工艺设计人张凌义、刘东，燃气设计人曹勇杰、陶有志、马亮等工程师为技术骨干的专业化技术团队。
他们组织并承担了转炉煤气干法除尘技术研发课题，同时为国家和企业培养了多名青年技术骨干。
近年来，这支由老中青三代技术专家组成的技术团队完成了多项具有自主知识产权的干法除尘专利技术
干法除尘的介绍：
1.1干法除尘的简介：
所谓的干法除尘是相对于湿法除尘而言，转炉一次除尘系统一直以来以OG法（湿法除尘）为主，OG法即湿法除尘，该方法存在的最大缺点是能耗高、耗水量大、污水处理复杂、运行成本高。
而干法除尘方法最大的优点是能耗低、耗水量小，环保效果明显，但是该方法一次投资大、结构复杂、耗材多；
并且设备机构比较复杂、技术难度大。
干法除尘的核心是温度的控制，包括EC（蒸发冷却器）出入口的温度，EP（静电除尘器）出入口的温度，如何保证上述温度的控制是保证干法除尘系统正常运行的前提，温度控制的基础就是保证在EP的电场内不出现气流冷凝的现象，既在电场不会出现潮湿现象，吸附的灰尘是干燥的，不潮湿。
如果气流温度过低，所产生的灰尘将出现板结现象，造成EC粗输灰系统及EP细输灰系统的堵塞，并且潮湿的灰尘容易挂在阴极线和阳极板上，不容易下落，造成阴极线的肥大，减小了极距，导致电场的放电频率增加，容易引起卸爆，并且影响除尘器的除尘效率，更严重的是加剧电场内设备的腐蚀，降低设备的使用寿命；
另外气流温度过
低，将造成风机内出现积水现象，增大风机叶轮的腐蚀速度；
但是气流的温度过高将造成设备的额外烧损，降低电场的除尘效果。
因此，对于干法除尘而言，气流温度的控制非常重要的，通过干法除尘系统的运行，对于除尘器的入口温度应控制在120~1400C为最佳，此时能够保证气流含有一定的水汽，并且保证气流在除尘器内不会产生冷凝，不会造成电场内的放电次数的加剧，也不会造成灰尘的潮湿，又能保证电场内的设备不会遭到破坏。
1.2干法除尘的设备组成及工艺介绍：
1.2.1干法除尘由以下主要设备组成：
蒸发冷却器（EC系统）；
煤气管道；
静电式除尘器（EP系统）；
ID风机；
切换站（SOS）；
煤气冷却器（GC系统）。
1.2.2干法除尘的工艺流程：
参考工艺流程图
1.3各设备的主要功能
1.3.1蒸发冷却器（EC系统）：
主要是对转炉高温烟气进行冷却，达到电除尘器所需的温度，是整个干法除尘的核心。
1.3.2静电式除尘器：
主要通过对阴极线施加高压电，阴极框架和阳极板之间形成电场，将通过电场气流中的颗粒进行电离，使其中的灰尘分别带有正电荷和负电荷，分别向阴极线和阳极板上移动，在移动的过程中对其它的中型颗粒进行击打，使其变为带电体，向两极移动，达到除尘的效果。
静电式除尘器是干法除尘的关键。
1.3.3ID风机：
为干法除尘系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的废气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉废气进行净化，净化后的转炉废气分别送往煤气柜或者排放到大气内。
ID风机是干法除尘设备维护的一个重点。
1.3.4切换站及煤气冷却器：
切换站的功能通过对烟气成分的化验和分析，进行煤气的回收或放散，由两套杯阀进行煤气的回收或者放散。
煤气冷却器主要对回收的煤气进行冷却，达到回收所需的温度。
一、LT干法除尘简介
2005年包钢新建2座120吨转炉，并且实现当年建设当年投产，建设工期8个月，其中与德国Lurgi合作，配套建设干法除尘，2006年二炼钢在一炼钢建设及运行经验的基础上把原2座220吨转炉湿法除尘与奥钢联合作改为干法除尘。
二、LT干法除尘的原理
LT干法除尘主要是指烟气净化及煤气回收系统，它是使烟气经过蒸发冷却器冷却降温和粗除尘后进入静电除尘器进行精除尘，经精除尘后合格的煤气通过切换站送往煤气柜，不合格的通过烟囱点火放散。
三、系统主要设备与关键技术
1、蒸发冷却器系统
主要技术之一---蒸发冷却器，它精确要求通过雾状喷水直接冷却烟气，并根据烟气含热量精确调节喷水量，所喷的水完全变成蒸汽。
2、圆筒型电除尘器系统
3、ID-Fan子午加速轴流风机
4、切换站和煤气冷却器
5、放散烟囱
6、控制系统
四、干法和湿法除尘的比较
1、净化后烟气含尘量低
转炉干法除尘系统净化后的烟气含尘量可以达到≤10mg/m3，远低于国家规定的排放指标（100mg/m3），有显著的环境效益，且回收的煤气可直接经煤气加压风机直接供给用户使用。
2、风机寿命长
由于干法除尘净化后粉尘为干性，含尘量低，磨损性小，维护工作量小,风机叶片几乎没有粘灰现象，因而风机使用寿命长。
3、节电效果特别显著
经计算转炉干法除尘系统吨钢耗电量为6.2kwh/t，湿法除尘系统吨钢耗电量15.37kwh/t，所以干法除尘系统比湿法除尘系统吨钢节电9.1kwh/t。
4、节水从总循环水量上比较，湿法除尘系统总循环水量是干法除尘系统总循环水量的
3.3倍，并且湿法除尘系统需要庞大的污泥处理系统，而干法除尘系统由于煤气冷却器冷却的是净煤气，仅有极少量的污水外排，利于环保。
5、粉尘利用率高
干法除尘系统吨钢干粉尘回收送烧结厂直接重复利用或就地压块直接返回转炉。
6、水处理费用低
干法除尘水处理费用0.14元/吨钢，湿法除尘水处理费用为2.23元/吨钢。
7、运行和维护人员少
8、占地面积少
干法除尘系统总占地面积仅为湿法除尘系统的三分之一。
12、一次性投资高
LT干法除尘由于关键技术和设备都引进国外，所以一次性投资比湿法要高，约为湿法的2倍，但随着技术和设备的国产化进度，投资会大幅度的降低。
13、维护和操作技术要求高
LT干法除尘对维护和操作的人员的素质要求很高，而湿法除尘系统维护和操作简单方便，但通过对相关人员进行技术和实践培训，完全能达到要求。
14、经济效益高
目前120T转炉已经实现负能炼钢，这是在自动炼钢没有发挥作用的时候就已经实现的。
五、生产和运行存在的主要问题
1、CE热电偶测温不准和相应速度慢
EC出、入口热电偶的准确与否直接影响到喷水量的调节，在生产中经常出现测量的温度与实际的烟气温度有个时间差，造成晚喷水或晚关水，使得除得的粗灰湿。
2、输灰机堵灰
EC、EP输灰机堵灰，尤其EC输灰机及易堵灰，主要是由于EC温度控制不好，喷水量大，造成灰湿，输灰机箱体及下料管堵灰。
3、泄爆
转炉干法除尘在正常冶炼中容易产生爆炸，为了防止在除尘器里产生大的爆炸。
为了避免泄爆要求系统不能大量漏风、工艺操作要精心。
4、电场极板变形
在运行中发现极板易变形，主要是由于电场温度控制不好、以及电场内部由于漏风造成内部
燃烧。
5、一电场电压和电流低
一电场电流和电压低，始终没有其它电场高，而且带动二电场在吹炼时也低，经常造成除尘
效果不好。
六、管理中的一些经验
1、针对泄爆问题，对炉前冶炼操作做了相应的改动，防止除尘器泄爆。
2、在正常吹炼时，适当时候加料不容易泄爆。
3、在下枪吹炼时，严格控制O2流量。
4、EC入口热电偶国产化，我们与国内几家厂家联合作试验，经多次，多种形式试验后，进
口热电偶使用周期为1个月，目前我们的周期延长到近3个月。
5、操作站系统改造。
最初由西重所操作站系统，运行速度和画面切换特别慢，而且存储数据特别的少，没有历史趋势，我们利用自己的力量对操作站系统改造，后运行速度和画面切
换速度很快，而且存储数据特别多、时间长。
6、煤气分析仪国产化。
煤气分析仪当时外方要求使用进口产品，我们在国内寻找完全能满
足生产的要求的产品—杭州聚光公司分析仪，而且比外方价格低一倍。
7、输灰系统的改造。
在投入生产后，输灰系统堵灰和链条断严重影响了转炉的正常生产。
两座EP输灰系统共用一条集中输灰机，和一个斗式提升机，由于输灰量选型偏小，造成经常堵灰，利用炉役修把两台输灰系统彻底分开，且把原集中输灰机作为两座转炉的应急输灰。
8、风机增加在线吹扫，为了使风机叶轮不挂灰，我们增加了在线吹扫，目前运行很好，避
免了因有时除尘效果不好风机挂灰，造成风机振动，影响生产的故障。
9、ID-Fan风机国产化，我们与上海鼓风机厂共同研究进行国产化，经过3个月的攻关国产
风机投入运行，且完全能够满足工艺的要求，这在国内也是第一家。
10、电除尘器的检修经验，特别是在封顶前，先进行升压试验，便于更好的查找除尘器内部件检修的质量和效果。
对于极板调整及间距调整寻找到了一种切实可行的办法，并且保证了
除尘器的检修质量。
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莱钢120t转炉烟气干法除尘工艺技术
周茂林，沈惟桥，孟宪俭，王玉春
（莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂，山东莱芜271126）
摘要：
莱钢120t转炉采用干法除尘工艺，该工艺由烟气冷却、净化回收及控制系统组成，其中，烟气净化回收系统由蒸发冷却器、静电除尘器、轴流风机、煤气切换站等组成。
除部分主体设备外，蒸发冷喷嘴、静电除尘器高压电气设备、轴流风机及控制系统等关键设备从国外引进。
生产实践表明，系统运行稳定，净化后的烟气含尘量仅为6.6mg/m3，运行费用低。
关键词：
转炉；
干法除尘技术；
烟气；
含尘量
中图分类号：
X757文献标识码：
B文章编号：
1004-4620（2005）05-0017-03
DryDedustingTechnologyfor120tonConverterFlueGasatLaigang
ZHOUMao-lin,SHENWei-qiao,MENGXian-jian,WANGYu-chun
（TheSteelmakingPlantofLaiwuIronandSteelCo.,Ltd.,Laiwu271126,China）
Abstract:
The120tonconverteratLaigangadoptsdrydedustingtechnologyforthefluegascleaningandreclaiming,whichiscomposedofthefluegascooling,cleaning,reclaimingandthecontrolsystem,thereinto,thefluegascleaningandreclaimingsystemconsistsoftheevaporatingcooler,electrostaticcleaner,propeller-typefanandgaschanging-overstationetc.Thekeyfacilitiessuchastheevaporativecoolingspraynozzle,highvoltageelectricequipmentfortheelectrostaticcleaner,thefananditscontrolsystemareimportedfromabroad,withpartbodyexception.Theproductionpracticesshowthatthesystemrunsstability,thedustremovalefficiencyishigh,thedustcontentofthefluegasaftercleaningisonly6.6mg/m3andtherunningcostislow.
Keywords:
converter；
drydedustingtechnology；
fluegas；
dustcontent
我国现有的转炉煤气净化与回收系统多采用传统的湿法除尘技术（OG法），自动化控制水平低，煤气回收量较低，一般吨钢平均回收热值为8360kJ/m3的煤气70～80m3。
净化后的煤气含尘量仍达100mg/m3,出煤气柜后,需进行湿式电除尘,回收系统能耗较大。
目前转炉炼钢的吨钢工序能耗为23.6kg标煤。
干法除尘技术（LT法）的吨钢煤气回收量为100m3（煤气热值为8360kJ/m3）,煤气含尘量10mg/m3,炼钢吨钢工序能耗仅为10kg标煤。
因此，转炉
烟气干法除尘技术被公认为是今后的发展方向。
莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂（简称莱钢炼钢厂）从2002年12月至2003年6月，经多方考察论证，确定在大H型钢生产线采用干法除尘技术。
2004年2月完成120t转炉干法除尘施工图设计和控制系统的软件编程，2004年6月底建成。
整个工程投资约1.2亿元，投产后10天就达到设计能力，并持续稳定地生产至今。
1干法除尘工艺技术简介
莱钢炼钢厂建有3座120t顶底复吹式转炉，年设计产量500万t，三吹三生产，现实际年产量达到300万t，均采用干法除尘技术。
工艺范围从烟气进入蒸发冷却器开始到煤气冷却器为止，主要由蒸发冷却器、圆筒静电除尘器、风机、切换站、煤气冷却器等设备组成。
静电除尘器、蒸发冷却器本体等LT系统主体设备在国内制造；
蒸发冷喷嘴、静电除尘器高压电气设备、ID轴流风机及控制系统、煤气回收切换站等关键设备从德国鲁奇公司引进。
工艺流程（见图1）：
约1550℃的转炉烟气在ID风机的抽引作用下，经过烟气冷却系统（活动烟罩、热回收装置及汽化冷却烟道）；
温度降至800～1200℃进入蒸发冷却器；
蒸发冷却器内12个双介质雾化冷却喷嘴，对烟气进行降温、调质、粗除尘，烟气温度降低到150～200℃，同时约有40%的粉尘在蒸发冷却器的作用下被捕获，形成的粗颗粒粉尘通过链式输送机、双板阀进入粗灰料仓由汽车外运。
经冷却、粗除尘和调质后的烟气进入有4个电场的圆形静电除尘器，烟气经静电除尘器除尘后含尘量降至10mg/m3以下。
静电除尘器收集的细灰，经过扇形刮板器、底部链板输送机和细灰输送装置排到细烟尘仓由汽车外运至烧结厂重复利用。
经过静电除尘器精除尘的合格烟气经过煤气冷却器降温到70～80℃后进入煤气柜，不合格烟气通过火炬装置放散。
整套系统采用自动控制，与转炉的控制相联系。
图1120t转炉干法除尘系统流程
120t转炉LT工艺技术参数如下：
3×
120t顶底复吹转炉；
平均单炉产钢
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