1.     存在問題

     某鋼廠于2002年由意大利引進了一座超高功率70t Consteel 電爐。該類型電爐的特點一是可連續不斷地輸送廢鋼，二是利用爐內產生的高溫煙氣，經預熱裝置使廢鋼料溫度達到600 ℃。   近幾年，由于冶煉工藝發生較大改變，吹氧量由3700m3/h 增加到8000m3/h 以上，兌鐵水比例由40 %增加到80 % 以上，電爐產生的煙氣量急劇增大，原除塵系統除塵能力嚴重不足，電爐冶煉時產生的煙氣嚴重污染了電爐車間及周邊環境。為保證生產的正常運行，改善工人的工作環境，該廠決定對原除塵系統進行改造。

2.     原因分析

      ①除塵系統一次煙氣抽風量嚴重不足；②廢鋼預熱通道至燃燒沉降室之間的原有煙道截面尺寸小，形成瓶頸，阻力較大；③廢鋼預熱通道尾部的動態密封風機因電機燒毀沒有使用，此處漏風嚴重，一次除塵系統抽入大量的野風；④燃燒沉降室結構不合理；⑤屋頂罩的容量和抽風口位置不合理；⑥除塵系統管網設置不合理，一次除塵系統支路阻力不平衡。

3.     改造方案

1)   將原設計一次煙氣抽風量由80000m3/h 增加為150000m3/h；

2)   一次煙氣抽風量急劇增大 , 原有的1800m2機力風冷器冷卻能力嚴重不足，為達到冷卻效果，更換為自然風冷器，根據文獻[ 1] ，自然風冷器換熱面積為3800 m2；

3)   一次煙氣量增大后，原有Φ1700mm水冷煙道不能滿足設計要求，經計算，擴大為2200 mm水冷煙道；

4)   LF爐煙氣支路和自然風冷器出口管路分別增設1臺增壓風機，以克服煙氣在管道中的阻力損失，根據風量和阻力進行設備選型；

5)   原動態密封處軸流風機經常燒壞，改為除塵風管抽風。

4.     除塵系統設計

1)   風量的確定：電爐冶煉一般分為熔化期、氧化期和還原期，其中氧化期產生的煙氣量好，含塵濃度和煙氣溫度高。因此，電爐排煙除塵系統風量按氧化期進行設計。

2)   一次煙氣量：一次煙氣是指為保持電爐內微負壓而從廢鋼預熱通道排出的煙。電爐煙塵的主要成分 有CO、CO2 、N2、O2、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、油脂燃燒物等 。按裝入量70t 計算，考慮到移動活套密封不嚴、Consteel 水封處的漏風以及動態密封處混入的野風，根據文獻[ 2] , 并參考同類型電爐工程經驗，一次煙氣量為150000m3/h , 煙氣溫度為1000～1200 ℃。

3)   LF精煉爐煙氣量：LF精煉爐采用水冷爐蓋爐內排煙，爐蓋罩的結構設計和排氣孔尺寸大小與排煙效果和排煙量有關，煙氣量取60000m3/ h，煙氣溫度250 ℃。

4)   屋頂罩煙氣量：原有屋頂罩處理風量為500000 m3/ h，增大一次煙氣排風能力后，維持屋頂罩現有狀況不變。

5)   除塵系統風量匯總：除塵系統風量匯總見表1。

6)   除塵系統建立描述：為提高爐內的排煙能力，將沉降室入口段的Φ1700mm的耐熱煙道改為2200mm的水冷煙道，使一次煙氣排風量達到150000m3/ h。經水冷煙道降溫至450℃，再采用自然對流空冷器進一步降溫至180℃，自然空冷器出口的煙氣與加料系統、LF 爐煙氣和屋頂罩部分二次煙氣混合后降溫至110℃左右，然后進入7600m2 一次煙氣袋式除塵器過濾，若煙氣溫度有異常變化，可緊急啟動混風閥來降低煙氣溫度以確保濾料安全運行。屋頂排煙二次煙氣設計風量500000m3/h，由6300m2 袋式除塵器過濾。由于二次煙氣滿負荷運行時間較短，為減輕彼此處理煙氣的負荷，可在除塵系統主風管進入一次袋式除塵器入口處增設一路Φ2020 mm的管路，將一次煙氣系統與二次煙氣系統形成既獨立又關聯的凈化系統，一次煙氣和二次煙氣處理系統之間實現切換。

5.     袋式除塵器參數

    袋式除塵器參數見表 2 。

6.     改造效果：電爐除塵系統改造完成后，該鋼廠環境監測站對電爐除塵系統進行了檢測，各項技術指標均達到設計要求。