大高炉除尘设施程序及操控工序

　　目前，特大型高炉多采用湿法除尘工艺，这种处理方法在节水、节能、环保方面存在诸多缺陷，据统计，湿法除尘每吨水大约耗电0 9kW h，清洗过程还会使热量大量散失，除尘后的煤气从100 200降至40 50，含水多，热值低。即使是先进的德国比肖夫公司设计的环缝洗涤器，也仍然存在补充新水和污染水系的问题。而高炉干法除尘采用布袋除尘技术，具有除尘效率高、无污水排放、煤气显热高、系统阻损低的特点，可以大量节约高炉用水，有利于保护水资源，同时还能够提高热风温度，减少燃料消耗< 1>.

　　国内有钢铁企业尝试在大型高炉上采用布袋除尘工艺技术，出现过以下问题。

　　1）大型高炉煤气量大，依靠换热器等在瞬间内完成煤气温度调控非常困难。而布袋是大型高炉干法除尘系统的核心部件，高炉在冶炼的过程中，炉顶经常出现高温或低温现象，造成烧布袋或糊布袋事故，一方面会迫使高炉停产，另一方面含尘煤气直接进入管网影响煤气用户的正常生产。

　　2）大型高炉生产要求极高的稳定性，不允许因为除尘器等附属设备的不稳定而造成高炉休风，大型高炉的干法除尘系统及接口工艺控制此直接按照小型高炉煤气干法除尘的方式运用到大型高炉上，势必会降低整个除尘器系统的可靠性和稳定性，无法满足高炉稳定生产的需要。

　　太钢4 350 m 3高炉的干法除尘系统，由于采用了有效的降温装置、内滤式大布袋除尘技术、罐车气力输送系统和完善的干湿法切换工艺以及自动控制，使得投运后的系统运行安全可靠，节水效果显著。

　　1 4350m 3高炉干法除尘工艺流程1. 1干法除尘工艺流程太钢4 350 m 3高炉于2006年投产，采用德国比肖夫公司设计的环缝洗涤器作为湿法除尘装置。为进一步节约用水、缓解污染，2009年在已配置有湿法除尘系统的基础上，增加新日铁干法除尘装置，构成干湿法除尘切换系统（见图1）。

　　在稳定的高炉正常生产情况下，干法除尘系统运行，湿法除尘备用，高炉煤气经重力除尘净化后进入高效布袋除尘净化系统，并最终送至煤气余压透平发电装置（TRT）。气体所产生的温度随原料装入高炉而呈现周期性的波动，如果气体温度过高，超过了布袋过滤装置所允许的最高安全温度的范围，炉顶喷淋装置即开始喷淋使之回到允许范围。如果高炉操作不稳定，使得气体产生的温度超过了炉顶喷淋装置的冷却能力，或干法除尘系统故障，则需要由干法切换到湿法除尘。故障排除后可用湿法装置启动TRT，再由湿法除尘切换到干法除尘系统。

　　给排水系统包括了TRT出口、高压阀组进/出口喷雾后煤气管的排水、炉顶喷水泵出口过滤器和炉顶喷水补水系统。其贮水箱液位、贮水箱补水管电动阀控制与液位联锁、炉顶喷水泵出口过滤器差压报警等信号均需要通过PLC控制。

　　设计干法除尘计算机自动控制系统相对独立，其PLC与远程IO站采用冗余结构的Profibus网通信，与操作站采用冗余结构的工业以太网通信。

　　现有的湿法除尘系统、TRT系统通过干法除尘系统的继电器柜实现与其点对点的信息交互。

　　2接口工艺控制太钢4 350 m 3高炉投产时已具有完备的炉顶、环缝洗涤以及TRT控制系统。新增干法除尘系统后，要满足干法转湿法、湿法转干法、干法紧急切换、T RT紧急停运四种模式下的安全切换，因此，与上述系统的接口处理是自动控制的关键。

　　干法除尘方式下只使用新增4套水喷雾装置，新增4支喷枪打水控制具备自动和手动两种功能。只有炉顶煤气温度高于设定的允许安全值范围（如330），或采用湿法除尘方式时，才开启所有水喷雾装置。高炉炉喉控制方式.

　　2. 2炉顶喷水补水系统炉顶喷水补水系统增加贮水箱液位连续显示信号，并具有最低液位报警；贮水箱补水管电动阀控制与液位联锁控制；具有炉顶喷水泵出口过滤器差压报警显示。

　　2. 3集中模式的安全切换干法和湿法除尘系统的切换通常在线进行，无须休风。仅需操作相应的切换命令，即可实现干湿法的自动切换；紧急故障下（干法除尘布袋烧或TRT故障），自动触发切换命令，紧急切换到湿法除尘系统。

　　2. 3. 1干法除尘系统与湿法除尘系统的正常切换干湿法正常切换过程如图4所示。干湿法正常切换过程中，TRT正常运行，炉顶压力由T RT控制，旁通阀处于自动状态。切换过程中的关键要素是T RT的入口温度，通常要求T RT在干湿切换过程中温度变化不能大于5 / min，T RT入口温度控制过程如下。

　　1）正常的干法向湿法除尘系统切换：在接到干法向湿法除尘系统切换命令后，首先逐步开启环缝开度，湿法系统控制T RT入口温度，干法除尘处于正常的运行状态，湿法系统环缝的开启速度满足T RT入口温度下降的梯度小于5 / min，湿法系统的环缝达到一定的开度（能够满足处理全部高炉煤气的要求），湿法系统的环缝开度锁定，TRT入口温度控制权交给干法系统，通过逐步关闭干法系统的出口蝶阀，控制TRT入口温度变化速度，干法的出口蝶阀全部关闭后，环缝解锁，进入恒差压控制，干法除尘系统向湿法除尘系统转换完毕。

　　2）正常的湿法向干法除尘系统切换：在具备湿法向干法除尘系统切换条件后，TRT入口温度首先由干法系统控制，由干法系统出口蝶阀控制蝶阀的开启速度，满足T RT入口温度上升的梯度小于5 / min；接到湿转干的指令后环缝开度锁定，干法的出口蝶阀全部打开后，温度的控制权交给湿法系统，湿法系统的环缝解锁转入温度控制，环缝逐步关闭，关闭的速度满足TRT的入口温度上升的梯度小于5 / min，湿法系统的环缝关到位后，湿法向干法切换结束。

　　2. 3. 2干法除尘系统向湿法除尘系统的紧急切换干法向湿法除尘系统的紧急切换有2种情况，大型高炉的干法除尘系统及接口工艺控制一种为干法系统发生故障需要紧急切换到湿法除尘系统，另一种为T RT跳机后，需要紧急切换到湿法除尘系统，切换过程如图5所示。

　　1）干法除尘系统故障后的紧急切换：确认干法除尘系统故障不能正常运行后，由操作人员启动紧急切换命令，干法系统向TRT系统发出跳机命令，TRT跳机，旁通阀快开，旁通阀前后喷淋水投用，炉顶压力调节转到旁通阀。

　　紧急开启停用的煤气清洗供水泵及相应的阀门，湿法系统的环缝开启到一定的开度（能够满足处理全部高炉煤气的要求）后锁定；干法系统的全部过滤阀关闭，紧急切换完成，停止旁通阀前后的喷淋水，环缝解锁转入恒差压控制，炉顶压力的控制权由旁通阀转换到湿法系统。

　　2）TRT跳机后，自动由干法向湿法除尘系统紧急切换，切换过程与干法故障后的切换相同。

　　该系统具有以下特点：1）采用炉顶打水和增加荒煤气放散阀组工艺，有效控制高炉炉顶压力，保证高炉的正常运行，解决了干法布袋除尘系统遇煤气高温或低温的难题。

　　2）采用内滤式大布袋除尘工艺，大大缩小占地面积、简化工艺流程。

　　3）确立了脉冲反吹及气力输灰在大型高炉干法除尘系统中的应用，反吹气体用加压后的净煤气，减少了工艺环节，操作维护简单方便。

　　4）采用自动控制技术实现干法除尘系统自动检测和控制及干湿法全自动切换，系统运行安全，稳定可靠。

　　5）合宜的选别指标应综合考虑技术、经济因素来确定。

　　2选矿厂节能减排选矿厂节能减排工作十分重要。中冶北方工程技术有限公司报告了鞍钢矿山铁矿石高效节能减排工作的有关情况，但总体来说，这方面工作有待加强，相关技术也缺少创新。

　　3环保及尾矿综合利用选矿厂环保治理的重点是废水及尾矿。对黑色金属矿选矿来说，主要是尾矿治理及综合利用。

　　马鞍山矿山研究院常前发用图1示意尾矿综合利用和减排的途径。