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中包翻渣站布袋除尘器系统设计方案的_
摘 要：吸尘罩是中包翻转站布袋除尘器系统设计的关键,本文提出侧吸罩、吹吸罩、两级移动式上吸罩、对开式密闭罩等四种吸尘罩设计方案,并比较其特点,_对开式密闭罩,除尘设备_布袋除尘器,实践证明这种方案是可行的,为类似的工程设计提供了参考实例。
关键词：中包翻渣站，除尘，侧吸罩，吹吸罩，两级移动式上吸罩，对开式密闭罩
1、 前 言
中包是连铸生产工艺中连接钢水包和结晶器之间的盛放钢水的过渡容器,用以分配钢流、稳定注速、均匀温度、去除夹杂物、并稳定地向结晶器提供钢水的耐火材料容器。中包翻渣站是炼钢厂中包倒渣后_使用的中转站,是连铸生产工艺中_的装置。中包翻转时,中包中残留的废渣、粉尘瞬时冲击并随着高温烟气迅速上升,向厂房内扩散,导致车间内环境恶化、影响正常生产,影响人身健康,一般要求装设除尘系统。但由于中包翻渣站作业区有效空间狭小,特别是一些老厂,有效空间更加有限,原来设计安装翻渣站时没有考虑环保问题,因而重新设置除尘系统时更受到空间的限制。武钢二炼钢厂现有两座中包翻渣站（坑）,间距狭小,位于连铸车间中部,紧邻厂揭外墙内壁,系国外引进设备,没有安装布袋除尘器系统,投入运行后,粉尘污染非常严重,为了_生产环境,武钢安全环保部及_炼钢厂提出加设除尘系统,但翻渣站四周的空间非常有限,为除尘系统的安装带来了困难。本文针对_炼钢厂中包翻站实际情况,提出几套设计方案,并对设计方案进行比较,从中_出一种_合理有效的方案,为类似的除尘系统设计提供参考实例。
2 设计原始参数
2.1 翻渣站现场条件
两翻渣站位于连铸车间中部,靠近钢厂大门,紧邻厂房外墙内侧（翻渣站后部距墙内壁仅2.8m）,其间距4.2m,宽度均为3.3m,深均为2.8m,翻渣站各两侧及前面均放有待翻渣的中包和正在烘烤的中包,上面有行车运载重物设备通过,有限空间非常狭小,中包每班翻转12-16个中包,一般连续翻转2-4个,属间歇式翻转。翻渣时,工作区及厂房上空烟尘弥漫,车间环境恶化。
2.2 污染物参数
在选择设计方案之前,对中包翻渣时产生的烟尘进行了现场的测试（中包内残渣成分与钢水品种有关,随机取,多次测试,对布袋除尘器系统的设计有指导意义）,测试结果如下:
（1）烟气参数
烟气温度50-80℃,烟气量45000-50000m3/h
烟气主要成分
（2）粉尘成分:主要是FeO、FeO3、A3O3、SiO2、MgO及少量的S、P,有回收价值。
（3）粉尘物性
（4）尘粒径分布（粗略测定）
从上表可以看出,呼吸性粉尘占有很大的份额,这种粉尘对人体的危害性_。
3、除尘系统设计方案的提出
布袋除尘器系统成功与否,关键是要解决尘源控制问题,尘源的控制关键取决于设计合理的吸尘罩。吸尘罩的形式对烟气的捕集率及系统动力配置至关重要,好的吸尘罩是根据污染源的扩散特性和工艺操作所要求的敞开度而选择设计的,同时还要考虑投资费用。对中包翻渣站除尘系统,所设计的结构形式及安装位置,_合理巧妙利用有限空间,要求它既不能妨碍中包下吊、翻转、从翻渣坑中吊走废钢坯等工艺操作,又_将翻转时产生的烟尘尽可能地捕集抽走,根据设计原始参数,本着除尘系统运行可靠、布置合理、操作与管理方便、不妨碍生产和其它设备运行、同时节省投资费用的原则,提出以下几种设计方案。
3.1 吸尘罩的四种设计方案
3.1.1 侧吸罩
它是通过罩口的抽吸作用在距离吸气口以外的有害物散发点上造成适当的空气流动,从而把有害物吸入罩内,通过风机抽到除尘器内进行除尘。本设计中考虑到烟尘量大而且分散,为了更有利于捕尘,在翻渣坑两侧及后部固定设置侧吸罩。
为论证其可行性,在实验室按翻渣坑尺寸比例模拟砌成一地坑,用硬聚氯乙稀板做成侧吸罩,分别安装在地坑两侧及后部,用一斜板代替翻转台,斜板的倾斜角可调,用60℃左右的大颗粒煤渣代替中包内残渣,进行模拟实验。实验中观察到:
煤渣在翻转下落过程中,高温含尘气流瞬间冲击并在热压的作用下上扬速度很快,只有一部分烟气被吸入到罩内,一部分烟气会上飘。煤渣下落到地坑后,上升的含尘烟气绝大部分被吸入烟罩内。
实验表明:如果在中包翻转站两侧及反部设置侧吸罩,中包翻转瞬间捕尘效果不好,但中包下落到翻渣坑后,捕尘效果较好。
3.1.2 吹吸罩
吹吸罩是利用射流作为动力,把有害物输送到排风罩口再由其排除,它是依靠吹吸气流的联合工作进行有害的控制和输送。在中包的一侧设置吹风口,在另一侧设置吸风口,吹风口布置在操作人员一侧,如图1所示。
为论证其可行性,在侧吸罩实验模型装置上进行改进,在地抗一侧安设吸尘罩,另一侧设置送风口,用小型风机吹风,实验中观察到:
（1）吹吸罩安装的位置与捕尘效果有关,如果把吸尘罩安装在正对煤渣翻转的方向,正对吹吸罩安放送风口,煤渣翻卸时产生向前的冲击,在吹气流作用下,绝大多数能进入吸尘罩,改变吹吸罩安放的位置,如吹吸罩安放在煤渣倾翻方向的一侧,正对吹吸罩安放送风口,此时除尘效果不如前者效果好。
图1 吹吸罩示意图
1.翻渣坑2.上吸罩3.移动管4.固定管5.长形上吸罩6.小车7.平衡锤8.小车平台
图2 两级移动式上吸罩图
3.1.3 两级移动式止吸罩
对上扬的高温烟气,采用上部吸气罩捕尘效果肯定比侧吸罩好,但由于中包要经常从行车上吊到翻转台上,翻转后的钢坯又要被行车吊走,直接设计成上吸罩显然是不可能的,为此设计成移动式上吸罩（如图2所示）,即下吊中包时,上吸罩在小车的载运下,后退到两中包翻渣站之间的空地,便于行车下吊中包,当中包在翻转中,上吸罩在小车的载运下处于捕尘位置,烟尘被抽走后移动上吸罩,吊走从中包中翻转出来的钢坯。由于上吸罩在移动时,上吸罩的管道随之移动,为解决上吸罩上的移动管道与连接除尘器上的固定管道之间的连接问题,设计成两级移动式上吸罩,即在连接除尘器的固定管道上设计一个长形吸气罩,并_上吸罩上的移动管道始终被罩在上部长形吸气罩内。这种设计方案其特点是:上吸罩可以移动,长形吸气罩可根据现场空间条件,选择一个不妨碍行车的空间安放,并能很好地解决移动管道与固定管道之间的连
接问题。
3.1.4 对开式密闭罩
密闭罩是把有害物源全部密闭在罩内,但考虑到中包翻转站现场条件,不能直接高置密闭罩,而采用对开式密闭罩,如图3所示,它由安装在翻渣坑两侧的两部分可开行的对开移动罩组成,吸尘口设在中包翻转站的一侧,其连接风管与连通除尘器上的固定钢管采用插口连接。当吊车吊下中包时,两移动罩分开,向两侧移动,露出翻渣站,当中包被吊装到翻转台后,两移动罩合拢,形成密闭罩,然后在密闭罩内翻渣入坑。产生的粉尘由罩子上部的吸尘口通过管道进入除尘器除掉。移动罩靠驱动装置拖动。这种吸气罩特点是能有效地利用现有狭小的空间,把飞扬手粉尘_密闭在罩内,有效防止粉尘飞散到工作区。
3.2 吸尘罩设计方案的对比与_
以上四种吸尘罩特点对比如下
从上表可看出:
（1）侧吸罩、吸吹罩结构_为简单,可以不设置控制系统,人手动操作,费用_节省,但捕尘效果差。如果投资费用有限,对环保要求不高的场所,可以考虑选用吸吹罩。如翻车机翻卸物料时,可以采用这种简单的吸吹罩。
（2）两级移动式上吸罩结构并不太复杂,只是需要装设一个可在轨道上推行的小车。捕尘效果比前两种好,其缺点是在移动管与上部长形吸尘罩之间会有少量的漏风。如果空间位置狭小,投资费用有限。对环保有所要求的场所,可以采用这种吸尘罩。
（3）对开式密闭罩钢材量大,控制系统复杂,投资费用高,但捕尘效果_。在投资许可的条件下,加之,对环保有严格要求的场合,选用这种吸尘罩。经估算对开式密闭罩投资费用不_过10万元,加上除尘器、风管及其它控制系统,总费用可控制在预计费用内。
综上所述:中包翻渣站先选用对开式密闭罩。
图3 炼钢中包除尘系统对开式密闭罩示意图
4、 除尘设备的选用
布袋除尘器的选用,_考虑到粉尘的分散度,粉尘比电阻、含尘气体温度、烟气量、除尘效率、投资费用等因素的影响。工业中常采用的除尘器是旋风除尘器、布袋除尘器、电除尘器。其性能如下表所示:
对比污染物参数,优化选用电除尘器和布袋除尘器,但吸尘罩选用投资费用高的对开式移动罩,如果再选用电除尘器,总投资费用势必_过预计投资,选用布袋除尘器为佳。可选用冶金部安全环保研究院研制的长袋低压大型脉冲袋式除尘器,滤袋材质采用压光涤纶针剌毡。特点是:净化效率高,清灰效果好,经济可靠,使用简单。它采用阻力低、启动快,清灰能力强的脉冲阀,_了喷吹管等部件的动力特性,滤袋拆卸方便,便于运行的维护检修。
5.1 采用液力耦合器
中包翻渣站除尘系统风机长期处于间歇操作的负荷下工作,翻渣间歇工作,产生的粉尘是阵发性的,因此除尘器可以不连续工作,这样_可以利用原来的除尘器在不翻渣时进行停风清灰,但风机是不能频繁启动的。可以在风机与电机之间设置液力耦合器,控制风机在不除尘时处于低速运转,除尘时处于高速运转,这样风机的轴功可降低很多,节约了不翻渣除尘时的电力消耗。
5.2 完善的控制系统
为使除尘系统能够正常运行,提高除尘效率,节省能源。在系统上设置一些必要的监测措施,设计有除尘器进出口压力、风机轴承温度、风机出口烟气压力、电机轴承温度及定子温度、液力耦合器进出口油温、出口油压、转速等监测点,以上测点数据均可由设在除尘控制室内的微机显示。同时微机还可控制液力耦合器的充油、转速的调节。
设计中,为使设备启动和自动化检测的需要而设置的各种继电保护装置以及各测量仪表均设在控制柜上,以便操作人员观察与控制。同时除法器上的星形卸灰阀及振动器的启动、停止控制均通过柜上所设按扭进行。
控制柜设在翻渣站一测的操作室内,密闭罩移动时,操作室不移动。
6 结束语
吸尘罩是中包布袋除尘器系统设计的关键。两级移动上吸罩、对开式密闭罩捕尘效果好,但前者存在移动管与长形吸尘罩之间的漏风现象,_对开式密闭罩可以在不改变原有生产工艺,不影响生产的前提下,较好地解决在有限空间内设置除尘系统的问题。除尘器选用长袋低压大型脉冲袋式除尘器,在系统中采用液力耦合器,配以监测与控制系统。这套除尘系统在二炼钢运行一年半以来,运行状况良好,捕尘效率高.
冀 公网安备 13098102000341号
