為某公司5T電弧爐設計的除塵系統方案

一、前言：
 鋼鐵廠以其資源密集、能耗密集、生產規模大、物流吞吐量大等特點，長期以來一直被認為是煙塵排放量大、廢棄物多、污染大的企業。而電弧爐煉鋼是一些鋼鐵廠造成煙塵污染的主要來源之一。
電弧爐（簡稱電爐）主要是通過用廢鋼、鐵合金和部分渣料進行配料冶煉，根據不同的鋼種要求，可以接受高炭鉻鐵水和脫磷鐵水，然后熔制出碳鋼或不銹鋼鋼水供煉鑄用。電爐煉鋼時產生的有害物污染主要體現在電爐加料、冶煉、出鋼三個階段。電爐冶煉一般分為熔化期、氧化期和還原期，其中氧化期強化脫炭，由于吹氧或加礦石而產生大量赤褐色濃煙。在上述三個冶煉期中，氧化期產生的煙氣量大，含塵濃度和煙氣溫度高。因此，電爐除塵系統按照氧化期的大煙塵排量進行設計。　　
 貴公司現有一臺5T電弧爐，在生產過程中產生大量的煙氣，據此我公司做一治理方案如下：
 二、需治理范圍及本方案的設計內容：
 1．治理范圍：
 電爐在產生中產生的煙塵。其中氧化期產生的煙氣量大。
 2．設計內容：
 煙氣捕集罩的設計；
 煙氣凈化設備（除塵器）設計；
 控制系統設計；

除塵系統參數設定及主要設備選型；
 三、方案的設計依據及原則：
 1．設計依據 
 1.1 貴公司提供的有關資料
 1.2  我公司人員現場測量的數據
 1.3  我公司在冶金行業除塵治理的成功經驗
 1.4  我公司所采用的*技術：
 1.5 頒發的有關空氣質量及保護環境的規范標準
 2．設計原則
 2.1 不影響操作工藝為生產服務宗旨
 2.2 滿足及行業對環保的要求并達標
 2.3 所采用的技術經得起實踐檢驗，并能長期可靠穩定的運行
 2.4 性價皆優，一次投資，長期運行費用低，效果好
 2.5 兼顧企業發展規劃與現行的協調
 3．引用的標準
 ①《大氣污染物綜合排放標準》          GB16279-1996
 ②《工業企業設計衛生標準》            TJ36-79
 ③《鋼鐵工業污染物排放標準》          GB4911-85
 ④《工業企業噪聲控制設計規范》        GBJ87-85
 ⑤《反吹袋式除塵器技術條件》          ZBJ88011-89
 四、治理方案的實施和環保及性能指標
 1．煙塵捕集率：＞95%
 2．排放濃度：≤50mg/Nm3

五、煙塵的特點：
 ①煙塵成份：
 電爐煉鋼時產生的煙塵所含成份有：FeO2、FeO、SiO2、Ae2O3、 CaO、MgO、ZnO、MnO以及少量的CuO、PbO、和C等；
 氣體成份主要有：CO2、CO、O2和N2等；還有少量的SO2和氟化物。
 ②含塵濃度：吹氧時排出的煙氣含塵濃度高可達30g/m3;
 ③粉塵粒度：細而粘。粘度＜10μm的粉塵在80%以上，廢鋼中含有油脂
 類以及煉鋼時所采用的含油燒嘴都是煉鋼產生的粉塵，粘性較大而不易除去；
 六、電爐的排煙方式：
 煉鋼電弧爐的排煙方式較多，大致可分為：爐外排煙、爐內排煙、爐內外
 結合排煙和屋頂排煙等方式。排煙方式應根據冶煉鋼種、工藝操作、工藝布置、廠房條件、水源情況、投資太小、環境保護、勞動衛生和節能等要求及維護管理水平進行分析和綜合比較來確定，根據用戶一般都采用爐外排煙方式的形式，此類排煙罩的特點：

1、煙氣溫度不高（≈200℃）；

2、處理風量較其他爐內排煙類型罩較大；

3、電力消耗中等偏大；

4、無冷卻水消耗，無防爆要求；

5、不影響冶煉；

6、換電極水冷圈方便，維護管理不僅簡便，
 而且能消聲及隔音，此種罩除加料出鋼外其余時間均能排煙除塵。
 七、除塵系統技術方案的研究
 電爐產生的煙氣量和煙氣溫度不同，且差異較大。加料過程中，主要是裝料時廢鋼及渣料產生的揚塵，需要的除塵風量不大，要求粉塵不擴散，不污染電爐周邊工作環境為標準。送電過程中是原料送電拉弧加熱，引發可燃廢棄物燃燒產生廢氣。此時，電爐需要將爐料加熱至熔化狀態，要求煙塵能夠及時排出，又不能過多的帶走爐體熱量以保證煉鋼周期。而在吹氧期間，不僅要求除塵系統能夠及時迅速的將廢氣和粉塵排走，又保證爐體有合適的吹煉溫度，確保終點溫度。因此，對除塵系統要求較高。進入還原期，吹氧告一段落，粉塵度再一次降低。在沖渣出鋼時，主要排放物是沖渣產生的水蒸汽和少量廢氣。

 通過對冶煉工藝的分析：電爐在煉鋼過程的不同階段對除塵風量的大小有明顯的不同，以吹氧冶煉為大，加料除塵為低。鑒于電爐除塵系統中除塵風機的運行方式和設備特點，對除塵風機的控制制定如下方案。
 八、除塵設備的確定：
 根據有關資料和以往治理的成功經驗，以及與現場堪察和粉塵的特點，5T
 電弧爐處理風量為60000m3/h，加之漏風系數，總風量值為65000m3/h。
 我公司擬以采用ZC240-6000型回轉反吹袋式除塵器，此類型除塵器具有、低阻、維護簡便、運行可靠、投資少而運行費用低等特點。適用于細微粉塵的除塵凈化，排放濃度可遠低于規定標準。
 九、除塵系統的流程形式
 電爐在冶煉過程中的粉塵主要通過爐頂煙道經旋風除塵器的沉積，然后再經除塵系統過濾排放；同時利用集塵罩將現場生產車間的粉塵和廢氣及時排走，以免危及電爐周邊工作人員的、污染環境。除塵風機是將煙氣吸收排放的主要設備。吸塵罩為移動式，可以上下移動不影響工藝的操作。
 十、除塵器的技術參數：
 1．型號：ZC240-6000型回轉反吹袋式除塵器
 處理風量：    68280-102400m3/h
 過濾面積：    1140m2    
 過濾風速：     1.0-1.5m/min
 濾袋規格：     φ250×6000mm
 數  量：     240條
材  質：    玻璃纖維針刺
工作溫度：220℃       瞬間溫度： 250℃

 入口含塵濃度：  ≤1300g/Nm3
 反吹風機：9-26№5A      功率：18.5KW
 減速機：XLED-63 功率：1.1KW
 出口含塵濃度：  ≤50mg/m3
 收塵器阻力：    1200Pa
 除塵效率：      99.5%
 主風機型號：Y4-68№12.5D   
 流  量：60611-77331m3/h
 全  壓：3763-3557 Pa
 電機型號：Y315S-4  
  功  率：110KW