高炉出铁场铁沟除尘改造实践

尚根凤，张国全，周海成

（莱芜钢铁集团有限公司，山东 莱芜 271104）

1 前 言

高炉冶炼排渣出铁时产生的烟尘和上料过程中的粉尘，是高炉生产中的主要污染源，污染源的全过程跟踪控制是钢铁企业环境治理工作的重要部分。莱钢炼铁厂6 座1080 m3高炉共设9 个出铁场，其中1#、5#、6#高炉分别设有2 个出铁场，出铁沟为贮铁式铁沟，出铁场主要采用布袋除尘，吸尘点设在高炉铁口及罐位处，吸尘效果良好。但在高炉出铁时段，产生大量烟尘并从出铁口、渣口、铁水沟、渣沟等部位同时散发出来，尤其是铁口、流铁沟部位的烟尘产生量大且持续时间长，不易捕集，现场环境受到一定影响。据统计分析，出铁过程中产生的烟尘66%以上的粒径＜10 μm，长期悬浮于空气中，对人体的危害极为严重。为此，对高炉出铁场铁沟实施密封除尘改造，以减少高炉出铁主沟、流铁沟及渣铁沟处烟尘异常排放，进一步改善高炉出铁场作业环境。

2 改造措施

在铁沟上方增设除尘罩密封除尘，能够明显改善现场作业环境，对铁沟内的铁水也具有一定保温作用，从而保护铁沟内衬与沟底不受侵蚀破坏；同时，确保作业人员安全通行，减少现场安全隐患。除尘罩的制作可结合现场情况提前制作完成，后期的管道连接及安装调试工作，与高炉出铁时段交叉进行，在正常生产过程中即可实施完成。

2.1 管段式除尘罩密封除尘

在主沟上部安装管段式除尘罩。除尘罩制作采用12 mm 厚钢板弯制成弓形，罩子两侧底部焊接垫板（厚16 mm，宽200 mm），垫板长度与各分罩等长。主沟除尘罩内缘弦长2.0 m，罩子高度800 mm，断面结构如图1所示。

图1 主沟除尘罩断面结构

2.2 管段式除尘罩与房型捕集罩结合除尘

考虑到高炉出铁时流铁支沟部位烟尘较大，尤其改铁沟时发生烟尘持续时间长，烟尘量较大。为便于日常操作，根据现场实际情况，在流铁沟处采取房型捕集罩与管段式除尘罩相结合的除尘方式。即在流铁沟沙坝部位安装房型捕集罩，其他部位安装管段式除尘罩，并相互连接。

1）流铁主沟上部安管段式除尘罩。除尘罩内缘弦长1.0 m，罩高500 mm，在1#、5#罐位侧流铁沟上部安装，断面结构与图1 类似。安装时选择接近沟咀位置，并根据现场铁沟坡度与弯度情况，制作弯管实现连接。

2）流铁支沟上部（沙坝位置）设置房型捕集罩。在2#～4#罐位侧流铁沟沙坝上部分别安装房型捕集罩；靠近沙坝一侧制作检查门，便于日常维护操作。房型捕集罩结构见图2。

3 除尘罩的安装与密封

3.1 铁沟除尘罩的合茬安装

由于各高炉的主沟、流铁沟具有一定坡度，待所有除尘罩制作完成后，必须对铁沟两侧地面进行清理、平整，为后续的顺利合茬创造条件。

图2 房型捕集罩制作示意图

1）主沟除尘罩合茬：整体长度6 m，即从撇渣器部位沿主铁沟中心线向北遮盖6 m，将撇渣器小井盖入罩内，安装在泥炮、开口机作业半径之外。主沟罩靠近撇渣器一端进行盲堵，与流铁沟除尘罩隔离，出铁时烟尘聚集至铁口附近，通过铁口顶吸、侧吸罩实现吸尘。

2）流铁沟除尘罩合茬：流铁沟上方除尘罩有房型捕集罩和管段式除尘罩两种，房型罩沿铁沟方向、平行于罐位罩安装于沙坝上侧。如：1#高炉南出铁场的罐位罩距离流铁沟沙坝位置较远（2.95～4.60 m），房型罩与相应罐位罩之间采用管段式除尘罩连接，房型罩顶部开孔与罐位吸尘主管连接实现吸尘，中间安装DN350 蝶阀用于控制开度；北出铁场罐位罩与相应房型罩距离较近，直接将房型罩与相对应罐位除尘罩连接实现吸尘。

3.2 除尘罩之间的密封

所有管段式除尘罩、房型捕集罩现场安装完成后，根据各除尘罩的对接情况进行密封，以缩小罩与罩之间的缝隙。除尘罩罩沿采用钢板焊接制作，罩沿高度根据现场实物连接缝隙确定。

3.3 除尘罩吊装孔及观察门制作

为便于日常操作及检修维护，在管段式除尘罩的顶部、房型捕集罩的两侧焊接Φ80 mm 吊装孔。在每节除尘罩侧面开观察孔（长300 mm，宽500 mm），即主铁沟罩两侧各开1个孔，流铁沟管段罩每节单侧开2、3个孔。用Φ12 mm圆钢制作观察门活动折页，日常检查维护时将观察门向上开启。

3.4 除尘罩的隔热防护

1）除尘罩内侧焊接锚固钉：为防止除尘罩受高温烘烤变形，罩子制作完成后，其内壁焊接锚固钉，锚固钉采用Φ10 mm的螺纹钢制作，按照200 mm×200mm分布焊接。

2）除尘罩内壁喷涂耐火材料：耐火材料采用轻质喷涂料（体积密度1.85～2.2 g/cm3），房型捕集罩顶面内壁喷涂厚度20 mm，管段式除尘罩的观察门内壁喷涂厚度50 mm，其他各部位喷涂厚度70 mm。经计算，除尘罩全部制作喷涂完成后，主铁沟罩重量约0.88 t/m，流铁沟管段罩重约0.45 t/m。现场制作的每节除尘罩重量在行车起重载荷许可范围内。

3）除尘罩内壁焊接加强筋：房型捕集罩，在除尘罩内壁焊接加固∠70×7角钢；管段除尘罩，在除尘罩内壁两侧焊接16#槽钢；同时现场按照除尘罩弧度用厚度16 mm 钢板割制加固筋板（宽度70 mm），并以1 m间距焊接于除尘罩内壁。

3.5 现场安全通道及走梯

现场安全通道及走梯利旧，并根据管段式除尘罩的高度适当抬高；需增设新安全通道及走梯的，在其底部焊接锚固钉并喷涂耐火喷涂料后使用，以确保过往人员的通行安全。

4 结 论

高炉出铁场铁沟密封除尘改造后，消除了高炉出铁时烟尘扬起现象，减少了污染，高炉出铁场作业环境明显改善，环境效益明显；同时，出铁沟密封除尘改造，对铁沟内铁水起到了良好的保温作用，有利于减少铁水损失，降低铁水罐及出铁沟的日常维护费用，年综合经济效益达200万元。