太钢90 t电炉节能环保新技术应用及改进措施

曲 朝 峰

(太原钢铁(集团)有限公司，山西 太原 030003)

太钢90 t电炉节能环保新技术应用及改进措施

曲 朝 峰

(太原钢铁(集团)有限公司，山西 太原 030003)

对太钢90 t电炉控制粉尘、二英、噪声采用的环保新技术及控制效果进行了分析，阐述了电炉除尘灰、不锈钢渣综合利用的新措施，并对工艺过程和环保设施中采用的节能技术进行了论述，讨论了目前的节能环保潜力，提出了进一步的改进措施。

电炉，除尘器，噪声，粉尘，节能

太钢90 t超高功率电炉是在淘汰原有6座18 t电炉基础上实施的清洁生产项目，它采用全冷料废钢化钢，化好的钢水再进行精炼不锈钢。该电炉经过不断改进与完善，其粉尘收集率大于99%，除尘器排放浓度低于20 mg/Nm3，除尘风机封闭间旁噪声低于80 dB，炼钢过程产生的固体废物实现了综合利用，成为能耗低、环保优的国际一流不锈钢专业生产线。具体节能环保技术措施如下。

1 炼钢过程粉尘收集与处理

90 t超高功率电炉除尘设备采用了多重收集设施(第四孔+狗窝+屋顶罩)，冶炼过程主要烟尘通过第四孔收集，剩余的烟气在狗窝内全部捕集；出钢过程全部在狗窝内进行，全封闭的狗窝全部收集；在打开狗窝加废钢过程中使用屋顶罩收集粉尘。另外，新电炉配备了扒渣站除尘、上料机除尘等收集设施，使各个部位产生的粉尘都能够有效收集。在烟气产生量较大的第四孔和上料部位使用增压风机进一步加压送往除尘主管道，使除尘系统粉尘捕集率高。车间内岗位粉尘浓度低于8 mg/Nm3。

电炉除尘管道系统设置阀门自动控制系统，并按照炼钢冶炼过程设置合理的分配风量程序：加料期间狗窝、扒渣站阀门关闭，屋顶罩阀门打开，除尘设施的全部风量用来收集散逸到屋顶的烟尘；在冶炼期间和出钢过程狗窝阀门全部打开，屋顶罩只开30%，使用狗窝处理炉内溢出的粉尘，保证粉尘不溢出狗窝。电炉出钢后，当钢包运转至扒渣站处，此时电炉处于第一次熔炼期间，其产生的粉尘较少，自动打开扒渣站除尘阀门，扒渣完毕后关闭阀门。

电炉冶炼过程第四孔收集的烟气首先进入燃烧室(沉降室)，将烟气中的CO充分燃烧，并将大粉尘颗粒进行沉降，防止高温颗粒进入除尘器附着在除尘滤袋上，造成滤袋烧孔洞或引燃；烟气从燃烧室经水冷管道进入自然风冷器，自然风冷器将烟气从600 ℃降低到200 ℃，同时对较大的颗粒进行沉降。冷却后的第四孔烟气经增压风机与“狗窝”、屋顶罩等烟气汇合，到主管道后温度降至50 ℃左右进入除尘器过滤处理。

电炉除尘器为120万m3/h低压脉冲袋式除尘，为降低除尘设施故障产生的污染风险，系统分开两台单独的除尘器运行。除尘系统滤袋采用了先进的550 g/m2的覆膜滤料，经功能验收多次现场监测和太原市监督监测，系统排放浓度能够稳定在10 mg/Nm3～15 mg/Nm3，满足GB 28664-2012炼钢工业大气污染物排放标准表2规定2015年1月1日起实施的电炉排放应低于20 mg/Nm3的要求。电炉除尘器的反吹系统为离线低压脉冲喷吹，即在反吹到哪个除尘室时，关闭相应除尘室的阀门进行喷吹，此喷吹方式需要的压缩空气的压力为0.25 MPa～0.3 MPa(如使用在线喷吹方式压缩空气压力为0.3 MPa～0.4 MPa)。该喷吹方式不但节约了压缩空气的使用量，还可以在关闭该离线阀的情况下对该除尘室进行检修。

2)加速废气冷却,防止这些化合物再合成。在燃烧区后，水冷烟道将废气降温到600 ℃，然后在自然风冷却器中迅速进一步冷却到200 ℃以下，基本消除有机合成二英的时间，进一步的去除二英的产生与排放。

3 噪声治理方面

电炉的主要噪声分两部分，即电炉化钢噪声和除尘风机运行噪声。电炉化钢噪声是利用电极放电对物料熔化和冶炼，电极放电与自然界雷电机理类似，放电时产生强弧光、高温和高强度噪声，声级值高达120 dB以上；风机运行的噪声在85 dB～90 dB。

针对电炉的噪声特点，电炉全密闭钢结构“狗窝”的厚墙内部全部填满阻燃的吸声材料，狗窝的连接处设“迷宫”咬合，以实现更好的密封及隔音效果。电炉生产过程产生的噪声能够有效的被该吸声墙吸收，狗窝外的噪声能够降低15 dB，由于电炉冶炼噪声具有高频特性，其受电炉车间对噪声屏蔽和传输消减后，车间外的噪声能够降低到75 dB以下，在厂界处基本无影响。电炉除尘风机系统产生的噪声在85 dB～90 dB，对其风机设隔声房，并对风机及噪声较大的管道、烟囱包扎200 mm的岩棉板隔声材料，有效的降低了噪声传输，在风机旁的噪声能够降低到78 dB左右，厂界噪声能够满足《工业厂界噪声标准》Ⅲ类标准。

4 固废处置与综合利用方面

1)除尘灰综合利用。电炉除尘收集的除尘灰由刮板机、斗提机从除尘器的各分灰仓运送至主灰仓，主灰仓底部连接圆盘造球机。圆盘造球机是倾斜的带有周边钢质圆盘，圆盘绕中心轴旋转，除尘灰由圆盘上部进入，同时在圆盘上部喷一定量的水(一般为除尘灰重量的10%左右)，在旋转过程中，细粒物料散在潮湿的母球表面，不断的碰撞、粘合,从而使母球长大，形成20 mm～40 mm成球沿盘底滚落。成球后的除尘灰可以用非密封的罐车拉运，拉运过程杜绝了流撒和扬尘，有效的保护了除尘器卸灰区域和拉运路程的环境。通过造球后的除尘灰送至太钢富氧竖炉炼钢综合利用，充分利用其中的镍、铬、铁等元素，并减少了废弃物外排。

2)钢渣综合利用。电炉冶炼废渣通过渣锅运至太钢渣场进行初步分选处理：炙热的钢渣采用热闷工艺将其降温,使钢与钢渣充分分离，经筛分、棒磨、磁选、除铁等工艺将钢渣中的铁元素进行分离提取渣钢。提取后的渣钢在太钢富氧竖炉炼钢综合利用，尾渣送至太钢哈斯科科技公司，进一步提取铁元素后生产钢渣肥料、水泥熟料掺合料、钢渣路基、钢渣超细粉。由于钢渣中富含的硅、钙、镁离子，能够与红土壤中大量积聚的铁、铝离子和盐碱地中大量积聚的钠离子发生转换反应，形成无害化合物。利用钢渣生产肥料具有防治土壤酸化、沙化和盐碱化功能；能够打破土壤板结、有效改善土壤团粒结构等理化指标；降低土壤容重，提高土壤透气性和渗透性、增强土壤保水保肥能力，调节土壤酸碱度。

5 节能方面

90 t电炉除在冶炼过程采用了炉壁烧嘴、节能变压器等节能措施，在除尘设施风机运行中合理调配风机输出转速(增压风机为变频调速，主风机为偶合器根据电炉工况调速)，达到了良好的节能效果：炼钢过程第四孔增压风机在50 Hz运行，加料、出钢、准备、维修状态第四孔增压风机在最低速(12.5 Hz)运转。主风机的输出转速根据冶炼的熔化期、精炼期、准备及出钢由液力偶合器进行调节，烟气量大时高速运转，烟气量小时低速运转。风机的调速运行使电炉产生烟气量少时降低电机电流，节约除尘电耗。

90 t电炉经不断的改进与完善，已成为了世界一流节能环保设施，但由于车间布置、配套工艺等条件限制，在生产工艺中还存在一些改进的潜力，如：1)尽管电炉除尘排放浓度很低，远低于国家排放浓度标准的20 mg/Nm3，但其排放的颗粒物中有70%以上为PM2.5，在目前大气环境PM2.5浓度较高造成雾霾天气严重的情况下，如何降低PM2.5的排放，进一步履行社会责任成为了新的发展方向；2)目前生产工艺中还未配备除尘一次烟气余热回收系统，未能够替代自然风冷器，部分余热资源存在一些浪费现象；3)目前电炉装料采用两罐废钢的形式进行装料，第二罐废钢料装料过程中存在热量散失明显，且装料过程造成电炉冶炼时间浪费和辅助设施运行耗能。针对这些问题，我们正在研究对电炉除尘的滤袋系统进行改进，更换更加致密的覆膜滤袋，并对电炉一次烟气余热和一罐料装料技术进行研究、改造，使电炉生产过程的节能环保措施更加完美。

On application of new energy-saving and environmental-friendly technique of 90 t electric furnace of Taiyuan Steel and Iron Group

QU Chao-feng

(TaiyuanSteelandIron(Group)Co.,Ltd,Taiyuan030003,China)

The paper analyzes the new environment-friendly technique for controlling dust, dioxin, and noise from 90 t electric furnace of Taiyuan Steel and Iron Group and its controlling effect, illustrates the new measures for the dust removing and the comprehensive utilities of stainless steel ash, indicates the energy-saving technique for the craft process and environment-friendly facilities, and discusses the current energy-saving and environmental protection potential, and points out some improvement measures.

electric furnace, dust remover, noise, dust, energy-saving

1009-6825(2014)34-0198-03

2014-09-25

曲朝峰(1977- )，男，工程师

TU201.5

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