中频炉除尘系统的设计与运用分析

周建林

（浙江武精机器制造有限公司，浙江 金华 321200）

某市合金厂现在有二电三炉设备（2套电源与3台炉体以及炉体是2用1备），还有3 t中频炉一套，熔炼过程中会产生大量的烟雾，烟雾的CO、石油和气体、尘埃及其他有害物质，对环境的污染非常严重，对操作工人的身心健康带来严重影响。因此，在中频炉除尘系统设计的上部安装中，中频炉烟气将通过全收集和净化输出，使行业的烟气排放达到标准要求。

1 除尘系统设计

1.1 工艺流程

通过中频加热炉的吸力罩收集烟气后，在调整阀瓣阀后，收尘管的粉尘进入布袋过滤器，这个时候烟尘之中大颗粒于除尘器没有与布袋接触前，在重力的作用之下发生分离，其中，大颗粒粉尘进入除尘器的灰斗，细颗粒粉尘进入布袋除尘器。滤袋的过滤和脉冲的吹扫，布袋表面的灰尘首先集中在除尘器的除尘器上，控制器用于回收或应用。经过布袋的除尘器进行处理之后，再通过风机排放出去。最终由烟囱排放到大气中。袋式的除尘器所收集粉尘经过翻摆阀排出。其系统工艺的流程如下图1。

图1 除尘系统工艺流程

1.2 整体式的除尘罩

中频炉的充电方式是炉体上部的手动进料。在熔炼后，钢水倾向于在炉体前部卸料。为了不影响工艺和人员的操作，在炉顶安装整体除尘罩，灰尘罩和炉台需要铰接在一块，炉口和炉台被覆盖，形成一个更狭窄的空间。在除尘器中工作时，外壳会产生一定的负压，高温烟气具有一定的向上力，由吸力和向上的力产生，使尘埃和气体被吸进外壳，进入过滤器。除尘罩操作：在中频加热炉工作时，炉体上覆盖着防尘罩。在需要中频炉充电的情况下，在液压缸内的变频器的前翻盖和后的翻盖都要开启，而炉体的平台形成一个80度角的角度，不会对工作产生影响。浇注钢水时，应将操作炉盖联锁，并将前倾炉盖锁好，使后转盖通过液压缸向上翘起，便于钢水流出，根据工艺要求，在进气歧管上设置调节阀，可手动控制抽吸罩的排气量。

1.3 除尘器

除尘系统由CMC脉冲长袋式过滤器组成，过滤器在箱体、灰斗、卸料装置和喷射装置中分别由这些部件组成的控制系统。

在箱体下部，烟灰气体形成在挡风玻璃位置的预分离腔内，大颗粒的灰尘在惯性的情况下，落进了粉尘漏斗，并进入烟气除尘袋，粉尘将从除尘袋的外部切断，通过过滤烟气进入袋中，通过排气口排气到大气中。随着除尘袋表面灰尘吸附量的增加，除尘系统的阻力也会增加。当电阻上升到设定值时，吹出系统开始工作，这个系统利用很短的时间内往箱内部喷入 0．4 -0．6 MPa压缩的空气，盒子里的压缩空气将高速的扩张，利用高频振动，集尘袋和反向流动的影响，吸附灰尘袋使其横向灰尘进入料斗脱落，在喷洒结束后，除尘袋将立即回到过滤状态，并进行下室(组)的清洗。

这个除尘袋的材料选用的是防水与防油以及易进行清灰处理的涤纶毡，它表面利用亚光处理，以防止糊袋以及防止毛孔堵塞的情况出现。

2 中频炉除尘系统应用介绍

2.1 工艺使用说明

中频炉除尘系统由防尘罩、风管、电动阀、混合阀、袋式过滤器、风机、烟囱、电控等组成。中频炉烟气和粉尘的除尘罩收集后，调整后碟阀、进风管进入除尘器，收集大颗粒，并起到阻燃作用，然后利用脉冲袋滤器，灰尘被困在滤袋外，旋风除尘器和袋式除尘器收集的粉尘经摆阀进行回收利用。

2.2 目前常用几种捕集形式的比较

目前国内中频炉烟气采集的主要形式是伞式旋转罩，其设置在炉嘴上方，并与两个中频炉的中心线来回旋转。在进行加料的时候，旋转盖被取下，可以直接进行通过行车加料。进行出钢时，中频炉的炉台翻转，炉口在伞罩外。在这两种情况下，伞罩都处于失位状态，无法有效地清除烟雾，导致烟雾直接进入屋顶。由于进行不间断的加料，伞罩的有效工作时间非常短，捕获率约为50%。

一些制造商考虑使用屋顶二次除尘来解决伞罩的问题，但未能在车间内发现残留的烟雾。二次除尘是在车间屋顶安装一些吸尘罩，并通过独立的除尘器将剩余的烟抽掉。实际使用过程中，容易出现以下问题：系统风量要求高，设备投资大，吸嘴位置的风速度很慢，吸烟效果不明显，特别是在冬季条件下的大气压力低，排放烟雾的底部沉积在车间的下面，到不了屋顶，屋顶吸尘罩没发挥作用。

2.3 中频炉烟气捕集形式的确定

对于每组中频炉设计低位移动式排烟罩一套。排烟罩设置高低梁，上方安装轨道，烟罩在轨道上行走。高端梁通过支撑设置在平台侧的厂房支柱上，低端梁设置在地面上。烟罩具体尺寸以不影响中频炉活动平台翻转及加料而定。

低位移动式集尘罩相比以上两种集烟形式有如下特点：（1）系统风量要求合理，投资较低，结构牢固，使用寿命长，操作简易。（2）加料时，解决了烟气散发的问题。出钢时，由于罩体将出钢坑覆盖，出钢在罩体内完成，实现了中频炉冶炼、加料、出钢时烟气的全过程捕集。（3）我公司开发的中频炉移动式集烟罩最根本的特点在于烟气捕集效率高达95%，可有效解决加料、出钢时烟气捕集困难的问题，实现中频炉炼钢过程中烟气的全过程捕集。

2.4 加料方式

加料时，通过加料设备进行加料，可根据现场实际情况采取后加料或侧加料方式，加料平台与冶炼平台连成一体，因此通过在中频炉冶炼平台布置轨道，加料车在轨道上行走。加料时，加料车装满料后通过轨道开入罩内，完成加料，因此加料的烟气可得到有效控制。采取液压加料后，使得加料工序更规范化，减少了操作工的劳动强度，提高了工作效率。

2.5 出钢方式

出钢时，采取钢包车出钢形式。通过在平台前方设置出钢坑和出钢平车，操作平台在烟罩内翻转，钢水出到钢包内，出钢过程在烟罩内完成，保证出钢时的烟气得到有效的捕集，最后钢包车开出烟罩，完成出钢过程。采取钢包车出钢后，出钢工艺得到改善，不需要行车吊着钢包出钢，改善了行车的工作条件，减少了行车的维修率，延长行车的使用寿命。

因此，总烟气的烟气捕集效率可达到95%以上，可以满足国家的环保要求。同时，通过加料、出钢的机械化操作，使冶炼工艺更加合理，提高了工作效率。

2.6 电气控制系统的设计

低位移动式集尘罩、加料车、钢包车均具有现场无线遥控装置，操作迅捷、方便、实用性强。除尘系统的控制系统承担除尘器正常运行所需要的清灰、卸灰工作及除尘器安全保护的自动控制任务，采用PLC可编程控制器，具有更高的可靠性、灵活性及兼容性。

3 结语

环保除尘系统工程设计的关键为烟尘捕集方面形式选择以及系统风量确定。有效将烟尘的捕集罩以及烟尘的爆发点间的距离给减小，使得除尘系统其所需的风量降低，使得工程的投资得到节约，非常利于该烟尘其捕集形式方面的设计以及选择。在这个基础上，与国内外在中频炉的烟尘净化系统方面先进的技术设计相结合，将可以开发出有更高除尘效率，且工程的投资更加少，所占地的面积更小，还有运行的费用更低中频炉的除尘系统。