呂  杰  王  蕾  馮會玲

（山東省冶金設(shè)計院股份有限公司煉鐵室）

摘  要  高爐粗煤氣除塵一般利用含塵顆粒自身重量或者離心力將粉塵從高爐煤氣中分離出來，除塵效率一般在50%~85%，現(xiàn)在高爐生產(chǎn)主要使用的重力除塵器和旋風(fēng)除塵器。山鋼日照鋼鐵廠粗煤氣系統(tǒng)經(jīng)多方考察，選用螺旋筒式旋風(fēng)除塵器，除塵效果良好。本文詳細(xì)的介紹了螺旋筒旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)、特點等。螺旋筒式旋風(fēng)除塵器優(yōu)點較為顯著，為今后高爐粗煤氣除塵設(shè)備選型作出指導(dǎo)性建議。

關(guān)鍵詞  高爐  粗煤氣  螺旋筒式旋風(fēng)除塵器

1  國內(nèi)高爐粗煤氣系統(tǒng)使用現(xiàn)狀

高爐粗煤氣除塵一般利用含塵顆粒自身重量或者離心力將粉塵從高爐煤氣中分離出來，除塵效率一般在50%~85%，現(xiàn)在國內(nèi)高爐生產(chǎn)主要使用的重力除塵器或旋風(fēng)除塵器。

重力除塵器：現(xiàn)主要用于老式高爐和小型高爐上，具有結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，壽命長，運行費用低等優(yōu)點，但其體積龐大，除塵效率低，一般在50%左右[1]。

旋風(fēng)除塵器：近年來，大中型高爐主要選用旋風(fēng)除塵器，其除塵效率較高，一般在60%~85%，可以為后續(xù)的煤氣凈化系統(tǒng)減小負(fù)荷。主要有軸向旋風(fēng)除塵器、切向旋風(fēng)除塵器、螺旋筒式旋風(fēng)除塵器等幾種形式。

2  螺旋筒式旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)

山鋼日照鋼鐵廠5100m3高爐旋風(fēng)除塵器選型：本項目從可研階段開始至設(shè)計完成，期間經(jīng)多次與各個設(shè)備廠家技術(shù)溝通、模擬計算，查閱資料及相關(guān)文獻(xiàn)以及實地考察，最終選用螺旋筒式旋風(fēng)除塵器。

螺旋筒式旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)：積壓分配室、螺旋筒、煤氣導(dǎo)出管、分離室、集灰室、卸灰口以及料位等。詳見圖1。

3  螺旋筒式旋風(fēng)除塵器特點

3.1  螺旋筒式旋風(fēng)除塵器工作原理

運用離心力的作用從氣流中把粉塵顆粒分離出來[2]，高爐煤氣由除塵器頂部進(jìn)入到積壓分配室內(nèi)，氣流得到積壓緩沖、減速后，分配給各旋流筒，在旋流筒內(nèi)氣流加速，并與旋流室內(nèi)壁形成一定的角度，進(jìn)入旋流室內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，煤氣中的粉灰從氣體中分離，被分離出來的粉塵落到集灰室內(nèi)。除塵后的煤氣由導(dǎo)出口導(dǎo)出，進(jìn)入后續(xù)煤氣凈化系統(tǒng)。

3.2  山鋼日照精品鋼基地項目5100m3高爐螺旋筒式旋風(fēng)除塵器主要技術(shù)參數(shù)

煤氣發(fā)生量：最大755000Nm3/h；

爐頂壓力：正常0.28MPa；最大0.3MPa；

爐頂煤氣溫度：正常100～250℃；最高600℃（一年≤20次，每次≤0.5h）；

旋風(fēng)除塵器外形尺寸：直徑7800mm；全高39200mm；

設(shè)備阻力：2000-2400Pa；

旋流速度：23m/s~26m/s；

處理后煤氣含塵量：＜5g/Nm3。

3.3  螺旋筒式旋風(fēng)除塵器特點

（1）結(jié)構(gòu)簡單，后期運行維護(hù)僅需定期檢查內(nèi)襯磨損情況，必要時對內(nèi)襯僅需修補即可。維護(hù)費用低。

（2）除塵效率高達(dá)85%，設(shè)備采用螺旋筒式結(jié)構(gòu)，旋流通道長，且設(shè)備高度大，含塵氣體在旋風(fēng)除塵器內(nèi)停留時間較長，有利于塵氣分離，可效的減小布袋除塵負(fù)荷。

（3）占地面積小，因除塵器支架為7.8m，所以旋風(fēng)除塵器框架選取10.5m×10.5m框架，與同處理能力的重力除塵器比較減小了約一倍的占地面積。

（4）耐磨料：旋風(fēng)除塵器除除塵效果外另一個關(guān)鍵因素為耐磨料，本項目在設(shè)計初期，通過對高爐粗煤氣組分分析，與廠家交流溝通，耐磨料選取主要考慮：耐磨、保溫、耐酸等性能；主要指標(biāo)見附表1。根據(jù)旋風(fēng)除塵器內(nèi)部各部位工況的不同，采取不同厚度、不同固定結(jié)構(gòu)的耐磨層，以減少投資費用。為使除塵器內(nèi)襯達(dá)到設(shè)計要求，采取以下手段：關(guān)鍵部位螺旋筒采取V型錨固釘及龜甲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，施工采取工廠澆筑，以保證設(shè)備質(zhì)量。旋風(fēng)除塵器內(nèi)部煤氣沖刷區(qū)域噴涂80-100mm后噴涂料，采取V型錨固釘及龜甲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，部分噴涂面積較大區(qū)域通過焊接鋼板分割。其他區(qū)域噴涂50mm厚噴涂料進(jìn)行保溫。

（5）卸灰系統(tǒng)：對卸灰系統(tǒng)做出調(diào)整，在原有的兩路卸灰基礎(chǔ)上，增設(shè)一直旁通卸灰管，防止兩路卸灰故障使得煤氣灰無法排出而影響正常生產(chǎn)。

4  結(jié)語

山鋼日照鋼鐵廠5100m3高爐螺旋筒式旋風(fēng)除塵器在原傳統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，高爐投產(chǎn)后，旋風(fēng)除塵器體現(xiàn)了運行穩(wěn)定，除塵效率高，維護(hù)量少的特點。

5  參考文獻(xiàn)

[1] 項鐘庸，王筱留，等.高爐設(shè)計-煉鐵工藝設(shè)計理論與實踐[M].北京：冶金工業(yè)出版社；2007.

[2] 楊道坤，唐忠?guī)?新型螺旋筒式旋風(fēng)除塵器的原理與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，9:159.