长钢1号高炉缓解干法除尘系统堵塞的处置措施

摘要：长江钢铁1号高炉自2016年年初开始，高炉干法除尘系统陆续出现箱体堵塞的情况，严重降低了除尘效率和能力。1号高炉在对高炉煤气干法除尘系统堵塞的的原因进行分析的基础上，结合现场实际情况提出了具体的解决措施，并通过实施取得了明显效果，箱体堵塞问题得到了缓解，为高炉的稳定生产创造了条件。

关键词：高炉煤气 干法除尘 除尘灰板结 管道堵塞

1 前言

高炉煤气干法除尘系统的稳定运行对高炉和TRT运行有着重要影响。2016年以来，长钢1号高炉（1080m3）配套干法除尘系统出现管道和箱体阀门堵塞严重现象，其中，2016年5月，干法除尘系统箱体堵塞率上升至12.16%，致使高炉均压困难，除尘灰无法正常收集造成二次污染，多次非计划慢风切煤气倒换箱体或休风检修，直接影响了高炉的正常生产。为此，公司及厂部领导非常重视，厂部多次组织生产科和各个高炉除尘班组等相关单位专业人员进行分析研究，探讨解决措施。从干法除尘的操作、设备管理等方面入手，进行了有益的尝试和探索，并取得了较好效果。

2 干法除尘系统管道堵塞情况

（长钢1号高炉）干法除尘系统的除尘灰从2016年1月开始（的灰分）较以前有较大的变化，表现在除尘灰粘性大、流动性差、颜色为灰白，易结块，硬度高，清理时需使用风镐才能清理干净。

正常情况下，公司要求炼铁厂各高炉3个月计划检修1次，自2016年开始，由于除尘灰堵塞干法除尘系统的进口总管道、阀门处、弯管处、进除尘箱体支管处及输灰管道，高炉无法正常均压和正常收集除尘灰，高炉无计划休风几率增大，时间延长。除尘灰结块导致除尘箱体堵塞率急剧上升，严重影响了高炉、TRT 及干法除尘系统的稳定运行。

2016年以来1号高炉因除尘灰结块堵塞管道被迫多次非计划慢风切煤气倒换箱体或休风检修。在检修中，重点对干法除尘系统进口总管、支管及阀门前后进行检查并清理积灰。检查发现，除尘灰结块的部位多在阀门前后，将阀门阀板包住，弯管及箱体进口支管堵塞严重，有的已全部堵塞，膨胀节内全积灰，进口总管末端处积灰也较多。另外，在清理积灰时发现结块在阀门前后的灰块大且硬度非常高，需用风镐才可冲开。

下图为干法除尘系统检修时箱体进口总管积灰堵塞情况照片。

3 除尘灰堵塞管道的原因分析

3.1 气密箱冷却水泄漏除尘灰含水高，除尘灰易结块

高炉气密箱自2011年高炉投产至今，未进行整体更换，高炉2015年11月中修再投产后，陆续发现气密箱底板冷却水路出现漏洞，向炉内漏水且直接喷洒在料面，受热后形成水蒸气进入荒煤气管道，造成高炉除尘灰含水高。通过测量冷却出水流量发现，漏水的管路如图3显示，出水量减小了40%，向炉内漏水量大。

3.2 除尘灰中碱金属氧化物富集

高炉在炼铁过程中，原料中的一些物质挥发成粉尘，这些粉尘随高炉煤气经重力除尘器后进入干法除尘系统形成除尘灰。自2016年年初开始，随着烧结机产量的增大，烧结矿产量大于高炉供料需求，造成多余成品烧堆放在料场，后投放高炉料仓使用，因供料负荷大，造成使用落地烧时不能做到分批分段供料，导致落地烧大量入炉，使得高炉原料结构变化大，原料质量下降。同时，随着烧结矿产量的增大，烧结矿配比上升，由原有要求的78%至81%提高到82%至85%，其中碱金属氧化物尤其是锌的氧化物在除尘灰中富集，含量增高，易造成高炉除尘灰结块堵塞管道，影响除尘系统的正常运行。

3.3 高炉煤气流分布不均，炉顶温度不稳定

1号高炉在操作方针上要求，要保持炉内两道气流稳定。在日常生产过程中（，通过观察）发现，炉内气流虽然未出现大幅度波动，但是会出现边缘或中心气流交替强弱表现，不能处于长时间稳定状态，导致上层煤气流不稳定，煤气利用率无法稳定在43%以上，炉顶温度无法保持稳定。尤其在集中使用落地烧或者料速偏快的情况下，炉顶温度持续偏低，煤气中的水分析出成冷凝水，除尘灰吸收水分形成灰块，这些灰块越聚越多逐渐堵塞管道，特别是在阀门、弯管、支管等煤气流速、流向变化的部位更容易形成除尘灰堆积。

3.4 干法除尘系统箱体使用周期长

1号高炉干法除尘系统共有12个除尘箱体，采取11用1备的运行模式，正常生产情况下，是要求在计划检修时，同步进行倒换箱体作业。由于高炉计划检修周期一般为3个月，且1号高炉无计划检修几率小，因此，干法除尘系统箱体基本上使用周期在12个月以上。使用周期偏长，尤其到10个月以后，箱体布袋透气性衰减明显，箱体压差增长快。

4 改善（解决）干法除尘系统堵塞的措施（及效果）

4.1 控制气密箱漏水（入炉冷源）降低炉顶荒煤气含水量

根据气密箱漏水的情况，通过排查，找出原7路冷却水管中漏水的4路水管，在不大幅度降低气密箱冷却强度的前提下，将气密箱冷却水路中漏水较为严重的4路进水阀门控制到1/3，总流量由20m3/h控制到10m3/h，逐步将漏水较为严重的4路冷却水停止供水，冷却介质改为氮气，将其余三路冷却水进水总流量控制到5m3/h。改造结束后，通过对比，发现炉顶煤气中，H2含量有明显下降如图4显示，荒煤气中含水量得到有效控制。

4.2 改善原燃料结构，调整布料模式

联合厂部生产科与烧结厂生产科进行协调，商定在使用落地烧的情况下将原有的集中供料方式调整为，每天一批次定量供应。高炉与原料槽上协调，确认落地烧分仓供料，保证7个烧结矿料仓中至少有5个仓为现烧。在使用落地烧时，高炉采取交叉备料模式，保证落地烧与现烧混合入炉。同时，与厂部协调，将烧结矿比例重新定位78%至81%。要求高炉工长视炉内气流变化及时调整溜槽布料角度和环数，保障两道气流顺畅稳定，固定焦丁500kg/批，并随（入）矿石入炉，改善矿层透气性。

4.3 改进干法除尘操作方法

增加箱体箱体反吹频率，由原有的每60分钟反吹一次，缩减到每45分钟反吹一次。通过增加反吹频率，减少箱体内压差，保证箱体布袋透气性，防止箱体内除尘灰大面积板结。

4.4 延长高炉检修时间

根据公司要求，炼铁厂各高炉计划检修周期一般为3个月，1号高炉在不缩短检修周期的前提下，要求延长检修时间，由原来的6至8小时，延长为10至12小时，用来清理干法除尘系统被堵塞的管道及阀门。

4.5 缩短干法除尘箱体使用周期

根据干法除尘箱体使用情况，缩短使用周期，有计划的倒换箱体，将停用的箱体及时更换筒体除尘布袋，以提高箱体透气性。

4.6 人为干预提高顶温

高炉在日常操作的过程中，要求高炉工长密切关注炉顶煤气温度的波动，当顶温峰值下降至120℃以下（一下）达到半小时以上时，采取适当控制富氧量和风量的手段，降低高炉料速，提高顶温，以保证炉顶到干法除尘系统的荒煤气温度可以达到100℃以上。

4.7 对积灰管道部位进行振打

在日常生产过程中，要求干法除尘操作工增加巡检次数，通过对箱体进口管道及补偿器进行测温比较的方式，来判断管道是否正常。如果发现管道壁温度较低，则认定为管道堵塞，此时可采用使用长柄锤对管道进行振打的方式，振动管道，使得管壁上结块的除尘灰松动，来缓解管道堵塞。对于干法除尘箱体下部输灰管，在发现堵塞时，使用此方法效果尤为明显。

4.8 增加重力除尘放灰频率

通过车间与厂部相关部门协调，增加高炉重力除尘放灰频率，要求每次放灰尽量放干净，并且见汽。通过增大重力除尘的使用效率来降低干法除尘系统的除尘负荷，进一步减少除尘灰堵塞干法除尘系统管道及阀门的几率。

5 结语

通过一系列有效措施的实施，1号高炉干法除尘箱体堵塞率有了明显的下降。截止到2017年5月，干法除尘箱体堵塞率回落至2.93%，高炉产生的除尘灰基本可以正常进行收集，作业区的环境状况得到了有效的改善，降低了（的）车间的环保压力。同时，由于干法除尘系统逐步回复正常运行，高炉均压及TRT的运行逐步回复到正常，受干法除尘系统影响的无计划休慢风情况减少，高炉生产节奏回复正常水平，产能回归正常，说明通过措施的实施，已经取得明显的效果。