杨东武
【摘 要】干法除尘蒸发冷却塔粗灰气力输送系统是一种利用压缩气体的动压能与静压能联合输送的高浓度、高效率气力输送系统.气力输灰设备包括:气动式插板阀、星型卸料器、灰粉破碎器、进料阀、下引式仓泵、出料阀、排气阀、管道式助推器等.该系统对转炉冶炼影响小,可应对粗灰的各种工况,使粗灰输送的稳定性、可靠性提高. 【期刊名称】《冶金动力》
【年(卷),期】2019(000)009
【总页数】4页(P1-4)
牙疳药【关键词】粗灰;温度;压力;气力输灰
【作 者】杨东武
【作者单位】福建三钢闽光股份有限公司炼钢厂,福建三明 365000
【正文语种】中 文
【中图分类】TP273
前言
随着现代工业的发展，社会环保意识不断加强，越来越多的转炉一次烟气处理方式大量采用干法除尘工艺。2010及2012年，福建三钢炼钢厂二炼钢系统通过技改先后完成了3座120 t转炉的建设，其中一次除尘均采用了LT干法除尘系统。在转炉一次烟气LT干法净化系统中，通过蒸发冷却塔收集的粗除尘灰经双链输灰机转运收集到粗灰仓中，灰仓卸灰采用加湿后卸灰方式，再通过汽车外运。
此种卸灰方式存在设备运行故障率高、检修维护工作量大的缺点。同时，由于粗灰仓设置在主厂房内，普通运输车辆进出困难，运输过程中会造成道路抛洒，导致二次污染。笔者以此为着眼点，设计应用了一种新型全工况下的转炉一次干法除尘蒸发冷却塔粗灰气力输送系统，解决了蒸发冷却塔粗灰卸灰及运输过程扬尘，导致环境严重污染的问题。
1 影响粗灰正常输送存在的问题
采用气力输送装置输送蒸发冷却塔粗灰有利于环保，但在实际应用过程中也暴露出一些问题。
1.1 蒸发冷却塔运行不正常导致粗灰无法正常输送
蒸发冷却器中收集的粗灰不仅温度高而且相对湿度也较大，经常会有结成大块的粗灰落入灰斗，加上粗灰斗内偶尔会积水，造成粗输灰系统管道堵塞，机构卡死，影响粗灰气力输送的正常运行，并间接造成粉尘排放浓度超过设计指标或导致转炉停产。
1.2 物料物性和其他因素不稳定导致粗灰无法正常输送
受物料在气力输送管道中流动状况的复杂多变性及物料物性、输送气量、零部件性能、发送器给料状况等因素影响，气力输送系统堵管现象时有发生，导致耗能增大，按照通常方式采用气力输灰工艺配置设备进行粗灰输送不稳定、不可靠。
2 问题分析
2.1 蒸发冷却塔运行不正常的原因分析
由于转炉一次干法电除尘工艺中采用喷水降温、沉降大颗粒物。工况不稳定时,蒸汽雾化喷喷射水雾中的大颗粒雾滴既不能充分与粉尘发生润湿、粘结、凝聚，也不能被完全蒸发。一是挂附在壁上形成筒体板结，结大块脱落后直接卡死卸灰机构，或直接沉降到蒸发冷却器底部，造成局部过湿而引起粗输灰过载。二是蒸发冷却器底部的降灰变成泥浆状，直接造成粗输灰系统故障而停止运行，并引发转炉冶炼停产事故。
2.2 物料物性和其他因素不稳定的原因分析
粗粉中如果SO3含量达一定数量时，可使露点升至150℃。每次系统开始使用时，系统装置温度较低，在冬季温度会更低。而带有温度和湿度的粗灰在输送过程中温度会降低，当温度低于露点温度时，粘附在细灰表面水蒸汽，容易结露，使得细灰的粘性增加，内摩擦增大，流动性差，流动阻力增大，既会造成气力输送系统的输灰管道堵塞，也会在缓冲斗、溜管、阀门以及仓泵体内壁上结垢，影响正常下料和输灰。
3 设计应用改进
3.1 输送方式的选择
静音冷却塔
气力输送装置是流态化技术的一种具体应用。根据颗粒在输送管道中的密集程度，气力输送分为稀相输送和浓相输送；根据管道内气体压力，又分为正压和负压式。
根据抽气设备抽吸作用设计的负压气力输灰系统，在系统内形成真空，使飞灰随吸入的空气一起带入输送管道，经系统末端的收尘装置分离后送入灰库内。设备复杂，效能低，输送距离短，对灰气分离装置的气密性要求高，对吸入空气的净化程度要求高。
蛇油精结合流态化和气固两相流技术研制的仓泵正压气力输灰系统，改悬浮式气力输送为流态化气力输送，利用压缩气体的动压能与静压能，让物料在仓泵内得到充分的流态化，并实现边流化、边输送。技术上成熟可靠，投资小，且设备简单，效能高。
所以，根据炼钢转炉干法蒸发冷却塔粗灰现有工况条件，选用配置正压浓相流态化仓泵系统的气力输灰方式。
3.2 输送方案的设计
3.2.1 工艺方案
在确保满足实际生产需要，并针对实际生产过程中蒸发冷却器可能出现的喷水量控制不准导致粗灰可能存在偏湿问题，采用浓相助推式静压气力输送工艺。每座转炉设置1套仓泵发送器，共用一根输灰管路；对整个输灰系统采取伴热和保温；输送气源采用氮气。通过对整个气力输送系统工况温度的控制，确保气力输送系统可靠、稳定运行。
3.2.2 工艺流程
每台转炉机旁粗灰仓侧卸灰口→溜灰管段1→星型卸料器→粗灰粉破碎器→溜灰管段2→下引式仓泵发送单元→管路式浓相助推器→输灰管道→灰库顶尾端式卸料箱→终端料仓（如图1）。
图1 静压浓相助推式气力输送装置工艺图
3.2.3 输灰方案
溴化丁基橡胶粗灰气力输送系统工作采用间歇性循环输送方式，每个工作循环分为进料、输送、吹扫三个阶段。每输送一仓飞灰，即为完成一个工作循环。
（1）进料阶段：先开启仓泵的进料阀，再顺序开启粗灰粉破碎器和星型卸料器，仓泵开始进料。然后根据预先设定的进料时间或料位计发出的到位信号，依次停止星型卸料器和粗灰粉破碎器，结束仓泵进料，关闭进料阀。
（2）输送阶段：开启带有氮气气源加热装置的输灰气源和阀组、出料口助推器以及气动双闸板式出料阀，通过带有伴热保温装置的输灰管道将蒸发冷却塔粗灰斗内的粗灰输送到粗灰仓；另外，为确保气力输送系统运行更加可靠和稳定，带有伴热保温装置的输灰管道上设置了带有压力传感器、可自动启/闭的分段外置式助推器（如图2）。
图2 粗灰管道内输灰状态智能监测装置
新功率>高纯球形硅微粉（3）吹扫阶段：进气和出料阀组仍开启，氮气吹扫仓泵和输灰管道。当输灰管路上设置的压力变送器测得压力达到所设定的压力下限，表明仓泵和管道中的灰已基本输送完，此时，关闭输灰气阀组和管路出料切换阀，结束此次输灰过程，循环进入下次输灰过程。
3.2.4 气力输灰参数设计
粗灰气力输送系统用于处理来自蒸发冷却器（EVC）的粉尘，由于输送介质为转炉炼钢粗
颗粒粉尘，其主要成分为Fe(湿)、Fe氧化物、ZnO、生石灰。为确保气力输送系统能够稳定运行，防止管堵或其他异常事故发生，对粗灰的物理性能指标及设备运行的关键参数进行分析计算。
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