轉(zhuǎn)爐煉鋼是我國鋼鐵企業(yè)的主要煉鋼工藝，轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中產(chǎn)生以一氧化碳為主體、含少量二氧化碳和其他微量成分的氣體，其中還夾帶著大量氧化鐵、金屬鐵粒和其他細(xì)小顆粒固體塵埃，對大氣和車間環(huán)境污染嚴(yán)重。其污染物的特點為：煙氣中含塵濃度高、粒度細(xì)，污染嚴(yán)重；煙氣溫度高，廢氣治理工藝中復(fù)雜性增加；廢氣治理中的熱能、一氧化碳和煙塵中的含鐵量都符合回收綜合利用的條件。
自今年1月1日起，鋼鐵工業(yè)大氣污染物新排放標(biāo)準(zhǔn)的緩沖期結(jié)束，所有鋼鐵企業(yè)都執(zhí)行新建企業(yè)污染物排放限值，重點區(qū)域的鋼鐵企業(yè)執(zhí)行更加嚴(yán)格的特別排放限值。因此，提高我國轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)技術(shù)水平，有效控制和減少煉鋼大氣污染物排放量是當(dāng)前亟待解決的問題。
濕法除塵不斷改良發(fā)展
現(xiàn)階段的轉(zhuǎn)爐除塵工藝主要由汽化冷卻系統(tǒng)、一次煙氣除塵系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)三部分組成，通常分為濕法除塵、干法除塵兩大類。其中，濕法除塵工藝以O(shè)G法為代表，干法除塵工藝以LT法為代表。我國現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐煙氣除塵工藝多采用濕法除塵。
傳統(tǒng)OG工藝。其工藝流程為：轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)活動煙罩收集，氣化冷卻道冷卻，然后進(jìn)入一級溢流式固定喉口文氏管粗除塵、脫水器脫水，再經(jīng)二級可調(diào)翻板文氏管精除塵、脫水器脫水，最后通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入三通閥，回收或放散。該工藝的優(yōu)點是工藝簡單，系統(tǒng)阻力小；缺點是排放濃度偏高，運(yùn)行費(fèi)用和能耗高等。
塔文工藝。其工藝流程為：轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)活動煙罩收集，汽化冷卻煙道冷卻，然后進(jìn)入高效除塵塔除塵（由環(huán)縫文氏管和洗滌塔組合），再經(jīng)脫水器脫水，最后通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入三通閥，回收或放散。該工藝的優(yōu)點是系統(tǒng)阻力小，凈化效率高，系統(tǒng)簡單，風(fēng)機(jī)能耗低；缺點是高效除塵塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，除塵水用水量偏大，檢修清理不便等。
洗滌塔加文氏管工藝。工藝流程為：轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)活動煙罩收集，汽化冷卻煙道冷卻（煙氣溫度由1400℃左右降到800℃左右），然后通過高溫非金屬膨脹節(jié)，再經(jīng)高效噴霧洗滌塔粗除塵、90°彎頭脫水器脫水，上行式環(huán)縫文氏管精除塵、漩流脫水器脫水，最后通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入三通閥，回收或放散。與傳統(tǒng)的濕法工藝相比，該工藝的優(yōu)點是節(jié)省水量，降低電耗和阻力，從源頭上解決了除塵水排出易夾帶煤氣的問題，工人勞動強(qiáng)度降低，設(shè)備故障率降低，風(fēng)機(jī)運(yùn)行壽命延長。
經(jīng)過改良后的濕法除塵系統(tǒng)，可以滿足當(dāng)前的排放標(biāo)準(zhǔn)，但在能耗方面還存在一定弊端。
干法除塵是未來發(fā)展方向
隨著對鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排要求的不斷提高，干法除塵技術(shù)受到越來越多鋼鐵企業(yè)的重視，被公認(rèn)為是今后轉(zhuǎn)爐除塵技術(shù)的發(fā)展方向。
LT工藝。20世紀(jì)60年代末德國的魯奇 (Lurgi)與蒂森(Thyssen)聯(lián)合開發(fā)了最初的轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵工藝，并于1983年將該工藝實施在Bruckhausen鋼廠的2座400噸轉(zhuǎn)爐上，因此稱其為LT法。1998年4月份，寶鋼首次引進(jìn)了LT工藝，應(yīng)用于其三期二煉鋼中。
該工藝流程為：當(dāng)轉(zhuǎn)爐煙氣流經(jīng)回收系統(tǒng)的各個標(biāo)準(zhǔn)部件（主要包括活動煙罩、汽化冷卻煙道和熱回收裝置等）后，其煙氣的溫度會降到850℃~1000℃，然后通過蒸發(fā)冷卻器，在蒸發(fā)冷卻器內(nèi)部對煙氣進(jìn)行霧狀噴水，直接將煙氣冷卻。期間，根據(jù)煙氣含熱量來控制噴水量，噴入的霧狀水全部被蒸發(fā)，煙氣始終保持為干煙氣。在蒸發(fā)冷卻器中占煙氣含塵量約40%的粗粉塵團(tuán)聚沉降至其底部，再經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)送至粗灰倉，蒸發(fā)冷卻器出口的煙氣溫度則降至150℃左右。煙氣再流入圓筒形干式電除塵器，高壓發(fā)電使煙氣電離，細(xì)粒徑的粉塵被捕集下來，再通過鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)送至細(xì)灰倉中。經(jīng)過兩次凈化后的轉(zhuǎn)爐煙氣流入切換站進(jìn)行切換，符合標(biāo)準(zhǔn)的煙氣需冷卻降溫到70℃左右后再進(jìn)入煤氣柜回收，不符合標(biāo)準(zhǔn)的煙氣則通過火炬裝置進(jìn)行放散。
與濕法除塵相比，該工藝的優(yōu)點是凈化效率高，煙氣的含塵量通?？梢苑€(wěn)定控制在30mg/Nm3以下，在工藝特殊要求下，可將含塵量降低至5mg/Nm3；系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)低，壽命長；耗水量小，含鐵干粉塵僅需熱壓塊后即可替代轉(zhuǎn)爐煉鋼所需的鐵礦石或廢鋼，無需設(shè)置沉淀池和污泥處理設(shè)施。缺點是轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳和少量氧氣不可避免地同時進(jìn)入到除塵系統(tǒng)中，兩種氣體一旦混合并達(dá)到一定比例，在遇到明火或火花時，煙氣會發(fā)生燃燒或爆炸。因此，轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)過靜電除塵器時極易發(fā)生燃燒或爆炸，爆炸發(fā)生后，將迫使轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)停止冶煉。
DDS工藝。該工藝為LT工藝基礎(chǔ)上的改進(jìn)工藝，針對回收粉塵中鋅富集帶來的耐火材料壽命縮短、冷卻塔內(nèi)氧化鋅結(jié)塊的問題，增設(shè)了富鋅粉塵分離系統(tǒng)，形成了DDS工藝。該系統(tǒng)通過設(shè)置在線激光測鋅裝置，當(dāng)煉鋼除塵灰中鋅含量超過20%時，由除塵灰制成的球團(tuán)不做內(nèi)部循環(huán)，而是外供給制鋅企業(yè)使用，這樣就有效避免了鋅富集的問題。
通過現(xiàn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵技術(shù)的運(yùn)行情況可以看出，現(xiàn)階段較為常用的兩種除塵方法都具有各自的優(yōu)缺點。為了實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)的協(xié)同發(fā)展，應(yīng)該依據(jù)科學(xué)手段進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煙氣的除塵處理，積極開發(fā)、優(yōu)化轉(zhuǎn)爐除塵技術(shù)，與其它環(huán)保設(shè)施有機(jī)結(jié)合起來，提高轉(zhuǎn)爐除塵效果，降低工藝運(yùn)行能耗，確保生產(chǎn)安全有序進(jìn)行。
轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵器的發(fā)展趨勢
隨著社會對環(huán)保的要求日益提高，鋼鐵企業(yè)的環(huán)保工作已上升到?jīng)Q定企業(yè)生存與否的重要地位，轉(zhuǎn)爐煙氣除塵技術(shù)的研究也將進(jìn)一步深入。干法除塵工藝相比于濕法除塵工藝，其耗能少、耗水量低、除塵效率高等優(yōu)點決定了其為未來轉(zhuǎn)爐除塵的主流技術(shù)。干法除塵的主體除塵器則是決定該項技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
超高壓寬間距電除塵器。依據(jù)相關(guān)公式可知，使用超高壓電源以及加寬電極間距將提高除塵灰的有效驅(qū)進(jìn)速度，因此，在減少極板數(shù)量的同時，能達(dá)到同等的除塵效率。目前，我國已經(jīng)研制出一種電除塵器具備超高壓寬間距的性質(zhì)，通過超高壓電場來增大電除塵器適用的粉塵比電阻范圍，有效地解決煙氣含塵量超標(biāo)情況下依舊保持除塵效率的問題。該除塵器能在滿足轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵的要求下，長時間安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
電袋一體化除塵器。電袋一體化除塵器是一種將電除塵器與布袋除塵器有機(jī)結(jié)合在一起的高效除塵器。煙氣先經(jīng)過電除塵區(qū)再進(jìn)入布袋除塵區(qū)，通過前期電除塵器的捕集，使煙氣中的含塵量大幅降低；再利用粉塵的荷電性和同性相斥、異性相吸的特性而產(chǎn)生的電排斥，以及細(xì)微粒子電凝聚現(xiàn)象，使濾料表面粉塵松散堆結(jié)，濾料阻力降低?！ ?/span>
電袋一體化除塵器既能有效克服靜電除塵器對超細(xì)顆粒控制效果差的缺點，又能克服袋式除塵器不適宜高濕、高溫、黏結(jié)性強(qiáng)的粉塵而無法應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐一次除塵的缺點。此外，電袋一體化除塵器還能與脫硫裝置一起使用，從而實現(xiàn)除塵脫硫一體化。煙氣經(jīng)電除塵預(yù)除塵，再進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫，最后，利用低壓旋轉(zhuǎn)脈沖布袋除塵器除去余下的細(xì)小粉塵。該方法應(yīng)用于生產(chǎn)實際，將取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。