为某公司5T电弧炉设计的除尘系统方案

一、前言：
 钢铁厂以其资源密集、能耗密集、生产规模大、物流吞吐量大等特点，长期以来一直被认为是烟尘排放量大、废弃物多、污染大的企业。而电弧炉炼钢是一些钢铁厂造成烟尘污染的主要来源之一。
电弧炉（简称电炉）主要是通过用废钢、铁合金和部分渣料进行配料冶炼，根据不同的钢种要求，可以接受高炭铬铁水和脱磷铁水，然后熔制出碳钢或不锈钢钢水供炼铸用。电炉炼钢时产生的有害物污染主要体现在电炉加料、冶炼、出钢三个阶段。电炉冶炼一般分为熔化期、氧化期和还原期，其中氧化期强化脱炭，由于吹氧或加矿石而产生大量赤褐色浓烟。在上述三个冶炼期中，氧化期产生的烟气量大，含尘浓度和烟气温度高。因此，电炉除尘系统按照氧化期的大烟尘排量进行设计。　　
 贵公司现有一台5T电弧炉，在生产过程中产生大量的烟气，据此我公司做一治理方案如下：
 二、需治理范围及本方案的设计内容：
 1．治理范围：
 电炉在产生中产生的烟尘。其中氧化期产生的烟气量大。
 2．设计内容：
 烟气捕集罩的设计；
 烟气净化设备（除尘器）设计；
 控制系统设计；

除尘系统参数设定及主要设备选型；
 三、方案的设计依据及原则：
 1．设计依据 
 1.1 贵公司提供的有关资料
 1.2  我公司人员现场测量的数据
 1.3  我公司在冶金行业除尘治理的成功经验
 1.4  我公司所采用的*技术：
 1.5 颁发的有关空气质量及保护环境的规范标准
 2．设计原则
 2.1 不影响操作工艺为生产服务宗旨
 2.2 满足及行业对环保的要求并达标
 2.3 所采用的技术经得起实践检验，并能长期可靠稳定的运行
 2.4 性价皆优，一次投资，长期运行费用低，效果好
 2.5 兼顾企业发展规划与现行的协调
 3．引用的标准
 ①《大气污染物综合排放标准》          GB16279-1996
 ②《工业企业设计卫生标准》            TJ36-79
 ③《钢铁工业污染物排放标准》          GB4911-85
 ④《工业企业噪声控制设计规范》        GBJ87-85
 ⑤《反吹袋式除尘器技术条件》          ZBJ88011-89
 四、治理方案的实施和环保及性能指标
 1．烟尘捕集率：＞95%
 2．排放浓度：≤50mg/Nm3

五、烟尘的特点：
 ①烟尘成份：
 电炉炼钢时产生的烟尘所含成份有：FeO2、FeO、SiO2、Ae2O3、 CaO、MgO、ZnO、MnO以及少量的CuO、PbO、和C等；
 气体成份主要有：CO2、CO、O2和N2等；还有少量的SO2和氟化物。
 ②含尘浓度：吹氧时排出的烟气含尘浓度高可达30g/m3;
 ③粉尘粒度：细而粘。粘度＜10μm的粉尘在80%以上，废钢中含有油脂
 类以及炼钢时所采用的含油烧嘴都是炼钢产生的粉尘，粘性较大而不易除去；
 六、电炉的排烟方式：
 炼钢电弧炉的排烟方式较多，大致可分为：炉外排烟、炉内排烟、炉内外
 结合排烟和屋顶排烟等方式。排烟方式应根据冶炼钢种、工艺操作、工艺布置、厂房条件、水源情况、投资太小、环境保护、劳动卫生和节能等要求及维护管理水平进行分析和综合比较来确定，根据用户一般都采用炉外排烟方式的形式，此类排烟罩的特点：

1、烟气温度不高（≈200℃）；

2、处理风量较其他炉内排烟类型罩较大；

3、电力消耗中等偏大；

4、无冷却水消耗，无防爆要求；

5、不影响冶炼；

6、换电极水冷圈方便，维护管理不仅简便，
 而且能消声及隔音，此种罩除加料出钢外其余时间均能排烟除尘。
 七、除尘系统技术方案的研究
 电炉产生的烟气量和烟气温度不同，且差异较大。加料过程中，主要是装料时废钢及渣料产生的扬尘，需要的除尘风量不大，要求粉尘不扩散，不污染电炉周边工作环境为标准。送电过程中是原料送电拉弧加热，引发可燃废弃物燃烧产生废气。此时，电炉需要将炉料加热至熔化状态，要求烟尘能够及时排出，又不能过多的带走炉体热量以保证炼钢周期。而在吹氧期间，不仅要求除尘系统能够及时迅速的将废气和粉尘排走，又保证炉体有合适的吹炼温度，确保终点温度。因此，对除尘系统要求较高。进入还原期，吹氧告一段落，粉尘度再一次降低。在冲渣出钢时，主要排放物是冲渣产生的水蒸汽和少量废气。

 通过对冶炼工艺的分析：电炉在炼钢过程的不同阶段对除尘风量的大小有明显的不同，以吹氧冶炼为大，加料除尘为低。鉴于电炉除尘系统中除尘风机的运行方式和设备特点，对除尘风机的控制制定如下方案。
 八、除尘设备的确定：
 根据有关资料和以往治理的成功经验，以及与现场堪察和粉尘的特点，5T
 电弧炉处理风量为60000m3/h，加之漏风系数，总风量值为65000m3/h。
 我公司拟以采用ZC240-6000型回转反吹袋式除尘器，此类型除尘器具有、低阻、维护简便、运行可靠、投资少而运行费用低等特点。适用于细微粉尘的除尘净化，排放浓度可远低于规定标准。
 九、除尘系统的流程形式
 电炉在冶炼过程中的粉尘主要通过炉顶烟道经旋风除尘器的沉积，然后再经除尘系统过滤排放；同时利用集尘罩将现场生产车间的粉尘和废气及时排走，以免危及电炉周边工作人员的、污染环境。除尘风机是将烟气吸收排放的主要设备。吸尘罩为移动式，可以上下移动不影响工艺的操作。
 十、除尘器的技术参数：
 1．型号：ZC240-6000型回转反吹袋式除尘器
 处理风量：    68280-102400m3/h
 过滤面积：    1140m2    
 过滤风速：     1.0-1.5m/min
 滤袋规格：     φ250×6000mm
 数  量：     240条
材  质：    玻璃纤维针刺
工作温度：220℃       瞬间温度： 250℃

 入口含尘浓度：  ≤1300g/Nm3
 反吹风机：9-26№5A      功率：18.5KW
 减速机：XLED-63 功率：1.1KW
 出口含尘浓度：  ≤50mg/m3
 收尘器阻力：    1200Pa
 除尘效率：      99.5%
 主风机型号：Y4-68№12.5D   
 流  量：60611-77331m3/h
 全  压：3763-3557 Pa
 电机型号：Y315S-4  
  功  率：110KW