[发明专利]电弧炉烟尘综合处理工艺和烟尘捕集装置及组合除尘器

说明书

技术领域

本发明属于作业运输技术领域中混合物分离技术，特别是涉及一种电弧炉烟尘综合处理方法及使用设备。

背景技术

现有的电炉集尘系统采用在炉顶安装钳形排烟罩及在炉门上方安装炉门排烟罩进行炉外排烟，这一局部吸尘罩不能将从电弧炉炉盖周围外溢的烟尘补集，特别是在吹氧期，更是不能有效地补集烟尘，造成电弧炉周围，甚至电弧炉上空烟雾弥漫，影响环境。

目前电弧炉大多采用脉冲袋式除尘器，清灰能力强，除尘效率高。但是，一般在使用一段时间后，除尘效率就会显著下降，而达不到设计运行效果。加之，炉料来源复杂，废钢上有许多油漆或者其它杂质，加热后会产生许多有机气体，粉尘具有一定的黏性，因此很容易在使用一段时间之后，随着布袋外表面所黏附的粉尘厚度增加，即使采用脉冲喷吹也很难清除掉附着在布袋外表面的细小粉尘，而严重影响到除尘器的效率。而且，从经济性方面考虑，滤料的费用高昂，约100元/m²。若应用于本项目，由于存在相当份额的细小粉尘，过滤风速不能太高。如取1.0m/s，则约需要2000m²的过滤面积，仅滤袋一项就需花费20万元。日后，在滤料严重堵塞而是效率下降之后，因更换成本高，往往人们会觉得滤料弃之可惜，留之又形同虚设。

另外，目前在电弧炉在烟气捕集中采用检测电炉工作中粉尘浓度和烟尘温度的方式来直接控制除尘风量，由于不同工艺阶段的烟气温度有差异变化没有规律，因此温度的高低不能直接反映电炉的运行工况。尽管从工程角度讲，温度变送器可以在恶劣的工业场合应用，抗干扰能力强、工作稳定性好、控制精度高、安全可靠、免维护且价格便宜，但是在整个冶炼过程中，温度的不确定性，给控制造成了一定的困难。粉尘浓度检测装置价格昂贵、稳定性差、故障率高、维护量大、现场检测点数据采集很难具有广泛代表性等缺点。

发明内容

本发明目的是研究湿法除尘在电弧炉除尘应用上存在的诸多理论难点和瓶颈，真正解决湿法除尘技术在电弧冶炼炉上以下问题，主要研究目标：

1)超细烟尘(5um以下)的湿法除尘。

2)筛网与水力捕集和超细颗粒的聚抱成大颗粒研究，便于文丘里和麻石除尘器捕集。

3)捕集风量和收集效率的函数关系。

4)变频风量与冶炼工况的关系。

5)水温、烟温与冬天防冻的关系。

本发明需要解决的技术难题主要包括：

1)计算机控制技术系统同冶炼不同阶段负压、烟尘浓度的计算机程序的开发。

2)金属烟尘亲水性实验、沉淀性、沉淀时间研究。

3)金属烟尘刮泥机去处和收集研究。

4)筛网细度(目数)和阻力、收集的关系。

5)水温和烟尘收集的关系。

6)湿法除尘水二次污染问题的解决

具体地说，实现上述发明目的的技术方案包括：

电弧炉烟尘综合处理工艺，其按照以下步骤实施：

(1)采用安装在电弧炉出烟口的半密闭罩与屋顶天窗结合捕集方式收集烟尘；

(2)烟尘通过在风机抽吸下经过风管进入三级湿式除尘器，所述的三级湿式除尘包括：

a、采用冲击水浴除尘器作为一级除尘，有效地清除烟气中的大颗粒粉尘；

b、采用带脱硫装置的文丘里除尘器作为二、三级除尘脱硫，携带着细小粉尘的气流离开水浴除尘器之后，进入文丘里除尘器，进入文丘里除尘器分离筒中的气流在上升过程中，再次与从其上部环状喷入的水雾相接触，其中所含有的SO₂气体遇水溶解，而得到进一步洗涤，减小其排放浓度；

(3)一级洗涤或冲击式水浴除尘器的污水和二级文丘里除尘器或带脱硫装置的文丘里除尘器的污水流入污水池，被捕集的粉尘颗粒在重力作用下沉降；进入沉淀池中的粉尘颗粒在重力作用下沉入池底；

(4)水浴除尘器中流出的污水依次流经沉淀池、多级热处理水韧用水池、和蓄水池后用喷淋泵送入水浴除尘器。

所述的密闭罩在电弧炉冶炼过程的整个熔化期、氧化期及还原期将电弧炉封闭，利用引风机负压将烟尘收集，此时屋顶天窗开启捕集未被密闭罩粉尘；在加料、出钢时时通过半密闭罩上安装的走行机构移开密闭罩，屋顶天窗关闭作为屋顶大罩运行，在浮升力的作用下捕集粉尘进入除尘系统，即半密闭罩与屋顶罩并联进入除尘系统，在变频风机的作用下进入除尘器，根据冶炼工况通过阀门自动调节比例。