一、煤氣凈化除塵系統(tǒng)

高爐煤氣含有CO、H₂等可燃?xì)怏w，發(fā)熱值為3350-4186KJ/m3，可以作為熱風(fēng)爐、鍋爐、焦?fàn)t和各種冶金爐的燃料。在冶金聯(lián)合企業(yè)中，高爐煤氣占燃料平衡的25%-30%，但從高爐引出的煤氣其狀態(tài)參數(shù)，如壓力、溫度、發(fā)熱值、含濕量、含塵量等，不能滿足用戶對(duì)其質(zhì)量的要求。一般含塵量達(dá)10-40g/m3，這種煤氣稱為粗煤氣或荒煤氣，不經(jīng)處理不能作為燃料使用。因灰塵會(huì)將管道和設(shè)備堵塞，還會(huì)引起耐火磚渣化和導(dǎo)熱性變壞，故從能源利用和環(huán)境保護(hù)考慮，必須對(duì)高爐煤氣進(jìn)行處理。要求凈煤氣含量小于10mg/m3。

二、高爐系統(tǒng)常用的除塵器有以下幾種：

1.重力除塵器

重力除塵器是粗除塵設(shè)備，煤氣從頂部中心管進(jìn)入重力除塵器內(nèi)，由于中心管下端出口處氣流突然減速和方向改變，使粉塵在重力和慣性力的作用下，與煤氣流分離沉降于底部，煤氣流則轉(zhuǎn)向180度，上升排到下一級(jí)除塵器。這類除塵器的除塵效率可以達(dá)到80%-85%，除塵以后的含塵量可以降低到1-4g/m3。

2.洗滌塔

用干式粗除塵不能除掉的細(xì)顆粒灰塵,要靠清洗的辦法進(jìn)一步除去。目前廣泛應(yīng)用的半精細(xì)除塵設(shè)備洗滌塔。常設(shè)在重力除塵器之后。

洗滌塔的工作原理:煤氣從洗滌塔的下部進(jìn)入后向上流動(dòng),與向下噴灑的水相遇,煤氣和水進(jìn)行熱交換,使煤氣溫度降低,同時(shí)煤氣中的灰塵被水滴所濕潤,彼此凝聚成大顆粒，由于重力作用而離開煤氣流,隨水一起流向洗滌塔底部,與污水一起經(jīng)塔底水封排走，經(jīng)冷卻和洗滌以后的煤氣由塔頂管道導(dǎo)出。經(jīng)洗滌后煤氣含塵量降到1g/m3以下，除塵效率達(dá)到80%-85%，煤氣溫度冷卻到40℃以下，降低了煤氣中的飽和水。

目前采用的洗滌塔有木格式和空心式兩種。因?yàn)榭招氖骄哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省木材、投資省、除塵效果好等優(yōu)點(diǎn)，故一般采用空心塔較合理。有些高爐采用溢流文氏管做半精細(xì)除塵設(shè)備。

3.文氏管

煤氣經(jīng)洗滌塔或溢流文氏管初洗文后，仍有一部分灰塵懸于煤氣中，由干所剩的灰塵顆粒更細(xì),不能被洗滌塔噴水所濕潤,必須用強(qiáng)大的外力來使其凝聚成大顆粒而與煤氣分離。文氏管和靜電除塵器常被用來作為精除塵設(shè)備。

文氏管工作原理是:當(dāng)煤氣以高速通過喉口時(shí),與凈化煤氣用水發(fā)生劇烈的沖擊,煤氣中的灰塵與水滴充分接觸而潤濕,彼此凝聚后隨水排走。文氏管除塵效率很高,可將煤氣含塵量降至20 mg/m³以下。煤氣壓力愈高,除塵效率越高,所以適應(yīng)于高壓操作。

4.調(diào)壓閥組

高壓操作的高爐,氣流從鼓風(fēng)機(jī)開始直到除塵設(shè)備全處于高壓狀態(tài),故在通入煤氣管網(wǎng)的總管之前應(yīng)設(shè)置減壓裝置。對(duì)高爐來說它是一個(gè)增壓閥組,是獲得高壓的設(shè)備,故又稱高壓閥組。它不僅用來調(diào)壓,同時(shí)也可降溫除塵。

5.脫水器

清洗后的煤氣中含有大量的細(xì)顆粒水滴,必須將其除去,否則會(huì)降低煤氣發(fā)熱值和因?yàn)樗袔в谢覊m使煤氣除塵實(shí)際效果變壞。因此,必須重視煤氣脫水。脫水器的種類很多,我國高爐煤氣除塵系統(tǒng)中常用的有擋板式、重力式和旋風(fēng)式三種。

6.靜電除塵器

在高爐爐頂壓力不超過0.2MPa的中小高爐上，為了得到含塵量較低的煤氣，可用靜電除塵器作精細(xì)除塵設(shè)備，它可以將煤氣凈化到含塵10mg/m3以下。這種除塵器效率高，耗電量少（一般為0.7kw*h/1000m3），但是投資高，因此，應(yīng)根據(jù)條件決定是否可用。

7.布袋除塵器

高爐煤氣干式除塵是在高溫條件下進(jìn)行煤氣凈化的技術(shù)，因此可以充分利用高爐煤氣所具有的壓力、溫度的物理能。實(shí)踐表明，高爐煤氣采用干式布袋除塵技術(shù)，具有凈煤氣含塵量低、溫度高、含水量少等質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)節(jié)能、改善環(huán)境，有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

目前，國內(nèi)300m3級(jí)以上高爐采用布袋除塵系統(tǒng)的已占同類型高爐總數(shù)的25%以上。生產(chǎn)情況良好，效果明顯，節(jié)水省電，凈煤氣含塵量達(dá)6mg/m3以下，溫度100℃以上，含水量少，為高爐提高風(fēng)溫、降低焦比和增產(chǎn)創(chuàng)造了條件。這一實(shí)用的新技術(shù)，經(jīng)過不斷的改進(jìn)完善，布袋除塵技術(shù)更加成熟，工藝系統(tǒng)配套齊全、合理，得到了很快的發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)具備向大型高爐推廣的條件。

高爐企業(yè)為降低高爐冶煉成本，提高產(chǎn)量，廣泛應(yīng)用燒結(jié)礦噴灑CaCl₂溶液、高爐富氧噴煤、等技術(shù)，其中有些技術(shù)的應(yīng)用會(huì)造成副產(chǎn)高爐煤氣中的酸性組份（如SO₂、SO₃、H₂S、HCl等）含量相對(duì)增高。當(dāng)各類酸性組份存留在煤氣中，遇其溫度降至露點(diǎn)以下時(shí)，就會(huì)有水析出，酸性組份在有水的濕環(huán)境下，對(duì)各種除塵器的金屬壁酸性腐蝕問題日益凸顯。

針對(duì)高爐煤氣除塵系統(tǒng)的腐蝕情況，北京志盛威華經(jīng)過多年研究實(shí)踐，采用ZS-1031，等涂料來應(yīng)對(duì)除塵器的腐蝕。ZS-1031鋼廠煤氣凈化除塵防腐涂料所用原料主要采用離子化合物和部分人工合成共價(jià)化合物，離子鍵和共價(jià)鍵屬強(qiáng)結(jié)合鍵，形成化學(xué)結(jié)合，所以韌性和強(qiáng)度很大，可有效抵御的高速?zèng)_擊力和剪切應(yīng)力。涂層具有與基材匹配的溫度-線膨脹系數(shù)，不致因產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或熱應(yīng)力而使涂層遭到破壞。ZS-1031鋼廠煤氣凈化除塵防腐涂料采用無機(jī)-有機(jī)互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物作用成膜溶液，耐溫高，涂層性能穩(wěn)定。純無機(jī)陶瓷涂料，涂料耐溫600℃，利用特殊工藝制造的鈍化金屬粉粒。涂層固化時(shí)，溶液和填料交聯(lián)致密，玻璃相穩(wěn)定，耐酸耐堿性能好，涂層硬度高，抗沖擊抗沖刷附著力堅(jiān)固。