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摘 要 本文介绍了喷雾技术在小高炉炼铁的应用，用于物料转运压尘，炉顶打水，煤气降温，出铁场压尘，蒸气回收，管道防腐。
关键词 喷雾技术 炼铁应用
在中国的众多钢铁企业里，小型高炉仍然占据主导的地位，普遍的炉容小于1000立方米。高炉的冶炼主要原料是球团矿、烧结矿，焦炭。这些原料一般采用皮带运输，在从料场输送到高炉炉顶的过程中，需要经过多次的中转，在中转点会产生一定的粉尘。从高炉出来的煤气，经过两级文氏管或蒸喷塔湿式除尘，或经过布袋除尘器干式除尘，干净的煤气直接的送至用户，富裕的煤气再经过降温装置降温送至煤气柜储存。喷雾技术对于高炉冶炼过程中的粉尘处理与煤气降温均有良好的作用。
1 物料转运除尘
1.1 皮带转运点除尘
采用布袋收尘，需要在每一个的皮带转运点设计收尘罩，采用管道将含粉尘的烟气输送到布袋，需要消耗一定量的电能进行处理。
采用喷雾除尘，仅仅需要将有一定压力的水通过管路输送到皮带转运点，安装几个喷淋集管，在集管上安装一定数量的喷嘴，调整好水压，就可以解决粉尘的外溢，具有明显地降低电能消耗，设备投入费用低，维护量少的优点。
1.2 高炉地坑上料车收料点除尘
地坑内上料车装载烧结矿，球团矿及焦炭的过程中产生大量的粉尘，粉尘从地坑口飘散，很难进行简单的密封收尘；采用气雾喷嘴就可以有效地控制粉尘的外溢，同时控制合适的喷水量，保证原料的湿度。
2 高炉炉顶打水降温
高炉在冶炼过程中，炉顶的荒煤气正常温度为150-250℃，大部分时间煤气温度都在正常范围内。一旦煤气温度超过正常范围值，为了保证炉顶设备的良好运转，通常都需要调整炼铁工艺操作，开启炉顶打水降温装置，使炉顶煤气温度快速地恢复到正常范围。炉顶打水降温装置以前普遍采用水喷嘴，缺点是打水时间长、耗水量多、喷嘴容易堵塞，在国内曾经发生过因打水过量，水迅速蒸发，造成高炉内压力急剧增大，爆炸的恶性事故。近年来喷嘴有了不断的改进，但炉顶打水装置仍存在冷却时间过长（10-20分），有时不能及时地保护炉顶机械设备或布袋除尘器，冷却后煤气中含水量较多，或初期煤气温度过高的情况。目前采用布袋除尘的高炉越来越多，新上的小高炉几乎100%的采用布袋除尘技术。布袋对入口煤气的温度与湿度有着一定的要求，温度过高会造成布袋烧损，湿度过大会造成粘结，对正常的生产和除尘造成很大影响，有的钢厂因此被迫休风，更换布袋，影响生产。FloMax型双流体气雾喷枪，因为具有喷雾颗粒度特别细，在高炉炉顶操作条件下能100%蒸发的优点，理论上喷雾颗粒的蒸发时间以秒计，能够迅速地响应高炉炉定温度的波动，当炉顶煤气温度超过设定值，喷枪迅速启动喷水，通常在5秒以内就可以恢复到正常范围。
例：煤气量70000Nm³/h, 降温开始温度450℃, 终止温度250℃, 仅需要喷射0.8s, 喷射水量4.9m³/h，250цm最大颗粒度的冷却时间0.75s。
3 高炉煤气降温
高炉煤气经过布袋除尘器后，温度为150-200℃，部分煤气直接地送至最终消耗客户，还有一部分需要送至煤气柜储存起来。进入煤气柜之前，需要对这部分煤气降温至50℃。采用直接的喷水冷却降温，需要消耗水量约100吨，或冷却器换热降温，设备投资费用约200万元，而采用喷雾降温，仅需较少的水量，设备投资费用较低。设备的安装时间仅需要一个班次，每班只需要一个操作人员，维护量较少。
例：煤气量70000Nm³/h，降温开始温度150℃, 终止温度50℃, 仅需要喷射0.8s, 喷射水量2.8m³/h，250цm最大颗粒度的冷却时间1.6s。
4 高炉出铁场除尘
由于高炉出铁工序产生的烟气是间隙性的，采用传统的布袋除尘系统收集烟尘、风机系统选择的要么处理能力不平衡或不足，要么抽风能力充足，造成投资大、运行费用高。国内外经验证明：采用密闭或半密闭的除尘罩+辅助喷雾除尘，不仅投资少、运行费用低，还完全可以达到环保排放和岗位卫生标准要求。采用辅助喷雾除尘，有两种方式供选择，一种是完全依靠喷雾除尘，不建或停止运行已经建成的除尘系统，可以取得良好的节能减排效果；另一种是仍然运行现有的除尘系统，采用喷雾对烟气降温、预除尘，减少系统烟气量，可以解决设备能力不足的问题，降低运行费用。保证喷雾运行过程中烟气仍然是干的，没有机械水存在，布袋仍然可以良好地工作。
5 高炉出铁口出铁高炉水冲渣蒸气回收
高炉在生产过程中，每吨铁可以产生300多公斤液态渣，这部分渣直接的进行水冲粒化处理。在水冲渣的过程中产生的烟汽，这部分烟汽经过烟囱直接的排入大气。对于缺水的地区，可以将里面的蒸汽进行回收。蒸汽汇集在烟囱中时接近饱和状态，可以通过喷枪以20-40米/秒的速度向蒸汽里喷射细水的水雾，小水滴迅速地吸热蒸气的热量升温，蒸气降温进入过饱和状态，达到新的平衡，实现部分蒸汽冷凝为水；部分析出水滴悬浮当中，当水滴相互碰撞时、水滴就会长大、下落，从而达到除水的效果。
6 高炉煤气管道防腐
高炉煤气管道的腐蚀可造成管道的异常泄漏，给煤气管网的安全运行造成隐患，同时对相关作业人员的人身安全也带来不利的影响。煤气管道腐蚀表现为明显的点状酸性腐蚀，一旦出现腐蚀点后，腐蚀速度将显著加快。煤气管道内壁腐蚀的部位、程度主要取决于煤气管道输送的煤气成分、煤气管道材质、管道布置等因素。煤气管道腐蚀的主要原因是高炉煤气是一种复杂的固体、液体、气体三相组合态，冷凝水溶液中含有大量氯离子、硫酸根离子等酸根离子，溶液值呈现出较强的酸性，发生酸性电化学腐蚀。
可以采用喷雾技术，根据化学反应：
Na (OH) +HCl=NaCl+H2O
2Na (OH) +H2SO4=Na2SO4+2H2O
向煤气内喷射碱液，中和酸根离子，达到解决管道酸蚀防腐的目的。
FM喷枪的最小流量为
总之，良好地利用喷雾技术，既有利于炼铁的环保，蒸汽的回收，有利于管道的煤气防腐。
