吕  杰  王  蕾  冯会玲

（山东省冶金设计院股份有限公司炼铁室）

摘  要  高炉粗煤气除尘一般利用含尘颗粒自身重量或者离心力将粉尘从高炉煤气中分离出来，除尘效率一般在50%~85%，现在高炉生产主要使用的重力除尘器和旋风除尘器。山钢日照钢铁厂粗煤气系统经多方考察，选用螺旋筒式旋风除尘器，除尘效果良好。本文详细的介绍了螺旋筒旋风除尘器的结构、特点等。螺旋筒式旋风除尘器优点较为显著，为今后高炉粗煤气除尘设备选型作出指导性建议。

关键词  高炉  粗煤气  螺旋筒式旋风除尘器

1  国内高炉粗煤气系统使用现状

高炉粗煤气除尘一般利用含尘颗粒自身重量或者离心力将粉尘从高炉煤气中分离出来，除尘效率一般在50%~85%，现在国内高炉生产主要使用的重力除尘器或旋风除尘器。

重力除尘器：现主要用于老式高炉和小型高炉上，具有结构简单，安全可靠，寿命长，运行费用低等优点，但其体积庞大，除尘效率低，一般在50%左右[1]。

旋风除尘器：近年来，大中型高炉主要选用旋风除尘器，其除尘效率较高，一般在60%~85%，可以为后续的煤气净化系统减小负荷。主要有轴向旋风除尘器、切向旋风除尘器、螺旋筒式旋风除尘器等几种形式。

2  螺旋筒式旋风除尘器结构

山钢日照钢铁厂5100m3高炉旋风除尘器选型：本项目从可研阶段开始至设计完成，期间经多次与各个设备厂家技术沟通、模拟计算，查阅资料及相关文献以及实地考察，最终选用螺旋筒式旋风除尘器。

螺旋筒式旋风除尘器结构：积压分配室、螺旋筒、煤气导出管、分离室、集灰室、卸灰口以及料位等。详见图1。

3  螺旋筒式旋风除尘器特点

3.1  螺旋筒式旋风除尘器工作原理

运用离心力的作用从气流中把粉尘颗粒分离出来[2]，高炉煤气由除尘器顶部进入到积压分配室内，气流得到积压缓冲、减速后，分配给各旋流筒，在旋流筒内气流加速，并与旋流室内壁形成一定的角度，进入旋流室内旋转，在离心力的作用下，煤气中的粉灰从气体中分离，被分离出来的粉尘落到集灰室内。除尘后的煤气由导出口导出，进入后续煤气净化系统。

3.2  山钢日照精品钢基地项目5100m3高炉螺旋筒式旋风除尘器主要技术参数

煤气发生量：最大755000Nm3/h；

炉顶压力：正常0.28MPa；最大0.3MPa；

炉顶煤气温度：正常100～250℃；最高600℃（一年≤20次，每次≤0.5h）；

旋风除尘器外形尺寸：直径7800mm；全高39200mm；

设备阻力：2000-2400Pa；

旋流速度：23m/s~26m/s；

处理后煤气含尘量：＜5g/Nm3。

3.3  螺旋筒式旋风除尘器特点

（1）结构简单，后期运行维护仅需定期检查内衬磨损情况，必要时对内衬仅需修补即可。维护费用低。

（2）除尘效率高达85%，设备采用螺旋筒式结构，旋流通道长，且设备高度大，含尘气体在旋风除尘器内停留时间较长，有利于尘气分离，可效的减小布袋除尘负荷。

（3）占地面积小，因除尘器支架为7.8m，所以旋风除尘器框架选取10.5m×10.5m框架，与同处理能力的重力除尘器比较减小了约一倍的占地面积。

（4）耐磨料：旋风除尘器除除尘效果外另一个关键因素为耐磨料，本项目在设计初期，通过对高炉粗煤气组分分析，与厂家交流沟通，耐磨料选取主要考虑：耐磨、保温、耐酸等性能；主要指标见附表1。根据旋风除尘器内部各部位工况的不同，采取不同厚度、不同固定结构的耐磨层，以减少投资费用。为使除尘器内衬达到设计要求，采取以下手段：关键部位螺旋筒采取V型锚固钉及龟甲网结构，施工采取工厂浇筑，以保证设备质量。旋风除尘器内部煤气冲刷区域喷涂80-100mm后喷涂料，采取V型锚固钉及龟甲网结构，部分喷涂面积较大区域通过焊接钢板分割。其他区域喷涂50mm厚喷涂料进行保温。

（5）卸灰系统：对卸灰系统做出调整，在原有的两路卸灰基础上，增设一直旁通卸灰管，防止两路卸灰故障使得煤气灰无法排出而影响正常生产。

4  结语

山钢日照钢铁厂5100m3高炉螺旋筒式旋风除尘器在原传统设备基础上进行了优化设计，高炉投产后，旋风除尘器体现了运行稳定，除尘效率高，维护量少的特点。

5  参考文献

[1] 项钟庸，王筱留，等.高炉设计-炼铁工艺设计理论与实践[M].北京：冶金工业出版社；2007.

[2] 杨道坤，唐忠库.新型螺旋筒式旋风除尘器的原理与应用[J].中国新技术新产品，2012，9:159.