转炉炼钢产生大量烟气，烟气的温度高，可达1450℃，含有大量的显热;烟气中CO的含量高达50%以上，甚至可以达到80%，有毒、易燃易爆，但也含有大量的化学能;烟气中含尘量高，可以高达150g/Nm3，烟尘中的主要成分全铁，可高达50%以上。如任其放散，将会对工厂周围数百平方千米的环境造成严重污染;同时，它的显热、化学能、含铁粉尘是一笔巨大的资源，所以很好地将其回收利用是一项很重要的工作。

　　一、炼钢烟气净化系统要解决的问题

　　(1) 解决烟气收集的问题，保证全部烟气进入净化系统，防止在炉口无序排放，污染车间内环境;

　　(2) 解决烟气净化问题，保证进入系统的烟气经过除尘之后，烟气中的含尘量达到国家排放标准，满足转炉煤气回收利用的要求;

　　(3) 解决空气侵入系统的问题，在保证收集效果的前提下，尽可能减少空气的侵入量，从而保证回收的转炉煤气的品质。

　　二、炼钢烟气净化常用方法

　　现在经常使用的转炉除尘系统有干法(L-T法)、湿法(OG法)两种系统。

　　1、OG法工艺流程

　　湿法除尘最具代表性的是“双文程式”的工艺流程，简称OG法，目前世界上大部分转炉都采用这种方法。该流程是：转炉烟气经罩裙、Ⅰ至Ⅳ段汽化冷却烟道冷却之后，由1600℃降至800℃左右，然后进一文、二文进一步降温并除尘，再经诱引离心风机到三通切换阀，煤气合格的进入回收系统，达不到煤气回收要求的烟气进入放散塔点火排放。

　　2、OG湿法除尘系统主要设备

　　(1)第一级文氏管

　　第一级文氏管采用手动可调喉口文氏管。为使转炉烟气焰火降温，并进行粗除尘，在试车时用手动调节喉口挡板的开度，控制一文阻力损失在2500Pa左右，然后固定喉口使用。

　　使用时，实际气速调到60—70m/s。

　　一文除尘用水，分为反溅板供水和溢流供水两部分。

　　反溅板供水是一种简易有效的供水方式。由于该部分供水使用的是第二级二文氏管的回水，水质较差，悬浮物达2000mg/m3左右。为防止发生堵塞，不可能采用喷水孔直径较小、结构较复杂的碗型喷嘴。而是将二文的回水直接喷淋在反溅板上，使水布满喉口，通过喉口高速气流的作用，使水分充分雾化而蒸发，并使烟气饱和水分，烟尘凝聚，达到熄火降温的目的。

　　(2)第二级文氏管(R—D文氏管)

　　第二级文氏管采用R—D型喉口，该文氏管喉口设椭圆形挡板，通过炉口微差压装置，检测炉口压力的变化，炉口压力变化信号，通过液压执行机构，转动挡板，以调节炉口开度，使文氏管适应烟气量的变化，保证气流高速通过喉口，达到精除尘的目的。

　　使用时，实际气速调节至100—120m/s。 煤气回收期二文阻力损失控制在8000一9000Pa，放散期可将入柜一段的阻力损失用在二文上，二文阻损调到11800—12800Pa。

　　二文喷水方式采用外喷式。喷孔分布在喉口两侧。

　　3、“OG”流程的优点

　　(1)安全可靠，系统比较简单

　　(2)一次性投资低

　　4、“OG”流程的缺点

　　①一文、二文需要的除尘水量很大。

　　②蒸汽和湿粉尘粘结到引风机叶片，造成转子不平衡，引起风机震动损坏，故障率高，影响系统正常稳定运行。

　　③系统易结垢，导致除尘能力下降，集尘效果和净化效果变差，炉口烟尘外溢、放散塔冒黄烟。

　　④系统阻力大，耗电高。

　　⑤污泥处理工序复杂且容易造成二次污染。

　　⑥受文氏管效率影响，烟尘排放浓度偏高(为100mg/Nm3)。

　　5、L—T法工艺流程

　　干法除尘最具代表性的是蒸发冷却器加静电除尘器的流程，由西德鲁奇、蒂森公司联合推出，简称L—T法。工艺流程是：烟气进入汽化冷却烟道间接冷却之后，再用蒸发冷却器直接进行冷却—向通过蒸发冷却器内的烟气喷入雾化水。喷入的水量，要准确地随炼钢生产过程中产生热气流的热焓而定，将烟气冷却到150℃一200℃后，经由煤气管道引入静电除尘器进行精除尘。然后通过引风设备——轴流式鼓风机进入煤气切换站，合格的煤气经进一步冷却之后进入回收系统，不合格的煤气经放散塔点火放散。

　　6、L-T流程优点

　　(1)除尘净化效率高,通过电除尘器可直接将粉尘浓度降至10mg/Nm3以下;

　　(2)该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理;

　　(3)系统阻损小,煤气发热值高,回收粉尘可直接利用,节约了能源;系统简化，占地面积小,便于管理和维护。

　　因此,干法除尘技术比湿法除尘技术有更高的经济效益和环境效益。

　　7、L—T干法除尘的缺点

　　(1)干法除尘造价高、自动控制连锁多，要求自动化程度高。

　　(2)采用的机械设备多，结构复杂，故障率高，维修时间长。

　　(3)由于蒸发冷却使煤气中含有较高的水分，易形成结露，影响极间距离和运行电压，同时影响输灰系统设备运行寿命，为此对蒸发冷却塔水量、水压控制具有严格要求。

　　(4)蒸发冷却器壁上结垢问题还没有很好的解决。

　　(5)对转炉炼钢操作要求高，会牺牲炼钢节奏，否则易爆，虽然有泄爆装置，仍会影响电除尘器内零部件的寿命和除尘效果。

　　(6)除尘后煤气温度高，还必须采用专门的冷却设备进行冷却后才能进煤气柜，此处用水量和湿法除尘循环供水量接近。

　　三、近年出现的新工艺

　　1、塔文流程

　　塔文流程是德国Luugi.Bischoff公司开发的技术。工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集后，进入汽化冷却系统冷却，然后进入除尘塔(含RSW环缝清洗装置)，也就是将洗涤塔与环缝文氏管组合在一起成为高效除尘塔，再到脱水器脱水，然后通过诱因风机进入切换系统，或回收或放散。

　　2、塔文流程优缺点

　　该系统具有净化效率高，系统阻力小、风机能耗低、系统简单等特点。但是也存在投资高、除尘水用水量偏大、塔文结构复杂、检修清理不便的问题。

　　3、塔文湿法除尘工艺流程

　　该流程是近年新发展的起来的新工艺，工艺流程如下：

　　转炉炉罩 → 汽化冷却烟道 →非金属膨胀节→ 高效喷雾洗涤塔 → 上行式环缝文氏管→ 漩流脱水器→ 管道→ 煤气鼓风机 → 三通阀→放散烟囱达标放散(点燃放散)。

　　煤气回收系统

　　即：转炉烟气经汽化冷却烟道降温冷却后，温度由1600℃降到900℃左右，通过高温非金属膨胀节进入高效喷雾洗涤塔，经洗涤降温后，烟气变为饱和烟气，温度降至70℃左右，并得到粗除尘。

　　降温后的饱和一次烟气(转炉煤气)直接进入可调喉口文氏管(除尘文氏管)，可调喉口文氏管采用上行式环缝文氏管，可以控制炼钢过程中产生的CO不燃烧或少燃烧。通过除尘文氏管精除尘后的烟气温度降至65℃左右，净化后的饱和烟气通过90º弯管进入漩流脱水器精脱水，经管道进入风机。

　　4、塔文湿法除尘系统构成

　　(1)高效喷雾洗涤塔(专利号：ZL200720309508.5)

　　喷雾洗涤的原理: 一是利用快速(小于0.5秒)蒸发吸热降低烟气温度, 二是利用极小极快的雾化水滴收集微细粉尘成大粉尘, 以利于烟气收缩从而气体流速减慢之后，粉尘进行沉降。

　　喷雾洗涤塔以一顶三，它不仅替代了一级除尘文氏管，还取消了水冷夹套，灭火水封，一级脱水器。因为是蒸发冷却，所以节省水量;靠喷进去的水直接雾化，捕集粉尘，所以烟气流速低，阻力损失小;没有死角，从根本上消除了安全隐患;由于气体流速低，含尘水滴易于分离，解决了一级脱水器的排水水封裹带煤气的问题。降低了除尘水量，节省了这部分水加压所使用的电费，并且后续污水处理系统投资少;系统阻力降低之后，煤气引风机功率下降，又降低了一部分电费。喷雾洗涤塔的运行阻力在1Kpa以下。

　　(2)精除尘采用环缝文氏管.(专利号L200820006164.5)

　　传统的R-D文氏管双侧氮气捅针喷水，结构复杂，喷水不均匀，喷水成柱状，靠高速气流冲击二次雾化，导致阻力增大;阀板转一个角度后，扰乱气流，影响阻力;双侧喷水一侧在收缩段，一侧在扩张段，收缩段一侧喷水净化效果好，扩张段一侧喷水的净化效果差。导致精除尘效果不理想，一般排放浓度在100-150mg/m3。风机易积灰，影响使用寿命。

　　本工艺采用的环缝文氏管，中心雾化喷嘴喷水，喷水均匀，并且是在收缩段喷水。在处理相同的烟气量时阻力小，净化效果好，排放烟尘含量不超过80mg/m3，满足了国家的排放要求。该文氏管有两个作用，其一，煤气回收时，通过微差压检测装置和液压伺服装置，对喉口的开度进行自动调节，使炉口处于0～20Pa左右的微正压状态，用以控制冶炼过程中产生的CO不燃烧或少燃烧。其二，控制烟气流速，使高速气流通过喉口进行精除尘。

　　文氏管的阻力大约在12-14Kpa运行。

　　(3)、精脱水采用漩流脱水器(专利号ZL200720309509.X)

　　选用漩流脱水器，是一种离心脱水器，当夹杂水滴的气流进入漩流板时，细小的水滴在漩流叶片上撞击积聚，形成大颗粒水滴，并在气流的带动下，水滴沿着叶片按离心方向甩至脱水器内壁留下，同时部分夹带在气体中的水滴也由于气流的旋转分离。在保证脱水效果的前提下，设备结构简单，运行阻力低，脱水效果好，故障率低;不易堵塞，清理任务小、不需要水冲洗，工作劳动强度低，。解决了丝网脱水器易堵塞、复挡式脱水器结构复杂、阻力偏大、结垢后不易清理的问题。

　　漩流脱水器的运行阻力在0.5KPa左右。

　　5、塔文流程优点：

　　(1)工艺流程简化：用高温非金属膨胀节取代水冷夹套(水冷收缩段)，不用设备冷却水冷却，系统简单。

　　用喷雾洗涤塔取代一级文氏管，以一顶三，它不仅替代了一级除尘文氏管，还取消了灭火水封，一级脱水器。

　　(2)与传统的湿法工艺比较节省水量：因为是蒸发冷却，所以节省水量。

　　(3)降低阻力：靠喷进去的水直接雾化，捕集粉尘，所以烟气流速低，阻力损失小。

　　(4)降低能耗：系统阻力小，风机功率与压头成正比，所以同样风量风机电流小，能耗也低;用水量小，电耗也低。

　　(5)在洗涤塔内煤气流速低，从根本上消除了除尘水排除时易裹带煤气的安全隐患;

　　(6)降低了工人劳动强度;

　　(7)降低了设备故障率，提高了风机运行寿命。

　　(8)净化效果好：如果精除尘文氏管的压力降控制在14Kpa以上，就可以将排放浓度降到50mg/m3以下。但是如果采用传统的OG系统，风机的压头是一定的，一文阻力大，二文的压差就无法提高。所以新工艺净化效果好。

　　7、该流程的缺点

　　(1)该流程存在文氏管结构控制系统安装位置较高、较复杂。

　　(2)仍然用除尘水。