我國高爐煤氣干法布袋除塵技術(shù)歷經(jīng)30多年的應用與發(fā)展，已日趨成熟，并在眾多中小高爐上推廣使用。同時，近幾年我國材也取得了長足的進步，纖維與超細玻璃纖維復合的耐高溫針刺氈不僅強度提高、使用壽命延長，而且使用溫度提高，可耐260攝氏度左右的高溫，為高爐煤氣干法布袋除塵打下了堅實的基礎(chǔ)，加之采用PLC自動化控制系統(tǒng)，使氮氣脈沖噴吹清灰及卸灰、輸灰均能按程序自動控制，有效地促進了高爐煤氣干法布袋除塵技術(shù)水平的提升。
       
        中小高爐干法布袋的成功使用，為大型高爐上采用干法布袋奠定了基礎(chǔ)。但是，大型高爐煤氣發(fā)生量多，如還采用中小高爐干法除塵的箱體大小規(guī)格，要達到同樣的過濾效率，勢必要成倍增加箱體數(shù)量，導致整個干法的故障點增多，占地面積大大增加。采取這種設(shè)計思路，其可靠性降低，遠不能滿足大型高爐的需要，影響其正常運行，導致介質(zhì)的失衡，造成巨大損失。
       
        為清除大高爐干法除塵的障礙，瑞帆在干法除塵工藝、設(shè)備、關(guān)鍵配套件、輸灰系統(tǒng)等方面做了系統(tǒng)深入的研究，通過大量的論證，增加單箱體過濾面積，將大直徑箱體（直徑5.2米以上）引入到高爐煤氣干法除塵器中，并采用6米直徑箱體，為干法除塵系統(tǒng)在大型高爐上應用和推廣奠定了基礎(chǔ)。
       
        大型高爐干法除塵的經(jīng)濟分析
       
        包鋼4號高爐有效容積2200立方米，屬深爐缸矮胖型高爐，高爐煤氣發(fā)生量平均為38萬立方米/小時，高爐爐頂壓力正常為0.18兆帕，高爐煤氣的凈化采用濕法兩級文氏管系統(tǒng)。2005年，該高爐上馬了干法布袋除塵系統(tǒng)，至今兩年多運行穩(wěn)定，各項技術(shù)指標均達到或超過設(shè)計標準，成為國內(nèi)2000立方米以上高爐配備煤氣干法除塵的首創(chuàng)。
       
        高爐煤氣除塵系統(tǒng)由濕法除塵改為干法布袋除塵后，高爐生產(chǎn)平穩(wěn)，除塵系統(tǒng)運行穩(wěn)定，滿足實際工況的需要。與濕法相比，干法除塵使TRT（高爐煤氣余壓透平發(fā)電）裝置年發(fā)電量增加2156萬千瓦時，將高爐煤氣熱能的溫度提高100攝氏度，壓力的利用率提高60%。同時，因減少高爐修風次數(shù)從而每年可增產(chǎn)7700噸，年減排二氧化碳6188噸。以包鋼4號2200立方米高爐為例，其干法除塵系統(tǒng)投產(chǎn)后，可大幅度節(jié)約濁環(huán)水水費，節(jié)省檢修維護費用，節(jié)約新水60噸/年。同時，除塵方式的改變，使干法除塵煤氣熱效率大大提高，干法除塵對于配套的TRT余壓發(fā)電系統(tǒng)可提高一倍的發(fā)電量，約6000千瓦時，還可將煤氣理論燃燒溫度提高。
       
        設(shè)備優(yōu)化保證大高爐干法除塵順行
       
        布袋是干法布袋除塵器的“心臟”，其性能的好壞直接影響除塵器的使用壽命、除塵效果和整體性能。經(jīng)過對國內(nèi)不同材質(zhì)、不同配比的濾袋進行試驗，結(jié)合以往高爐煤氣干法布袋除塵上的使用經(jīng)驗，最后選用了耐高溫、抗折性、抗拉性較好的針刺氈用于包鋼大型高爐布袋除塵器。
       
        干法除塵器中閥門數(shù)量多、品種多，主要有蝶閥、插板閥、球閥、鐘閥等，高爐煤氣溫度高（150攝氏度～260攝氏度），壓力較高（0.2兆帕～0.25兆帕），荒煤氣中含塵量大，要求閥門具有良好的密封性能、剛性和可靠性，以及較高的耐溫性、耐磨性和強度。
       
        當前除塵器系統(tǒng)中的蝶閥、插板閥、卸灰閥等還存在很多問題。比如，蝶閥在正常溫度時開啟關(guān)閉很靈活，但遇到高溫時(大于300攝氏度)會出現(xiàn)卡死或關(guān)不嚴的問題；插板閥出現(xiàn)過閥板運行到一半就無法動作，造成煤氣大量泄露的問題；密封圈容易磨損從而發(fā)生泄露問題；卸灰閥出現(xiàn)易磨損，使用壽命不長等問題。因此，干法除塵系統(tǒng)對閥門的選擇應重點考慮以下問題：
       
        一是蝶閥選擇三偏心、密封副斜置、大錐角結(jié)構(gòu)、內(nèi)壁噴涂耐高溫及耐磨涂料。該結(jié)構(gòu)的閥門啟動力矩小，流動阻力小，抗沖刷能力強。閥體密封采用高強度硬質(zhì)合金堆焊，閥板密封采用多層次或“S”型密封形式，可適當延長壽命，達到良好的密封效果。
       
        二是插板閥取消傳統(tǒng)閥板脫開機構(gòu)，改為機械式限位直接帶動閥門脫開機構(gòu)，閥板與閥座間隙均勻，運行平穩(wěn)無摩擦；采用電動裝置驅(qū)動、絲桿螺母夾緊機構(gòu)、全封閉框架式結(jié)構(gòu)，電動裝置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝操作方便，且絲桿螺母夾緊力矩大，有助于閥門密封；絲桿螺母副設(shè)計成封閉式，防止粉塵進入；閥板導軌采用上導軌形式而不是放在下部，不易因閥箱積灰而造成閥板運行故障；采用特種硅橡膠，在硅橡膠中加入細金屬纖維，可以顯著提高密封圈的抗拉強度，延長密封圈的使用壽命。
       
        三是選用的球閥閥體采用鑄鋼件加工成形，球體表面鍍硬質(zhì)合金，單閥座流線形通道，采用密封體彈簧具有可調(diào)節(jié)功能，并且內(nèi)部噴涂耐磨材料，從而大大提高了使用壽命。
       
        四是干法布袋除塵器煤氣主管和支管上均設(shè)有波紋補償器。高爐煤氣中含有硫離子、氯離子等，在干法布袋除塵以后，由于煤氣溫度下降，當?shù)陀诼饵c溫度時，煤氣中液體析出附著在管道上，溶解和富集了煤氣中的硫離子、氯離子等，對補償器的不銹鋼波段產(chǎn)生嚴重的腐蝕，甚至會造成波紋補償器泄漏，導致干法除塵器系統(tǒng)不能正常工作。
       
        在輸灰工藝方面，干法除塵機械輸灰存在密封不好、故障多的問題，采取氣力輸送是發(fā)展的趨勢。當前采用的正壓氣力輸送在包鋼4號高爐除塵上效果較好，運行2年多未出現(xiàn)問題，而在部分除塵器上則存在彎頭、三通處易磨損問題，使用壽命較短。因此，對氣力輸送的氣固比，輸送管道大小，輸送氣體壓力等參數(shù)還需要進一步研究。采用倉儲泵濃相輸灰將是一個發(fā)展方向。
       
        煤氣系統(tǒng)防腐蝕問題是大型高爐應用干法除塵需要解決的一個主要問題。高爐煤氣中含有不少腐蝕性成分，當?shù)蜏貢r或遇冷的管壁時，煤氣中的水分析出硫離子、氯離子，對干法除塵系統(tǒng)的波紋補償器腐蝕性強。現(xiàn)部分系統(tǒng)采用特殊材質(zhì)，但價格昂貴。
       
        采用干法除塵，煤氣收集下的粉塵顆粒細、重量輕、流動性好，運輸過程及堆放時處置不當，易產(chǎn)生二次飛揚污染環(huán)境；粉塵中含鋅等金屬元素較多，不易返燒結(jié)使用。因此粉塵中的鐵、鋅和其他成分的分離，粉塵中其他金屬的提煉，粉塵的二次利用等都是需要研究的課題。