转炉一次干法除尘技术的应用与改进
转炉干法静电除尘器运行维护与改进措施

转炉干法静电除尘器运行维护与改进措施摘要:在转炉生产过程中采用到了转炉干法静电除尘器,其设备应用特点鲜明,且在运行维护与改进措施方面寻求创新突破。
本文中着重阐述了转炉干法圆筒静电除尘器的基本工作原理、设备结构构成以及技术应用流程特征,并对其设备故障现象问题进行分析,提出具体的运行维护与改进措施,从各个方面希望维护并改进设备系统,提高生产效率。
关键词:转炉干法圆筒静电除尘器;设备故障现象;运行维护;改进措施目前采用煤气干法净化设备在除尘效率方面表现较好,综合运行成本较低,特别是在粉尘回收利用率方面表现突出。
不过,在设备运行过程中可能存在诸多事故问题,导致系统在工艺操作方面出现缺陷,亟待改善。
1.转炉干法圆筒静电除尘器的基本理论研究1.基本工作原理在转炉干法圆筒静电除尘器中,其设备元器件都是平行排列的,形成一套集电极体系,配合除尘器壳体直接接地,其中更存在多条电极线与绝缘体支撑共同构成负极,其中串联了多个电场集电极,在高压直流电源作用下实现电晕放电,确保带负电气体离子与尘粒直接向集电极方向运动发展。
在这一过程中,所形成的微小电晕电流直接会沉降到集电极板表面,形成除尘分离效果[1]。
1.基本设备组成在圆筒静电除尘器中,其圆筒壳体结构特殊,包含了放电极、X形气流分布板、扇形刮灰装置等等。
其中设备外部结构则包括了机械振打装置、粉尘输灰装置等等。
整体来说,圆筒静电除尘器在电气自动化、润滑系统表现上也是比较出色的。
1.基本技术特征一般来说,转炉氧枪吹炼产生1500℃以上的高温烟气,其所产生的高温烟气经过汽化冷却烟道处理后温度降低到850℃,然后进入到蒸发冷却器中。
而此时,高压水在经过雾化处理后再次冷却降温到200℃并进入到除尘器之中,呈现柱塞状流动再实施收集灰尘处理操作过程。
在蒸发冷却器内,其中粗粉尘会降落至180度弯头内,然后通过粗灰链收集至粗灰仓内,其余的细灰由静电除尘器进行捕捉,并最终通过细灰链和斗提机收集至细灰仓内[2]。
转炉一次除尘方式及改造工程浅析

转炉一次除尘方式及改造工程浅析作者:刘涛任乐李加旺邓佳丽来源:《中国科技纵横》2014年第05期【摘要】介绍干法除尘系统,对比转炉湿法除尘与干法除尘工艺、系统水电汽能耗及投资回收技术经济指标,提出干法选取的必要性,介绍改造工程的内容及难度。
【关键词】转炉煤气净化 OG法干法一次除尘1 前言据官方统计,我国现有600多座转炉,年产钢量超过6亿吨。
目前我国大多数转炉的转炉煤气净化采用较为落后的湿法(老OG)除尘,耗水耗电量大,是钢铁工业节能减排的薄弱环节。
近几年来我国新建转炉采用了第四代湿法(新OG法)、干法除尘、半干法除尘等煤气净化技术,在转炉煤气节能减排和能源回收综合利用方面取得了显著进展。
目前,无论从技术成熟角度还是节能减排角度,干法除尘都应是新上转炉项目或者一次除尘改造项目的首选,本文就老OG法和干法除尘方式进行技术和经济比较,阐述干法除尘的必要性,并对湿改干项目难点、重点进行分析。
2 老OG法技术烟气净化系统包括两级文氏管洗涤器和附属的90°弯头脱水器和挡板水雾分离器。
第一级文氏管采用手动可调喉口形式,进行粗除尘。
第二级文氏管采用R-D形式,控制波动的烟气高速通过喉口,进行精除尘。
烟气经文氏管降温净化后,通过90°弯头脱水器和挡水板水雾分离器进行脱水,由引风机排出,回收或者放散。
老OG除尘已经不能适应我国节能减排的要求:(1)系统阻力一般可达24000Pa,电耗非常大;阻力过高也是引起风机能力不足、炉口冒烟、煤气回收量减少的主要原因之一。
(2)达不到90%~95%的除尘效率,除尘效率很低,是烟囱冒烟的原因之一。
(3)喷水量太多,一般在600t/h左右,而且实际运行中喷水量常远超过设计值。
3 干法技术多年以来,转炉干法技术一直以“高、大、上”形象示人,其技术复杂,自动化程度高,设备可靠性要求高,被国外工程公司垄断近20年,近5年来随着国内制造水平的提高,以京诚公司为代表的总包单位依靠强大研发能力大力推行全国产化,该项技术逐渐在国内新建转炉项目中推广开来。
转炉干法除尘冒烟问题的研究和改进

转炉干法除尘冒烟问题的研究和改进作者:王健来源:《科技与企业》2013年第08期【摘要】本文主要针对首钢京唐公司近期干法除尘系统除尘效果不佳的情况进行分析和研究。
通过对EVC(蒸发冷却器),ESP(静电除尘器)逐一排查,从而找出原因所在,并提出有效的解决方案加以实施,最终取得了很好的效果,同时也为干法除尘在现代化钢铁企业中的应用和实践开拓了新思路。
【关键词】干法除尘;蒸发冷却器;静电除尘器;除尘效果1、问题背景首钢京唐炼钢干法除尘系统自投产以来,运行情况一直稳定。
但自2012年1月开始,2#C 干法除尘系统逐渐出现频繁出现冒烟情况,对环境保护产生了一定的影响,而且频繁的冒烟也不符合干法除尘系统设计的初衷。
为此,我们针对冒烟问题进行了深入的挖掘和详细的研究,并采取了相应的措施予以改进。
2、EVC系统排查我们根据系统逐一排查,首先检查EVC系统,在这个系统中影响冒烟或有潜在影响的主要是喷枪和喷嘴系统;蒸汽和水阀门系统,入口测温热电偶系统。
因此我们针对EVC采取的措施如下:(1)检查24支喷枪及喷嘴的堵塞情况并更换。
对喷枪进行逐一试射试验,通过人孔观察喷射的效果和形态是否符合要求。
(2)对EVC入、出口的热电偶及保护套管进行检查清灰,检查磨损情况并更换。
因为EVC入、出口热电偶对自动喷水调节至关重要,反应速度的快与慢直接决定喷水的多少,从而影响进入ESP(静电除尘器)烟气温度的高低及灰尘的干湿情况,相应的烟尘比电阻[1](也叫电阻率)也随之变化,我们必须把这个电阻率控制在一个适合的范围内才能使电场的除尘效果达到最佳。
(3)检查蒸汽和水的阀门系统的开关情况,以及严密情况检查。
因为如果阀门关不严,特别是水阀门,将对系统会有一定程度的影响,泄漏的滴水会在高温烟道中汽化然后进入ESP,潮湿的灰很容易粘附在极板和极丝上,以致振打系统很难将其敲落,从而影响ESP电场的放电效果[2];另外部分没有汽化的滴水会滴落到下部粗灰水平链,导致湿灰堵灰,对设备也会产生不利的影响。
转炉干法静电除尘器运行维护与改进

行了修改 , 经过一段 时间的运行观察动作 可靠 , 后又将其它几 臼
也作 了相 应 改 造 。
计原 因造成 的,原设计 所有静 电除尘器产生的细灰均输送到一
套公 用 输 送 装 置 到 细 灰仓 , 未 考 虑 事 故 和检 修 的问 题 , 一 旦 公 用
6 . 粗烟尘 出灰系统刮板机改造
装氮 气密 封 装 置 , 且 配 备 相 应 的 压缩 空气 进 行 吹 扫 ; 阴极 吊挂 在
封隔绝空气作用 , 在实 际工作 中经常出现犯卡停止工作 , 导致底
部刮板机过载停机停炉事故 , 经现场观察 发现是 由于其开 、 关到 位限位开关触点接触不 良和犯卡 ,提供给 P L C的信号不稳 定 ,
腐 蚀 程度 , 对 于 由极 线 断线 接 地 引 起 的运 行 电压 为 0 V 的情 况 ,
击穿 、 断裂和裂纹等现象 。经分析有 3 方 面原 因。 ( 1 ) 阴极 吊挂保 温箱在转炉正常冶炼过 程中不能保持仓 内 为微 正压 , 仓内产生 的负压一方面造成温度流失 , 另一方 面将雨 雪 、寒冷等极端天气 的潮气等吸入使加热温度始终达不到 8 0 1 2 0℃ 工作温度 , 使加热器长期工作 而损 坏 , 导致箱 内结露使瓷 瓶频 繁闪络放 电直至绝缘击 穿炸裂 。 ( 2 ) 保温箱 内部 绝缘 瓷套管上盖端起 电场泄爆保护作用 的 泄压孔 因密封不严或密封垫损坏产生负压 ,导致空气及潮气等
更为严重 , 产生的热胀冷缩使瓷瓶损坏 , 另外阴极 吊挂在更换绝 缘瓷套管后 , 平衡 吊挂未调整好或误 差较 大产生不平衡力 , 在 阴 极振 打过程 中造成瓷套管受力不均而损坏 。 为防止绝缘 瓷套管受潮 、 结露氧化 、 引起闪络放 电击穿 , 对 所有 除尘器从 电场变压器至 阴极 吊挂 出线端子套管 室,全部加
转炉一次干法除尘控制系统的改进

第29卷第1期2013年1月甘肃科技Gansu Science and TechnologyVol.29No.1Jan.2013转炉一次干法除尘控制系统的改进刘晓景(甘肃钢铁职业技术学院,甘肃嘉峪关735100)摘要:转炉一次干法除尘,根据工艺和安装设备的特点,控制系统做了如下方面的改进:由集中控制采用ET200s分布式IO控制;传动的PLC带中间继电器驱动电机,改为直接采用ET200Pro电机驱动器直接驱动;顺序功能直接由GRAPH直接实现;蒸发冷却器温度控制采用趋势控制法。
关键词:ET200s;分布式;ET200Pro;GRAPH;蒸发冷却器;温度控制中图分类号:TP302.1北京国华新兴节能环保科技有限公司结合自家系统工艺、设备方面的特点,并利用在控制系统方面的优势,对整个控制系统进行了多方面的改进创新,在榆钢2012年投产的二炼钢3#、4#转炉工程中投入实践,降低了电气系统的施工和维护成本,对系统的运行起到了很好的促进作用。
1概述转炉一次干法除尘控制系统总体由两部分组成,一是转炉车间内的蒸发冷却器和粗输灰系统,简称转炉区;另外是包括静电除尘器、风机、切换站、放散烟囱在内的车间外部分,简称现场区,两个区域分别设置一套西门子S7400PLC系统,之间采用光纤以太网通讯。
系统按照功能分为7个功能区:蒸发冷却器区、粗输灰功能区、静电除尘器区、风机区、切换站区、放散区、细输灰区,各个功能区紧密结合组成大的系统,同时由自成相对独立的系统。
为了施工和日后的维护方便并且更好地提高系统的可靠性,控制系统做出了如下几个方面的改进。
2由集中控制改为分布式控制1)转炉一次干法除尘通常控制方式为集中式控制,转炉区PLC控制柜和电机控制柜分开,并放置转炉电气控制室。
现场区PLC控制柜和电机控制柜分开,并放置现场区电气室。
由于供配电柜和控制柜统一放置,电气施工过程中,大量的电缆堆一起敷设,为现场的施工和日后的检修增加了难度。
转炉干法除尘过程控制系统的研究与改进

阀打开 , 双介质喷嘴同时喷出蒸汽和水 , 使水在排出 时被 雾化 , 所 需要 的 喷水 速 度 是 由要 在蒸 发 冷 却 器 中降低的转炉烟气热含量来决定 的, 因此使用单位 时间从热输入推算 出来的水流量作为设定值 , 将实 际喷水 量作 为控 制 器 的 输 入进 行 比例 控 制 , 通 过 快 速气 动调 节 阀 自动 调 节 水 流 量 , 其 喷水 响应 时 间 在 4 s 左右 ; 另外 , 考 虑 炉 气 的 比热 随 着 炉气 成 分 和 温
值, 此时 , 水的P I D调 节器 的 S P=( 入 口温 度 一出 口 温度 )× 0 . 5×1 0 ×于煤 气 流量 ×温度 控 制器 的输
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助理工程师 , 从事 自动化控制及仪表维护工作 。
李 明 。 等: 转 炉干 法 除尘过 程控 制 系统 的研 究与 改进
度 而 变化 的 因素 , 针 对 蒸 发 冷却 器 出 口温 度 设 置 一 个 温 度控制 回路 , 其 输 出信 号 用来 改 变 单 位 时 间 的 喷 水量 和计 算水 流 量之 间 的 比例关 系 , 对 上一 个 比 例 控制器 起 到前馈 控 制 的作 用 , 使 蒸 发 冷却 器 的 出 口温度控 制 在设定 温度 范 围 内。即 : 开 始 吹炼 , 氧 阀 打 开之后 , 蒸 汽 阀 打开 。若 蒸 发 冷 却 器 入 口温 度 高
表 1 基于 目标温度控制的温控模型
蒸发冷却器 出口温度 T范围
出 口温 度 T<2 2 0 o C 2 2 0℃ <出 口温 度 T<2 6 5℃
流
O
量
小流量 1 小流量 2
运行达不到预期效果且故障率较高。技术人员通过 生产 过程 中的不 断改进 ,通 过控 制参数 优 化 、过 程 实验 、设备换 型等手段 ,最终妥 善解决 了上述 问
转炉干法一次除尘[整理]
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转炉已一次干法除尘技术1 转炉干法除尘技术背景转炉煤气干法除尘是鲁奇(Lurgi)和蒂森(Thyssen)公司20世纪60年代末合作开发的。
转炉干法除尘的基本原理是对经汽化烟道后的高温煤气进行喷水冷却,将煤气温度由900℃~1000℃降低到200℃左右,采用电除尘器进行处理。
转炉干法除尘系统主要包括:蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换、煤气冷却器、放散烟囱、除灰系统等。
与湿法除尘(OG)法比较,干法除尘有以下优点:.除尘效率高。
净化后烟气含尘量为10mg/Nm3~20mg/Nm3,如有特殊要求可降至5mg/Nm3。
.系统阻力小,耗能低,风机运行费低,寿命长,维修工作少。
.在水、电消耗方面具有明显的优越性。
.不需要泥浆沉淀池及污泥处理设施。
.含铁干粉灰压块后可直接供转炉利用。
2 首钢京唐干法除尘设施的技术特点及实施情况首钢京唐炼钢厂采用2+3的“全三脱”两步法冶炼生产模式。
配置2座300t脱磷转炉和3座300t脱碳转炉。
脱磷转炉平均冶炼周期25min ,脱碳转炉平均冶炼周期28min。
正常情况下,实行2+3转炉全量脱磷、脱碳处理,转炉与板坯连铸机采用3对3的高效快节奏的生产模式。
在欧洲转炉干法除尘技术应用非常普遍,但是欧洲钢厂均没有采用“全三脱”转炉两步法冶炼技术。
在日本“三脱”转炉两步法冶炼技术应用很多,却没有采用转炉干法除尘的实例。
首钢京唐钢铁公司是世界上第一个在“全三脱”两步法冶炼的大型快节奏转炉上采用干法除尘技术的钢厂。
该工艺特点是:“三脱”处理后的铁水,已基本不含Si,C、Mn 含量也有较大的降低。
但是在工业化生产中仍需解决以下两个问题,对“三脱”处理后铁水进行吹炼,开吹后的炉气量和炉气中的CO含量是否会显著增加?如采用干法除尘是否会增加卸爆发生频率?为了实现在“全三脱”冶炼的转炉上应用煤气干法电除尘技术,技术团队对国外进行了考察调研和认真分析研究。
分析结论认为:与常规吹炼相比,“三脱”铁水吹炼前期炉气中CO比率不会增加,这对减少卸爆有利。
钢铁转炉煤气干法除尘技术的应用与优化

钢铁转炉煤气干法除尘技术的应用与优化本文重点介绍了转炉煤气干法除尘技术的应用现状,应用过程中存在的问题以及应用措施。
通过对转炉煤气发生泄爆的工艺机制研究,优化蒸发冷却塔的设计,从而提高煤气、蒸汽回收效率,实现高效利用能源,节能减排的目的。
转炉煤气的除尘技术可以分成干法和湿法两种,其中,炉煤气干法除尘技术的应用,能够有效地提高能源转换效率、达到节约新水、节能减排的目的。
同时,它能够极大地降低水资源的消耗,减少煤气的排放,并对蒸汽进行回收再利用,是现代实现能源高效转换的关键技术。
所以,在转炉煤气除尘过程中应用越来越广泛。
在实际应用过程中,由于干法除尘系统设备的技术要求高,过程控制比较复杂,因而会出现一系列的问题。
后来通过对系统的改进,降低了除尘过程中故障的发生,也为系统的改进积累了丰富的经验。
转炉煤气干法除尘技术的顺利应用,对降低能源消耗,提高煤气回收率具有重要意义。
一、转炉煤气干法除尘技术概述转炉煤气干法除尘技术中,应用最广泛的是两种方法,分别是鲁齐的LT法和奥钢联的DDS法。
其中,LT法是由德国的鲁齐和蒂森于20世纪60年代末联合开发的转炉煤气干湿除尘方法。
后来,西门子—奥钢联公司在这个基础上开发了DDS法。
目前,我国国内的公司也开发出了国产干法除尘系统。
转炉煤气干法除尘系统主要包含了煤气冷却系统、除尘系统和回收系统。
在这个过程中,1400T~1600丈的转炉煤气经过活动烟罩、气化冷却烟道回收蒸汽之后,温度降为1000T左右。
然后进人蒸发冷却器进行冷却、粗除尘、增湿调质,最后温度将为150丈~500丈,粉尘浓度由80~150g/m2减小到40~55g/m2。
煤气经过静电除尘器之后,粉尘浓度进一步为10mg/m2。
对于整个系统而言,影响除尘效果的主要有两个器件,分别是蒸发冷却器和静电除尘器。
1、蒸发冷却器蒸发冷却器顾名思义是利用水蒸气的蒸发冷却原理来工作的。
和湿法除尘技术相比,这种冷却方式极大地降低了冷却所需要的水量,达到节约水的目的。
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转炉一次干法除尘技术的应用与改进
关键词:除尘技术干法除尘静电除尘
摘要:介绍转炉干法除尘系统的工艺流程、关键设备功能,并针对国内某钢厂转炉从投产到现在 LT系统在设备上和工艺上出现的问题,提出一系列解决措施。
生产实践表明,该系统目运行稳定,净化后烟气含尘量合格,符合国家环保标准。
1 工艺流程
转炉烟气经汽化烟道冷却温度降到800~1 000 ℃后进入蒸发冷却器,在蒸发冷却器内部得以降温、粗除尘、调质,最终约有35%左右的灰尘在蒸发冷出口香蕉弯处被收集。
粗灰通过双板阀、链式输灰机等设备被送至灰仓并用汽车外送。
经过调质后的烟气进入静电除尘器[1],静电除尘器从入口到出口共有 4 个电场,4 个电场对烟气进行精除尘,收集剩余的粉尘,烟气经过静电除尘器后含尘量降到 10 mg/m3。
静电除尘通过扇刮系统、振打系统、链式输灰机等设备收集到剩下 65%的细灰。
烟气经过静电除尘器后,能回收的烟气经过煤气冷却器被冷却到70℃以下后进入煤气柜被回收再利用,不能回收的烟气通过放散塔点火装置燃烧放散。
工艺流程如图 1 所示。
2 关键设备功能介绍
2.1 蒸发冷却器
在转炉 LT 干法除尘系统中,蒸发冷却器起着关键性的作用,可以对烟气进行冷却、调质、粗除尘。
在蒸发冷却器上部均匀布置16个双介质雾化冷却喷枪[2],喷枪喷射出来的雾化水蒸气对烟气进行降温,使烟气在蒸发冷凝出口达到合适的温度,确保电除尘进口温度在140~160℃。
在降温的同时也对烟气湿度进行调质,使粉尘的比电阻达到更有利于静电除尘器捕捉的值。
约有35%的灰尘在蒸发冷却器香蕉弯处被收集后通过输灰系统运送到储灰罐。
2.2 静电除尘器
静电除尘器主要由进口气流分布板、放电极、收尘极、振打系统、扇形刮灰系统、泄爆装置等部分组成。
静电除尘器的工作原理是:在阳极和阴极上通以高压(20~80kV)直流电流,其间产生一定强度的电
场,使空气电离,产生大量的电子和正负离子,正离子向负极靠近被中和,负离子和电子在电场力作用下向收尘极运动,当含灰烟气通过电场后,固体尘粒与这些电子、负离子碰撞被荷电(粉尘获得电荷),荷电尘粒在电场力作用下向收尘极运动,被吸附在阳极板上。
粉尘经振打,在重力、惯性力作用下落至电除尘下部,由扇形刮灰系统和链式输送机收集。
烟气经过静电除尘器除尘后含尘质量浓度降低到10 mg/m3 。
3 干法除尘系统主要的优化改进
3.1 各阶段干燥煤气流量的设定优化
为满足烟气排放达标并且能够最大程度地节能,转炉冶炼期间对各个阶段的煤气流量设定也不尽相同,如表 1 所示。
关键词:除尘技术干法除尘静电除尘
3.2 蒸发冷却器系统的优化
在 LT转炉干法除尘系统中,蒸发冷系统的控制起着很关键的作用,为后续静电除尘器的发挥更好的作用奠定基础。
通过这几年的应用与实践,在如下几方面进行优化。
3.2.1 在参数设定方面的优化(见表 2)
3.2.2 在串级控制方面的优化
蒸发冷却器温度控制系统属于典型的间歇式串级温度自动控制
系统。
此温度控制系统使用了双 PID控制回路,一是以喷水量为核心的流量控制回路,二是以蒸发冷出口温度为核心的温度控制回路。
当蒸发冷入口温度达到一定温度时,喷淋水阀门定时间、定开度打开,当规定时间结束后,控制模式释放转为 PID 控制,PID 控制功能图如图 2 所示。
通过优化温度控制器的输出限定参数 K1=0.75、
K2=0.5[3],整定 PI 控制器 2的比例、积分参数,使蒸发冷出口温度控制在(200±50)℃内,确保蒸发冷出口温度波动小,满足自动控
制快速性、稳定性、准确性的各项指标。
3.2.3 在设备方面的优化
1)蒸发冷却器喷淋水设计要求水质硬度≤200mg/L,如果水质硬度超标很容易导致蒸发冷却器喷淋喷嘴堵塞。
针对该问题,改用高级除盐水作为蒸发冷却器喷淋用水。
高级除盐水基本不含有易导致结垢的离子,水质硬度很低,满足生产要求,使蒸发冷却器喷淋喷嘴堵塞问题得到解决。
2)在生产运行过程中,蒸发冷却器筒壁会慢慢积累硬块灰,由于检修周期的不同,积累的硬块灰的厚度、硬度也不一样。
在每次检修期间往往需要组织人员对其进行清理,防止因大块硬灰从蒸发冷却器上部跌落到香蕉弯处而导致刮板机故障。
检修初期,需要工作人员通过检修人孔进入到蒸发冷却器桶内清理,清理时间长,难度大,而且清理不够彻底。
因此应用高压水清理技术,引进国外高压清洗机,在清理时打开检修人孔,人站在蒸发冷却器外部的检修平台使用高压水枪即可进行蒸发冷筒壁的清灰作业。
3)利用检修时间及时检查水、汽切断阀是否关闭严密,蒸发冷喷枪是否被堵塞,如果发现问题及时予以处理。
3.3 静电除尘器系统的优化
1)由于转炉静电除尘器内部环境恶劣、粉尘多,导致在润滑系统出故障的情况下 A 支架筒瓦和扇形刮灰器轴承很容易因为缺油而丧失功能,甚至被迫停产。
因此对于A 支架和扇形刮灰器轴承采用剖分式自润滑轴承,不采用甘油润滑系统,一方面降低油品消耗,另一方面便于更换轴承。
2)密切监控电除尘进出口温差,保证进出口温差在20 ℃,控制电除尘进口温度在140~160℃;合理调整电除尘顶部氮封中氮气和空气的配比,如果发现异常及时检查是否漏气或者调整蒸发冷出口温度设定。
4 结语
随着国家节能减排政策的不断深入推广,冶金行业清洁节能型的生产工艺迫在眉睫。
转炉干法除尘系统自动化程度高、除尘效果好,
节水、节电,可实现负能炼钢,但是也存在很多问题,故障时有发生,甚至严重影响生产的顺利进行。
通过对该系统进行优化改进,大幅降低了故障率,实现了系统的稳定运行,保障了生产顺行。